YEŞİL EV TASARIMI VE ENERJİ ANALİZİ İÇİN UYGULAMA ÖRNEĞİ

Transkript

1 MAKALE YEŞİL EV TASARIMI VE ENERJİ ANALİZİ İÇİN UYGULAMA ÖRNEĞİ Uğur Bayar * ÇSGB İSGGM, Ankara, ugur-bayar88@hotmail.com Ali İbrahim Atılgan Yr. Doç. Dr., Gazi Üniversitesi, Mühenislik Fakültesi, Makine Mühenisliği Bölümü, Ankara atilgan@gazi.eu.tr ÖZ Bu çalışmaa, yenilenebilir enerji kaynaklarınan yararlanılarak bir konutun enerji ihtiyacının karşılanması amacıyla yapılan tasarım çalışması incelenmiştir. Konutun, yeşil bina özelliklerini taşıyabilmesi için gereken ısı yalıtımının yapılmasına, üşük enerji sınıfına yer alan elektrikli ev aletlerinin kullanımına, geri önüşümü olan ve çevreye zarar vermeyen malzemeleren fayalanılmasına ikkat eilmiştir. Elektrik enerjisi için fotovoltaik güneş panelleri, ısıtma-soğutma ve sıcak su elesi için toprak kaynaklı ısı pompası ve güneş kollektörleri, kullanım suyu için ise yağmur suyu epolama sistemleri kullanılmıştır. Elektrik için şebekeye bağlı fotovoltaik sistemin ekonomik açıan aha avantajlı olacağı belirleniği için bu sistem, tasarıma kullanılmıştır. Sağlanan enerji tasarrufunun ortaya çıkarığı maliyet incelenmiş ve sistemler ekonomik yönen analiz eilmiştir. Yeşil eve kullanılan sistemlerin geri öeme süreleri hesaplanmış ve bu sürelerin makul olup olmaığı incelenmiştir. Yapılan analiz neticesine, yeşil evin tasarımının oğru oluğu ve yeşil ev kurulumunun uygulanabilir oluğu izah eilmiştir. Anahtar Kelimeler: Yenilenebilir enerji, yeşil ev, çevreci bina, enerji tasarrufu APPLYCATIONS FOR THE GREEN HOME DESIGN AND ENERGY ANALYSIS ABSTRACT * İletişim Yazarı Geliş tarihi : Kabul tarihi : In this article, a esign work which aime to fulfill resiental energy eman with benefiting from renewable energy sources was investigate. In orer to have the green builing features of this resiental house; making the necessary heat insulation, using of electrical appliances in the low-energy class, utilization of materials that recycling an o not harm the environment have been pai attention. Fotovoltaic solar panels were use for electric power, groun source heat pumps an solar collectors were use for heating-cooling an hot water supply, rain water storage system was use for water. It was etermine that on-gri system woul be more economically avantageous so this system is use in esign. It was etermine the cost of proviing energy saving an the systems were analyse for economical perspective. The systems which are use in green home were estimate payback perios an they were examine the reasonableness of this uration. The analysis conclue that the green home esign has been right an it has been escribe as feasible of green house construction. Keywors: Renewable energy, green house, environmental builing, energy saving Bayar, U., Atılgan, A. İ Yeşil Ev Tasarımı ve Enerji Analizi İçin Uygulama Örneği, Mühenis ve Makina, cilt 56, sayı 67, s Mühenis ve Makina 4

2 . GİRİŞ Günümüze, Dünya nın enerji ihtiyacının çok büyük bir kısmı fosil yakıtlaran sağlanmaktaır. Enerji ihtiyacının her geçen gün artması fosil yakıtların ömrünü e aynı hızla kısaltmaktaır. Enerji üretimine fosil yakıtlara bağımlılıktan kurtulmak, içine bulunuğumuz yüzyıl içine bir zorunluluğa önüşmüştür. Bu sebeple, son yıllara enerji alanına yapılan çalışmalar vasıtasıyla alternatif ve yenilenebilir kaynaklarına yönelme olmuştur. Dünya a tüketilen fosil yakıtların %35-40 ının binalara kullanılığı üşünülüğüne, binalara kullanılan enerjinin azaltılması enerji tasarrufu ve enerji verimliliği açısınan çok önemliir. Bu oğrultua, binalara yenilenebilir enerji kullanımının artırma ve mümkün oluğunca bu kaynaklara yönelme, yeşil ev uygulamaları üzerine çalışılmayı gerekli kılmaktaır []. Evlere ısınma, ayınlatma, sulama gibi temel ihtiyaçların karşılanmasına kullanılacak uygulamalar ile her türlü yalıtım ve enerji