Yazar
Al-Douri, Rayed Rashid Jassim
Basım Tarihi
2018-11-26
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
ca1ce1df-8686-4643-8912-2992739c2ae1
Lokasyon
Makine Mühendisliği Bölümü
Tarih
2018-11-26
Örnek Metin
Bina enerji yoğunluğunun azaltılması, yakıt tüketimini ve emisyon üretimini azaltmak ve dolayısıyla dünyamızı sürdürülebilir kılmak için küresel gereksinimlerden biri haline geldi. Binalar tarafından tüketilen enerjinin değerinin yüksek olması, bina enerji talebinin azaltılması gerekliliğinin önemini vurgulamaktadır. Bu tezin amacı, iyi tasarlanmış mevcut bir binayı dışsal, eksergo-ekonomik ve çevresel olarak analiz ederek iyileştirme seçeneklerinin sonuç etkilerini belirlemektir. Çalışmanın ilk bölümünde, doğruluk tahmininin yanı sıra aralarındaki farkları özellikle vurgulamak için bina bir yıl boyunca ısıtma sezonu için statik ve dinamik olarak (saatlik) analiz edildi. İkinci bölümde binalara farklı aşamalarda uygulanan iyileştirme amaçlı gerçek deneysel işlemler de incelenmiştir. Bu çalışma için İstanbul Özyeğin Üniversitesi Yerleşkesindeki SCOLA Binası ele alınmıştır. SCOLA, Türkiye'nin en az enerji tüketen binalarından biri olacak şekilde tasarlandı. 17.250 m2 taban alanına ve 6 kata sahip 291 odadan oluşmaktadır. Binanın ısıtılmasında dağıtım şebekesi ve dört adet fancoil ile sıcak su üreten doğalgazlı kazan kullanılmaktadır. Isıtma sistemine ilişkin saatlik operasyonel bilgiler kaydedilerek yerel hava durumu verileriyle birlikte kullanıldı. Hesaplamalar tesis yönetimi ekibinin önerileri doğrultusunda hem statik hem de dinamik olarak uygulandı. Bu ayrıntıları simülasyonlara uygulamak için geliştirilmiş ön tasarım araçları kullanıldı. Simülasyonlar, binanın enerji talebinin pik yükte 1,38 MW kadar düşük olabileceğini ve ekserjinin 1,34 MW olabileceğini, yıllık değerlerinin ise sırasıyla 8,9 GJ ve 8,2 GJ olduğunu ortaya koyuyor. Hesaplamalara göre binanın spesifik ısıtma talebi 25 W/m2, yıllık spesifik ısıtma talebi ise 80 W/m2/yıl olarak bulunmuştur (Isıtmanın yıla eşit olarak dağıtılması durumunda binanın gerçek enerji yoğunluğu yaz ayları dikkate alınarak 50 W/m2/yıl olarak belirlenmiştir). Enerji ve ekserji talebindeki azalma, 21 Ocak 2016 çalışma saatleri sırasında %6'ya ulaşıyor ve aynı zamanda maliyet ve CO2 emisyonları da azaltılıyor. Ekserji maliyet katsayılarındaki artış, ortam sıcaklığı değişimine bağlı olarak ısıtma sistemi bileşenlerinin ekserji verimliliğindeki azalmayı yansıtmaktadır. Ortalama aylık sıcaklıkları kullanan dinamik bir analizin, statik bir analize tercih edildiği belirtilmektedir. Ancak daha basit bir statik analiz kullanılacaksa belirli bir iklim bölgesi ve bina tipi için yıllık ortalama sıcaklığın belirlenmesi gerekmektedir. İstanbul için statik analiz için ortalama 14oC sıcaklık tavsiye edilmektedir. Ayrıca özgün tasarımın yanı sıra farklı mühendislik uygulama stratejilerinin binanın termal performansını nasıl iyileştirebileceğini de inceliyoruz. Temel durum olarak kabul edilen orijinal duruma (1. durum) ek olarak beş farklı durum (senaryo) incelenmiştir. İkincisi, yer havası ısı eşanjörünün kullanılmasıdır; daha iyi yalıtım malzemelerinin kullanılması ve cam ve çatı kullanımı ise geleneksel yaklaşımı temsil eden üçüncü örnek olaydır. Binanın tamamında güneş PV panellerinin kullanılması dördüncü durumu oluştururken, kampüs trijenerasyon sisteminin bina enerji yöntemlerine entegrasyonu beşinci durum olarak değerlendirilmektedir. Tüm bu süreçlerin eş zamanlı olarak binaya uygulanması ise altıncı senaryo olarak değerlendiriliyor. Tüm bu değişiklikler, gerçek zamanlı verilerin toplandığı binada halihazırda uygulanmıştır. Ekserji, eksergoekonomik ve çevresel analizlere dayalı performans simülasyonları yürütülmekte ve sunulmaktadır. Tüm durumlar için tüm kaynaklardan zarfa kadar olan enerji ve