44 ÇATI VE CEPHE • EYLÜL - EKİM / 2025 yor. Net sıfır emisyona ulaşmak için yeni yollara ihtiyacımız var. Massachusetts Üniversitesi, Amherst’te doktora öğrencisiyken, termoelektrik (TE) malzemelerin binalardaki potansiyel kullanımlarını araştıran bir araştırma çalışmasının parçasıydım. Projeye çeşitli bölümler katkıda bulundu. Projenin başlangıcında UMass Amherst’te profesör olan Ajla Aksamija ve Zlatan Aksamija, patent bekleyen bu teknolojiyi icat ettiler. TERMOELEKTRIK MALZEMELER NELERDIR? Termoelektrik malzemeler “akıllı” malzemelerdir. TE’ler, sıcaklık farklarını (veya ısı akışını) elektrik enerjisine dönüştürebilir. TE malzemelerinin davranışları yıllardır biliniyor, ancak araştırmacılar çoğunlukla yeni TE modülü sınıflarına (TEM’ler) odaklanmıştır. Ayrıca, arabaları daha verimli hale getirmek için termoelektrik jeneratörler gibi uygulamalarla deneyler yapmışlardır. İnşaat sektöründe kullanımları hakkında çok az araştırma yapılmıştır. Bina cephelerine, iç ve dış mekan arasındaki sıcaklık farkını kullanarak elektrik enerjisi üretmek için TE cihazları uygulayabilir miyiz? Araştırmamızda bu soruyu yanıtlamaya çalıştık. Eğer yapabilirsek, bu elektriği geleneksel bir HVAC (ısıtma, havalandırma, klima) sistemine ihtiyaç duymadan binalardaki çevre alanlarını ısıtmak ve soğutmak için kullanabileceğimizi varsaydık. Hatta alanlar boşken bile elektrik üretebilirdik. TE’LERI BINA DIŞ CEPHELERINDE KULLANMA FIKRINI BU KADAR HEYECAN VERICI KILAN NEDIR? TE teknolojisini binalara uygulayarak karbon iştahlarını ve enerji faturalarını azaltma potansiyeline sahibiz. Ama hepsi bu kadar değil. Termoelektrik cepheler modülerdir. Geleneksel bir HVAC sistemine, yakıt kaynağına veya hava kanallarına bağlanmaları gerekmez. Radyant ısıtma ve soğutma kullanırlar. TEM’ler kompakt, güvenilir ve stabildir. Hareketli parça içermediklerinden, geleneksel HVAC sistemlerine kıyasla bakım maliyetleri düşer. Bu sistemler enerjiyi yerel olarak depolayabilir, sessiz çalışabilir ve soğutucu akışkan ihtiyacını ortadan kaldırabilir. Potansiyel olarak, mevcut binaların cephelerine TEM sistemleri entegre ederek onları yenileyebiliriz. Ve mevcut hale geldiğinde, sektör bu sistemleri yeni inşaatlarda kullanabilir ve iki durumda da, binaların şebekeden enerji ihtiyacını azaltmış oluruz. Ancak önce teknolojinin işe yarayıp yaramadığını görmemiz gerekiyordu. BINA CEPHELERINDE TERMOELEKTRIK MODÜLLERIN ARAŞTIRILMASI Ekip, teorinin gerçeğe dönüşebileceğini görmek için cephelere entegre TEM’leri araştırdı. İlk aşamada, TE’nin ısıtma ve soğutma kabiliyetine dair hipotezimizi test etmek için basit prototipler geliştirdik. Ön sonuçlar umut vericiydi ve potansiyele işaret ediyordu. Bir sonraki aşamada, TEM’lerin cepheye bağımsız elemanlar olarak entegre edilmesini ve cephe düzeneklerinde ısı emicilerle birlikte kullanılmasını inceledik. 0°C ile 90°F arasındaki çeşitli dış ortam koşullarını simüle etmek için bir termal oda kullandık. Ayrıca, hem ısıtma hem de soğutma modlarında iç ısı emicilerin sıcaklığını ölçtük. Sonuçlarımız, entegre TEM’lere ve ısı emicilere sahip cephelerin, değişen dış ortam koşullarında ısıtma ve soğutma modlarında iyi performans göstereceğini ortaya koydu. Bir sonraki aşamada, ekip ilk bulgularımıza dayanarak enerji modelleri oluşturdu. TEM cepheli tek bir ofis alanını ve çevre TEM cepheli büyük bir ticari binayı test ettik. Performansı, çeşitli iklim bölgeleri ve hava Ortasında TEM ve her iki tarafında ısı emiciler bulunan bir prototip cephe. ÇEVİRİ
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=