tasarrufu uygulamalarının evin ilk yatırım maliyetini %5-0 arasına artırığı gözlemlenmiştir. Ancak yeşil binaların enerji tasarrufuna %50-70 e varan sistemleri göz önüne alınığına, önemli kazanımlar ele eiliği görülmekteir []. Genel olarak yeşil ev tasarım esasları; inşaat aşamasına ekolojik malzemelerin kullanılmasına özen gösterilmesi, alan ısıtma ve soğutması ve su ısıtma yüklerinin minimize eilerek enerji yüklerinin üşürülmesi, ısıtma ve soğutma sisteminin en yüksek verime olması, evin enerji ihtiyacına uygun ieal fotovoltaik panel seçimi, sıcak su temini için güneş enerjili sıcak su sisteminin kurulumu, yağmur sularının epolanabileceği bir oluk sistemi ile temiz su elesi, yüksek enerji verimine sahip elektrikli ev aletleri ve ayınlatma sistemlerinin kullanılması ile bu aletlerin ve ayınlatma sistemlerinin kullanılmaıkları sürelere kapatılması olarak sıralanabilir. Saece enerji sistemlerinin önüşümünü içermeyen bu esaslar aynı zamana mimari projelerin ve kullanılan malzemelerin önemini e göstermekteir. Sarf eilen enerjinin minimize eilmesi için belirtilen tebirler ile yeşil ev tasarımının ve kullanımının ne kaar etaylı bir çalışma gerektiriği görülmekteir. Bu uygulamalar vasıtasıyla yeşil evlerin enerji verimliliği maksimum üzeye çıkarılmaktaır [-3]. Ankara a yeşil bina moeli ile tasarlanarak inşa eilen Eser Yeşil Binası na elektrik enerjisi üretmek amacıyla 6,26 kw kapasiteli güneş pilleri, kw kapasiteli rüzgâr türbini mevcuttur. Sıcak su elesi 4 aet güneş kollektörünen sağlanmaktaır. Isıtma ve soğutma için 60 kw güçte ısı pompası, 90 kw güçte kojenerasyon ünitesi, 20 lt kapasiteli ısıtma ve soğutma su tankları ile aet buz tankı mevcuttur. Binaa ayrıca, yağmur suyu epolama ve amla sulama sisteminen e fayalanılmaktaır [4]. Aykal ve arkaaşları, Diyarbakır Güneş Evi ne kurulu bulunan 3,88 kw lık 24 aet PV güneş panelinin enerji tasarrufu potansiyelini araştırmışlarır. Diyarbakır için eşit büyüklükte bir yapının hesaplanan ısıtma ve soğutma enerji tüketim eğerleri için yıllık ısıtma enerji ihtiyacı 242 kwh, yıllık soğutma enerji ihtiyacı ise 207 kwh olarak tespit eilmiştir. Haziran 2008-Ocak 2009 önemleri arasına yapılan inceleme sonucu, güneş evinen yıla ortalama 8078 kwh enerji tasarruf eiliği tespit eilmiştir [5]. Mazlum ve arkaaşları, Floria ve Nevaa a kurulu bulunan yeşil evleri incelemiş olup, sağlaıkları enerji tasarruflarını açıklamışlarır. Floria Sıfır Enerji Evi bir yıl incelenmiş olup, 6960 kw elektrik enerji tükettiği gözlenmiştir. Bu miktar, stanart bir ev için kw olarak belirlenmiştir. Yüksek verimli klima ile %28, yüksek performanslı pencereler ile %9, beyaz çatı ile %6, ahili montajlanmış kanallar ile %4, kanal kalınlığı ile %9, 9 cm çatı uzatması ile %7, R-0 uvarlar ile %4, ev kalınlığı ile %3 olmak üzere sıfır enerji evinin toplam enerji tasarrufu %70 olarak tespit eilmiştir. Nevaa Sıfır Enerji Evi inceleniğine ise stanart ev ile yıllık baza kıyaslanığına %59,8 lik enerji tasarrufu ele eiliği, elektrik enerjisi özeline bakılığına ise %52,6 oranına üşüş yaşanığı görülmekteir. Kullanılan enerji miktarları; alan ısıtmaa %96, alan soğutmaa ise %72 oranlarına azalmıştır. Tüm enerji tasarrufu uygulamaları ile %05 oranına elektrik enerjisinen tasarruf eilebileceği bu inceleme sonuna gözlemlenmiştir [3]. Saitoh ve Fujino; Harbeman Evi ve konveksiyonel bir evi kıyaslamış olup, konveksiyonel evin yıllık enerji ihtiyacı karşısına öeiği miktarın 7549$ oluğunu, Harbeman Evi nin yakıt gierinin ise 88$ oluğunu tespit etmişlerir. Harbeman Evi nin fosil yakıt tüketimi konveksiyonel evin yaklaşık yeie biri üzeyineir. Bu sayee, Harbeman Evi ne %84 oranına aha az karbonioksit salınımı gerçekleşmekteir [6]. Galloway, Berkeley Evi ne yaptığı çalışma ile MicroPas 2.0 bilgisayar simülasyonu sayesine evin ısı kazanımının her an hesaplanabiliğini, sistem performansı incelenerek gereken iyileştirmelerin yapılabiliğini açıklamıştır. 