ekserji akış diyagramları da ana hatlarıyla belirtilmiş ve sonuçlar çıkarılmıştır. Daha doğru sonuçlara ulaşmak için ekserji analizine dayalı olarak bir Marjinal Azaltma Maliyet Eğrisi (MACC) oluşturuldu. MACC analizi, eş zamanlı olarak maliyet ve karbondioksit emisyonu tasarruflarını özetlemektedir. Sonuçları, politika yapıcıların en iyi potansiyel seçeneği kullanmasına yardımcı oluyor.Dünyanın daha yaşanabilir ve sürdürülebilir olması için alınan ana eğitim arasında, birleştirilmiş enerji tüketiminin kısıtlanması yoluyla sera gazlarının salınımının önüne geçilmesi parlaklığa kavuştu. Binalarda yüksek miktarda kullanılan enerji tüketimi, enerjinin genişlemesinin önemli bir kısmı oluşur. Bu tezin amacı, beslenmenin çok daha iyi biçimlendirilmesi ve bunun sonucunda sosyo-ekonomik analizi değerlendirerek beslenmenin belirlenmesini saptamaktır. Çalışmanın ilk bölümünde, binaların sadece ısıtma mevsiminde statik ve dinamik (saatlik aralıklar) olarak yıl boyunca analiz edilmiş olup olmadığı, iki yaklaşımın arasındaki farklar belirlendi. İkinci kısımda ise binalara farklı bölümlerde uygulanan gerçek deneyimsel büyümelerin etkileri silinmiştir. Bu dosyalar Özyeğin Üniversitesi Kampüsünde bulunan SCOLA binası içerir. Bu bina, Türkiye'deki en az enerji tüketen binalardan biri olarak tasarlanmıştır. Binanın 291 odalı, 6 kat ve 17.250 m2 dir. Binadaki ısıtma sistemi, doğal gaz kazanıyla sıcak su elde edilir, binayı dört-boru fan sistemiyle ısı dağıtılır. Bütün ısı sistemi bilgileri, iklim verileriyle birlikte toplanmıştır. Hesaplamalar, ileri tavsiyelere uygun olarak statik ve dinamik olarak yapılmıştır. Bu programlamaların sonucunda bina ortalama enerji talebi 1,38 MW ve ekserji 1,34 MW olarak tespit edilmiştir. Bunların yıllık değerleri sırasıyla 8,9 GJ ve 8,2 GJ olarak hesaplanmıştır. Spesifik enerji yoğunluğu 25 W/m2 olarak ve yıllık ısı talebi ise 80 W/m2/sene olarak ayarlanır. (Bu değer,ısıtma sezonu baz maliyet ortalaması kapsanan zaman çıkan değerlerdir. Bina enerji yoğunluğu, yaz aylarını da dahil ederek 50 W/m2/sene olarak ölçülmüştür.) 21 Ocak 2016 tarihi çalışma saatleri enerji ve ekserji taleplerinde %6 bir düşüş yapılmıştır. Bu değerler, eş zamanlı olarak hem emisyon hem de maliyet açısından geçerlidir. Ortam sıcaklık değişimi sayesinde tefsir maliyetinin artması, isitma sisteminin temel unsurlarının veriminde düşüş sağlandı. Statik analiz yerine aylık ortalama sıcaklık değerleri veya dinamik analiz tercih edilmiştir. Eğer basit bir statik analiz yapılacaksa, belli bir iklim kuşağı için yıllık sıcaklık kontrollü ve bina tipi belirlenmelidir. İstanbul için ortalama 14oC en uygun referans sıcaklık belirlenecektir. Binanın orijinal performansının ilave olarak, farklı mühendislik çözümleri sağlar, binanın termal performansının tam olmasını sağlar. Baz olarak alınan orijinal duruma ilaveten, beş ayrı senaryo daha incelenmiş. Bu senaryolar arasında, zemin hava ısı dağıtıcısı (yer bazlı ısı pompası) birinci senaryodur. Daha iyi ısıl soğutma malzemeleri, camlar ve çatıların bir kullanılması geneleksel bir çalışmadır ve ikinci senaryo olarak düşünülmüştür. Dördüncü senaryo tüm bina üzerine solar PV-panellerinin kullanımıdır. Beşinci senaryo bina enerji yöntemlerine tri-jenerasyon sisteminin dahil edilmesidir. Altıncı senaryo, tüm bu sistemlerin aynı ve binaya uygulama şeklidir. Binaya ait tüm bu değişimler hali hazırda uygulanmış olup, gerçek zamanlı veriler toplanmıştır. Performans sıcaklıkları ekserji, ekserji ekonomisi ve çevre analizlerine bağlı olarak yapılmıştır. Bütün kaynaklar enerji ve ekserji diyagramları tüm senaryoları kapsıyacak şekilde Marjinal Maliyet Indirim eğrisi (MACC) çizilip, CO2 emisyon minimizasyon şemaları şemaları uygulanarak bu teknik pazarlama ve finansal etkiler vurgulanmıştır. Bu raporlamalı sonuçlar listelenmiştir.