45 eğimli çatıya yerleştirilen 6 aet ASE-300 PV kollektör ile eveki yıllık elektrik gierinin vergiler ahil 296,78$ oluğunu göstermiştir [7]. 2. MATERYAL VE TASARIM Tasarımı yapılan yeşil binaa elektrik enerjisi için fotovoltaik güneş panellerinen, ısıtma ve soğutma ile sıcak su elesi için ısı pompası ve güneş kollektörlerinen, temiz su temini için ise yağmur suyu epolama sistemlerinen fayalanılması uygun bulunmuştur. Bu tasarımın yapılması için gereken bazı bilgiler aşağıa yer almaktaır: Bina Ankara iline, betonarme olarak inşa eilmiştir. Binanın bulunuğu arsanın eni 25 m, boyu a 40 m olacak şekile toplam alanı bir önümür. Villa, zemin kat ve birinci kat ahil olmak üzere iki katlı olup, müstakil konumaır. Bina içinin toplam kullanım alanı 00 metrekareir. Binanın çatısı betonarme olup, izolasyon bulunmaktaır. Binanın zemin katına bulunan ana giriş kapısının yönü kuzeybatı oğrultusunaır. Bölgee şehir şebekesi bağlantılı su, su eposu, basınçlanırma sistemi, kanalizasyon, ulaşım, trafo, elektrik, oğalgaz gibi altyapı imkânları mevcuttur. Isı yalıtım kurallarına uygun olan yapı elemanları ve ısı yalıtım bileşenleri kullanılarak enerjinin etkin tüketimi sağlanmaya uğraşılmıştır. Tesisatın otomatik kontrolü, kullanılan ısı pompası üzerineki ış hava kompenzasyonlu panel vasıtasıyla yönlenirilmekteir. Buna ek olarak herhangi bir otomatik kontrol paneli kullanılmamıştır. 2. Güneş Enerjisinen Elektrik Üretimi Elektrik üretimi amacıyla kullanılacak olan fotovoltaik güneş panellerinin şebekeen bağımsız olması haline çalışma üzeni Şekil e, şebekeye bağlı olması urumu ise Şekil 2 e gösterilmiştir. Maliyet açısınan yapılan incelemenin arınan tasarıma kullanılacak sisteme karar verilmiştir. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Yenilenebilir Enerji Genel Müürlüğü verileri inceleniğine, Ankara nın yıllık ortalama güneşlenme miktarının 476,5 kwh/m 2 ve yıllık ortalama güneşlenme süresinin 266 saat oluğu görülmüştür [8]. DC Gerilim Fotovoltaik Hücreler AC Gerilim Şarj Kontrol Ünitesi Şekil. Şebekeen Bağımsız Fotovoltaik Sistem [9] İnverter Akü DC Giriş AC Çıkış Inverter Fotovoltaik Panel Bina Elektrik Şebekesi Şekil 2. Şebekeye Bağlı Fotovoltaik Sistem [0] Şebeke Elektrik Sayacı Tablo e ise bir eve kullanılan elektrikli temel ev aletleri ve bunların harcaıkları enerji miktarları yer almaktaır. Tablo e görülüğü üzere, eve kullanılan elektrikle çalışan cihazların sarf ettikleri elektrik, piyasaa satılmakta olan yüksek enerji sınıfına ahil cihazlar arasına yapılan inceleme sonuna tespit eilmiştir. Fotovoltaik güneş panellerinin evin temel ihtiyaçlar oğrultusuna tasarlanması uygun görülmüştür. Evin; buzolabı, ayınlatma, televizyon ve bilgisayaran kaynaklanan elektrik tüketimi toplamının bulunması gerekmekteir. Buzolabının güne 24 saat, televizyonun güne 5 saat ve bilgisayarın güne 3 saat çalıştığı öngörülmüştür. İç ayınlatmaa kullanılan 20 aet tasarruflu ampulün aynı ana en fazla 8 tanesinin (salona 6 ve mutfakta 2 aet) kullanılacağı ve ış ayınlatmaa yer alan 5 aet 7 W güce sahip LED güneş enerjili ampulen ise aynı ana yararlanılacağı kabul eilmiştir. İç ayınlatma 6 saat, ış ayınlatma ise 2 saat kullanılmıştır. İç ayınlatma için; 23 W, beyaz ışıklı, A enerji sınıfı, ekonomi ampulleri seçilmiş olup, Tablo. Elektrikli Ev Aletlerin Saatlik Harcaıkları Elektrik Enerjisi CİHAZ GÜÇ (Watt) Buzolabı 25 Çamaşır Makinesi 000 Bulaşık Makinesi 000 Bilgisayar (PC) 200 Elektrikli Fırın 000 Ütü 000 Televizyon (LCD) 35 Elektrik Süpürgesi 900 İç Ayınlatma 84 Dış Ayınlatma Mühenis ve Makina Mühenis ve Makina 43

3 bu ampuller, klasik 00 W güçteki ampullere eşeğerir. %80 oranına enerji tasarrufu sağlayabilen bu ampuller yeşil evlere rahatlıkla kullanılabilir. Elektrik tüketimleri yaklaşık aynı (000 W) olan bulaşık makinesi, çamaşır makinesi, elektrikli fırın ile ütünün güneşlenme süresi içine çalıştırılacağı ve aynı ana çalıştırılmayacağı üşünülmüştür. Haftalık çalışma günleri, bulaşık makinesi için 3 gün, çamaşır makinesi için 2 gün, ütü için gün ve elektrikli fırın için gün olarak kabul eilerek günlük 2 saat çalışacakları öngörülmüştür. Bu uruma, her gün bu makinelerin kullanılması neeniyle 2000 W elektrik tüketimi gerçekleşir. Böylece, elektrikli ev aletlerinin toplam günlük elektrik sarfiyatı 5400 W olarak bulunmuştur. Eve elektrikli ev aletlerin yanına, ısı pompası kullanımı a tasarlanmıştır. Tasarıma kullanılan ısı pompasına ait katalog eğerleri Tablo 5 te yer almaktaır. Buraa ısı pompasının elektrik sarfiyatının ısıtma için 3,6 kw, soğutma için ise 3,8 kw oluğu tespit eilmiştir. Isı pompasının; Ankara şartlarına kış aylarına toplam 400 saat ısıtma amacıyla ve yaz aylarına a toplam 600 saat soğutma amacıyla olmak üzere yıla 2000 saat kullanılacağı kabul eilmiştir. Böylece ısı pompasının günlük elektrik sarfiyatı ortalaması W olarak belirlenmiştir. Evin toplam elektrik sarfiyatı ise elektrikli ev aletleri ile ısı pompasının günlük elektrik harcaması olan W olarak tespit eilmiştir. Şebekeen bağımsız fotovoltaik sistem için akü kullanılması gerektiğinen, akü kaybı 0,75 ve invertör kaybı a 0,96 olarak kabul eilmiştir. Şebekeye bağlı sistem için yalnızca invertör kaybı mevcuttur. Yeşil evin bir günlük elektrik gereksinimini karşılamak için şebekeen bağımsız sisteme 20 aet, şebekeye bağlı sisteme ise 5 aet fotovoltaik güneş paneline ihtiyaç oluğu tespit eilmiştir. Şebekeen bağımsız fotovoltaik sisteme güneş enerjisinin epolanması ve gerektiğine kullanılabilmesi amacıyla kullanılacak olan akü; 2 V ve 50 Ah HD eğerlerine sahiptir. Kullanılacak akü sayısının bulunması için enerjinin aküen sağlanacağı gün miktarının, eşarj erinliğinin, batarya sıcaklık katsayısının ve günlük batarya kapasitesi ihtiyacının belirlenmesi gerekir. Enerjinin aküen sağlanacağı gün sayısı, yeşil evler için önemliir. Havanın tamamen kapalı oluğu veya güneş ışınlarının yeterli olmaığı önemler e üşünülüğüne, Ankara için bu süre 2 gün olarak tercih eilmiştir. Batarya sıcaklık katsayısı,6 olarak belirlenmiştir. Meteoroloji Genel Müürlüğü verilerine göre, Ankara nın ortalama sıcaklığı 2 C olarak görülmekteir. Deşarj erinliği ise akünün %00 olu uruman tam boşalma urumuna kaar olan eşarj eilme oranı olup, batarya türüne göre eğişim göstermekteir. Bu veri, yapılan hesaplamalara genellikle 0,5 olarak kabul eilmekteir. Eşitlik ile yeşil ev için gereken akü miktarı hesaplanmıştır. {[Günlük harcanan elektrik enerjisi (W) / Akü gerilimi (V)] x,6 x 2 x 0,5} / Akü akımı (A) () Eşitlik vasıtasıyla yeşil ev için gereken akü miktarı 23 olarak bulunmuştur. Akülereki oğru akımı, eve kullanılacak olan alternatif akıma çevirmek amacıyla invertör kullanılmaktaır. İnvertören, şebekeye bağlı sisteme e benzer şekile fayalanılır. İnvertörler, 2, 24 veya 48 V gerilim üreten güneş panelleri ile şarj eilen akülereki 2/24 V gerilimi elektrikli cihazlar için V AC gerilime çıkararak kullanılabilir hale getirmekteir. Kare alga ve tam sinüs alga invertörler olarak iki ana gruba ayrılırlar. Kare alga invertörlerin ucuz olmaları ve aha küçük aletler için kullanılmaları; tam sinüs alga invertörlerin ise eveki şebeke çıkışı benzeri olması, temiz, üzgün ve sorunsuz olması genel özellikleri olarak gözlemlenmiştir. Bu sebeple, tam sinüs invertör kullanımı tercih eilerek aet invertör, sistem için uygun görülmüştür. Şebekeye bağlı sistem için ise bu sistemin gereksinimini karşılamak üzere bir aet on-gri invertör kullanımı uygun bulunmuştur. Şebekeen bağımsız sistemlere kullanılan şarj regülatörleri ise güneş paneli ile üretilen elektriğin aküyü oğru bir şekile şarj eilmesini kontrol etmek için kullanılan ekipmanır. Akülerin maksimum 4,4 V ile şarj eilebilmeleri sebebiyle şarj regülatörleri bu eğerin üstüne geçişi engeller. Regülatör seçimineki en önemli nokta, regülatörün gereken maksimum akıma ayanıklı olmasıır. Regülatörler, akü urumunu evamlı kontrol eerek batarya ömrünü uzatmaya yarımcı olur. Tercih eilen akünün maksimum voltajı 90 V, maksimum giriş ve çıkış akımı ise 45 A olarak tespit eilmiştir. Bu uruma, 8,39 A eğerine olan güneş panellerinen 20 aet kullanılması göz önüne bulunuruluğuna, 4 aet şarj regülatörü kullanımının yeterli olacağı görülmüştür. 2.2 Binaya ait Isı Kaybı ve Isı Kazancı Hesapları Yeşil evin ısınması ve soğutulması için gereken enerji miktarlarının hesaplanabilmesi için binanın ısı kaybı ve ısı kazancı hesabı yapılmıştır. Bu hesap neticesine, istenilen güçte bir sistem ile yeşil evin ısıtılması ve soğutulması sağlanabilir Isı Kaybı Hesabı Isı kaybı hesaplaması yapılırken kullanılacak olan temel veriler, TS 825 Binalara Isı Yalıtım Kuralları Stanarı ve TS 264 Kalorifer Tesisatı Projelenirme Kuralları na yer almaktaır. Bu stanartlar oğrultusuna, Ankara için ış sıcaklık eğerinin -2 (rüzgârlı) oluğu tespit eilmiştir. Bir yapı bileşeninin ısı iletim katsayısı, yüzeysel iç ve ış ısı taşınım irenci ile ısı geçirgenlik irencine bağlıır. Isı iletim katsayıları, yapı bileşenleri için TS 825 te belirtilmiş olup, ısı geçiş katsayılarını hesaplamak için kullanılmaktaır. Aşağıa yer alan Eşitlik 2 yarımıyla toplam ısı geçiş katsayıları bulunmuştur []. U = α i + λ λ n n + α Dış uvar, teras çatı, öşeme-tavan, toprak temaslı öşeme, iç uvar, çift cam pencere ve kapıların ısı geçiş katsayıları bulunarak zamsız ısı kayıpları Eşitlik 3 vasıtasıyla hesaplanmıştır []. q o = AU T (3) Isı kaybının önemli faktörlerinen biri e zamlar olarak tarif eilmekteir. Buraa (Z D ) birleştirilmiş artırım katsayısı, (Z H ) yön artırım katsayısı, (Z W ) kat yüksekliği artırım katsayıları olarak yer almaktaır. Konutlar için birleştirilmiş artırım katsayısı 7 ir. Yön artırım katsayısı; kuzeye bakan yönler için -5 olup, güneye bakan yönler için +5 tir. Binaa yüksek kat urumu bulunmaması neeniyle yüksek kat artırımı mevcut eğilir. Zamların a eklenmesiyle artırımlı ısı kaybı aşağıa yer alan Eşitlik 4 yarımıyla bulunur []. q i = q 0 (+ % Z D + % Z H ) (4) Binalara artırımlı ısı kaybının yanı sıra, hava sızıntısı ısı kaybı a mevcuttur. Kapatılmış uruma olan pencere ve kapıların açılan kanatlarının veya kasalarının tam olarak oturmaması ile araa kalan boşluktan içeri soğuk hava sızıntısı olmaktaır. Bu soğuk hava sızıntısının ısıtılması için gereken ısı miktarı enfiltrasyon (hava sızıntısı) ısı kaybı olarak alanırılır ve Eşitlik 5 te verilmiştir. q s = 0 (al) ış R H T Z e (5) Bu eğerler TS 264 te yer alan tablolaran ele eilmekteir. Hava sızıntısı ısı kaybı ile iletim ve taşınımla olan ısı kaybının toplamı ise toplam ısı kaybını vermekte olup, Eşitlik 6 a verilmiştir []. Tablo 2. Yeşil Evin Toplam Isı Kaybı Tablosu Z - 0 Salon 2685,5 W Z - 02 WC 443,3 W Z - 03 Antre 587 W Z - 04 Mutfak 386 W - 0 Yatak Oası 373,5 W - 02 Banyo 60,4 W - 03 Yatak Oası 527,2 W - 04 Meriven 203,9 W - 05 Yatak Oası 055,8 W - 06 Banyo 943,5 W - 07 Hol,8 W 2 0 Çatı Katı 9,4 W TOPLAM 0730,3 W Yeşil bina bir konut olması sebebiyle ayınlatmaan gelen ısı kazancı ihmal eilmiştir. Diğer cihazlaran gelen ısı kazançları ise mutfak için; buzolabı 290 W, çayanlık 80 W ve elektrik ocağı 220 W olarak tespit eilmiş olup, banyo için ise çama (2) q h = q i + q s (6) Yeşil evin ısı kaybı, yukarıa yer verilen eşitlikler yarımıyla bulunmuş olup, Tablo 2 e gösterilmiştir Isı Kazancı Hesabı Toplam ısı kazancı belirlenirken, klimatize eilecek mahal için bir tasarım günü seçilir. Bu günün özelliği; kuru ve yaş termometre sıcaklıklarının en yüksek eğere ulaştığı, güneşten gelen ışınımın en fazla oluğu ve iç yüklerin hepsinin normal oluğu gün olarak tanımlanabilir. Ankara nın projelenirme şartları inceleniğine, kuru termometre sıcaklığının 34 C, yaş termometre sıcaklığının 20 C oluğu belirlenmiştir. Tasarımı yapılan binanın ev olması sebebiyle normal şartlar tercih eilmiş olup, kuru termometre sıcaklığı 25,5 C ve nemi ise %48 olarak belirlenmiştir. Tasarımı yapılan binanın projelenirme günü ve saatini belirlemek için ise güneş rayasyonu ile ısı kazancı sağlayan pencerelerin coğrafi yönlerinin tayin eilmesi ve pencere alanlarının tespit eilmesi gerekmiştir. Bu tespitin arınan, pencere alanı en geniş olan cephe tercih eilir. Mimari proje inceleniğine, güneyoğu cephesineki pencere alanının aha geniş olması neeniyle, güneyoğu için pik yükün oluştuğu tarih olan 23 Ekim, saat 0:00 projelenirme tarihi olarak seçilmiştir. Camlaran güneş rayasyonu ile gelen ısı kazancı için Eşitlik 7 en, iletim ve taşınım yoluyla gelen ısı kazancı hesabına ise Eşitlik 8 en fayalanılır [2]. A = A R Q2 A qg Q KA T T K ( i ) (7) = (8) Dış uvarlar ve çatıan gelen ısı kazancı hesaplanırken Eşitlik 9; iç bölmeleren, tavanan veya öşemeen oluşan ısı kazancı hesabına ise Eşitlik 0 kullanılmıştır. Q 2 = KA T eş (9) Q 3 = KA (T K -T ) (0) İnsanlaran gelen ısı kazancı, uyulur ve gizli ısı olarak iki kısma ayrılmaktaır. Duyulur ve gizli ısının toplamı, yapılan aktivitenin türüne, içine bulunukları ortamın sıcaklığına ve giysi urumlarına göre eğişiklik göstermekteir. Duyulur ısı kazancı ve gizli ısı kazancı insan sayısı ile oğru orantılı olup, yeşil eve yaşayan sayısı ortalama bir aile nüfusu olarak 4 kişi şekline kabul eilmiştir. 44 Mühenis ve Makina Mühenis ve Makina 45

4 şır makinesi 500 W olarak uyulur ısı kazancı belirlenmiştir. Bunlaran çayanlığın 70, elektrik ocağının 280 ve çamaşır makinesinin ise 500 W gizli ısı kazancı mevcuttur [2]. Bir eve yaşayan ortalama bir aileeki birey sayısı göz önüne bulunurularak yeşil eve yaşayan sayısı 4 olarak kabul eilmiştir. İnsanlaran kaynaklanan uyulur ve gizli ısı kazancına ilişkin veriler; 26 C oa sıcaklığı ve apatmanlar, evlere günlük, hafif ve rutin işler yapan insanlar için seçilmiştir. Duvarın birim ağırlığı eğeri olarak 500 kg/m 2, çatının birim ağırlığı ise 300 kg/m 2 olarak seçilmiş olup, bu eğerlere enk üşen verileren fayalanılmıştır. Tablo 3 te yeşil eve gerçekleşen ısı kazancı miktarı gösterilmiştir. Tablo 3. Mahallere Oluşan Toplam Isı Kazançları Z - 0 Salon 3729,3 W Z - 02 WC 04,2 W Z - 03 Antre 299,4 W Z - 04 Mutfak 300,8 W - 0 Yatak Oası 454,3 W - 02 Banyo 24,6 W - 03 Yatak Oası 555,2 W - 04 Meriven 7,6 W - 05 Yatak Oası 252,7 W - 06 Banyo 3,5 W - 07 Hol 6,5 W 2-0 Çatı Katı 22,8 W TOPLAM 2.3 Isı Pompası Seçimi ve Hesabı 244 W Tablo 4. Isı Pompalarının Karşılaştırma Tablosu [3] Toprak Kaynaklı Isı Pompası Kriter (Sonaj) Isı pompası seçimi yapılırken Tablo 4 te yer alan kriterler göz önüne tutulmuş olup, yeşil ev için uygun olan ısı pompasının yatay borulu toprak kaynaklı ısı pompası oluğu gözlemlenmiştir. Yatay borulamanın tercih eilme sebebi ise üşey borulamaya nazaran aha fazla boru kullanılmasına rağmen, maliyet açısınan aha makul olmasınanır. Sisteme kullanılacak ısı pompası olarak Vitocal 300 antifriz/su ısı pompası (iki kaemeli) BW 26 tercih eilmiştir. Seçilen ısı pompasına ait teknik veriler Tablo 5 te yer almaktaır. Seçilen ısı pompasının tasarımının yapılabilmesi amacıyla sisteme kullanılan tasarım kriterleri oğrultusuna hesaplamalar yapılmıştır. Bu oğrultua ilk önce, toprak kaynaklı ısı pompasının ısıtma için gereken ısı eğiştirici uzunluğu Eşitlik e, soğutma için gereken boru uzunluğu ise Eşitlik 2 e verilmiştir. L L Toprak Kaynaklı Isı Pompası (Yer Kollektörü) C H ( COPH ) QH Rp ( Rs. FH) COP + H = T T EWT, max EWT, min ( COPC + ) QC Rp ( Rs. FC) COP + C = T T Y (2) Bu eğerler için elektrik sarfiyatının az olması gerekliliği göz önüne bulunurularak işletme noktası olarak B0/W35 tercih eilmiştir. Buna göre, antifriz giriş sıcaklığı 0 C, ısıtma suyu çıkış sıcaklığı ise 35 C olarak tespit eilmiştir. Bu uruma, ısı pompasının ısıtma gücü 6,6 kw, soğutma gücü 3 kw, elektrik sarfiyatı 3,6 kw, ısıtma için COP eğeri 4,6 ve soğutma için ise 3,8 olarak belirlenmiştir. Eşitlik ve Eşitlik 2 e yer alan eğerlerin bulunması ile ısıtma için gereken ısı eğiştiricisi uzunluğu 552 m, soğutma için gereken ise 483 m olarak tespit eilmiştir. Bu urum neticesine, 552 m uzunluk ikkate alınmakta olup, 600 metrelik bir ısı eğiştiricisi uzunluğu gerekliliği ortaya çıkmıştır. Yeşil Hava Kaynaklı Isı Pompası Uygulanabilirlik Kolayca mümkün Büyük bahçeye ihtiyaç var Kolayca mümkün Ortalama COP COP = 4 COP = 4 COP = 3 COP = 5 Verim Yüksek Yüksek Orta En yüksek Isı kaynağına bağlantı maliyeti Sonaj ve borulama maliyeti yüksek Harfiyat ve borulama maliyeti yüksek Hava kanalları maliyeti üşük Bakım maliyeti Düşük Düşük Düşük Yüksek Doğal soğutma Mümkün Mümkün Mümkün eğil Mümkün Aktif soğutma Mümkün Mümkün Mümkün Mümkün Su Kaynaklı Isı Pompası Yer altı suyunun kalitesi ve evamlılığı zor bulunuyor () Su kalitesi uygun eğilse, ilave pompa ve ara eşanjör maliyeti yüksek evin bulunuğu arazinin 000 m 2 olması, her biri 00 m olan 6 aet boru öngüsünün yerleşimi yapılabileceğini göstermiştir. Mevcut toprak türünün kumlu ve nemli toprak olması sebebiyle, topraktan çekilecek enerji miktarının yeterli seviyee olabilmesi için gereken minimum alan olan 743 m 2 nin olukça üzerine olan ev arazisine ısı pompası kurulumunun yapılmasının uygun oluğu görülmüştür. Toprak altına ayanımı uzun, kimyasal maelere karşı irençli, arbe ve çatlak ayanımı yüksek olan ve bitki ve ağaç köklerinin içine girmesine imkân bulunmayan polietilen (PE) boruların kullanımının tasarım için uygun oluğu görülmüştür. Bu neenle e PE 32 x 2,9 mm PN 0 polietilen boru cinsi tasarım amacıyla kullanılmıştır. Besleme hattı için ise PE 50 x 4,6 mm PN 0 boru tipi kullanımı uygun bulunmuştur. Isı pompasına ait teknik katalog inceleniğine, ebisinin 4200 lt/h olarak görülmüştür. Her bir boru öngüsü için ebi; 4200 lt/h in 6 öngüye bölünmesiyle 700 lt/h olarak bulunmuştur. Armatürlere ve ısı pompasına bulunan ısı taşıyıcı akışkan a ahil olmak üzere 400 lt lik akışkan miktarının ihtiyacı karşılayacak seviyee oluğu belirlenmiştir. Boru öngüsüne ve besleme hattına yaşanacak basınç kayıpları a göz önüne bulunurulmuş ve toplam basınç kaybının 7,85 mss oluğu tespit eilmiştir. Isı pompasının teknik veriler kataloğu inceleniğine, maksimum işletme basıncının 4 bar oluğu görülmüştür. Bu uruma, 3,8 mss basınç sağlayarak sisteme akışkan basabilen 3 aet sirkülasyon pompası yerleştirilmesinin yeterli oluğu görülmüştür. Tablo 5. Isı Pompası Katalog Değerleri [4] Primer genleşme tankı hacminin bulunması için ise Eşitlik 3 ten fayalanılmıştır. V N VZ + VV = ( Pe + ) P P e st Kapasite Değerleri Tip BW 26 İşletme Noktası B0/W35 B2/W45 B2/W55 Isıtma Gücü (kw) 6,6 7 6,2 Soğutma Gücü (kw) 3 2,5 0,6 Elektrik Sarfiyatı (kw) 3,6 4,5 5,5 COP Değeri (e) 4,6 3,76 2,94 (3) Tank hacminin bulunması esnasına kullanılan eğerleren; emniyet ventili tahliye basıncı 3 bar, azot ön basıncı,5 bar ve emniyet akışkanı (Tyfocor) hacmi 3 lt olarak tespit eilmiştir. Bu oğrultua, primer genleşme tankı hacmi 25 lt olarak belirlenmiştir. Isıtma suyunun olaştığı tesisat, sekoner evreyi oluşturmakta olup, ısınan suyun genleşmesi ile oluşan hacmi, evree bulunan kapalı genleşme eposu engelemekteir. Yeşil eve kullanılan ısıtma sistemi öşemeen ısıtma oluğu için TS 264 te yer alan ısıtma tipi katsayısı 8,5 lt/kw olarak belirlenmiştir. Bu uruma, sistemin toplam su hacmi 307, lt olarak bulunmuştur. Suyun ısı pompasınaki maksimum sıcaklığı, sekoner evre için ısı pompası teknik kataloğuna verilmiş olup, bu eğer 55 C ir. Isı pompası kapalı hale iken 0 C olması sebebiyle suyun genleşme katsayısı 0,095 olarak tespit eilmiştir. Toplam su hacmi e göz önüne bulunuruluğuna, genleşen suyun hacminin 6 lt oluğu bulunmuştur. Kullanma katsayısının 0,5 oluğu tespit eiliği için 2 lt lik genleşme eposu kapasitesinin tasarım için yeterli üzeye oluğu anlaşılmıştır. 2.4 Yeren Isıtma ve Soğutma Sistemi Yeren ısıtma ve soğutma sistemi, oanın ısı ihtiyacı göz önüne bulunurularak öşeme altına yerleştirilen ve içinen su geçen plastik boru tesisatının genel aıır. Şekil 3 te bu sistemin genel şeması, Şekil 4 te ise klasik sistem ile yeren ısıtmanın farkı gösterilmiştir. Kullanılan plastik boruların ısıl Şekil 3. Yeren Isıtma Soğutma Sisteminin Görünüşü [5] Şekil 4. Klasik Sistem ile Yeren Isıtma Soğutma Sistemi [5] 46 Mühenis ve Makina Mühenis ve Makina 47

5 genleşme katsayısı beton ve öşeme malzemesine oranla aha fazlaır. Bu borular, korozyona ayanaklı ve ucuz olup, kolay öşenebilmeleri sebebiyle yeren ısıtma sistemine yaygın olarak tercih eilmekteir. Yeren ısıtma sistemine, istenilen konfora ulaşabilmek ve hijyen kurallarını uygun olması açısınan zemin sıcaklığının 27 C üzerine çıkması oğru olmamaktaır. Düşük sıcaklıkla çalışan bu sistemlere zeminin zarar görmemesi açısınan su sıcaklığının 50 C nin altına tutulmasına özen gösterilir. Geniş ısıtma yüzeylerinin bulunması neeniyle üşük sıcaklıktaki suyla istenilen sıcaklık ele eilmekteir [5-6]. Soğutma haline zemine yoğuşma yaşanmaması için 4 C sınır olarak kabul eilmekteir. Bu neenle, mevcut sınır eğerin altına üşmeyecek şekile tasarım yapılmaktaır. Dış hava sıcaklığının C aralığına oluğu zamanlara sistemen geçen su sıcaklığı 7 8 C ye kaar soğutularak oa için gereken ieal şartlar olan C aralığına ulaşılmaktaır. Bu uruma, termal konfor şartları rahatlıkla sağlanabilmekteir. Tasarımı yapılan binanın yeren ısıtma soğutma sistemi için projelenirme aşamasına OVplan isimli program kullanılmıştır. Buraa kullanılan giiş suyu sıcaklığı eğeri 45 C, önüş suyu sıcaklığı eğeri ise 35 C olarak alınmıştır. Binaa yer alan ve ısıtılacak tüm mahallerin alanı ve çevresi, oa sıcaklıkları, ısıl yükleri programa girilmiş ve böylece gerekli hesaplamalar ele eilmiştir. Isıtma ve soğutma boru ağına ilişkin hesaplamaları içeren bu yazılım ile vana ön ayar eğerleri, pompa basma yüksekliği, boru anma çapları ve sistem için gereken malzeme listesi ele eilmiştir. Bu oğrultua, binaa kullanılan boru uzunluğu 736 metre olarak tespit eilmiştir. 2.5 Sıcak Su Kullanım Miktarı ve Boyler Hesabı Tasarımı yapılan evin mutfak ve banyolarına kullanılacak olan sıcak su ihtiyacının hesaplanması için TS 258 Temiz Su Tesisatı Hesap Kuralları na bulunan eğerleren fayalanılmıştır. Tasarımı yapılan ev için; mutfakta aet eviye, tuvalette aet lavabo, iki banyoa a er aet lavabo, banyolaran birine aet uş ve iğerine e aet küvet bulunmaktaır. Ayrıca mutfakta bulaşık makinesi ve banyoa çamaşır makinesi mevcuttur. Konutun sıcak su ihtiyacı bu oğrultua bulunmuş olup, bunu karşılayacak olan boyler hacminin 350 lt olması yeterliir. Kullanılacak olan boyler için alınacak olan sıcaklıklar ısı pompasına kullanılan eğerlerle aynı olup, su giriş sıcaklığı 0 C, su çıkış sıcaklığı ise 55 C olarak belirlenmiştir. Bu sebeple, ısıtıcı ekipmanın kapasitesinin en az 8 kw olması gerektiği ortaya çıkmıştır. 2.6 Güneş Kollektörü Sayısının Belirlenmesi Güneş kollektörü; evin sıcak su ihtiyacının karşılanması ve mahal ısıtmasına yarımcı olması amacıyla sisteme ahil eilmekteir. Yapılacak olan hesaplamaa öncelik sıcak su temini olmuştur. Seçilmiş olan kollektöre ait veriler inceleniğine, bir kollektörün yüzey alanının a 2,06 m 2 oluğu görülmüştür. Günlük kullanılan sıcak suyu miktarı göz önüne alınarak yapılan hesaplamalar neticesine, 2,77 m 2 güneş kollektörü yüzey alanının yeterli olacağı tespit eilmiştir. Bu sebeple, gerekli yüzey alanı için 2 aet kollektör temin etmek yeterli olacağı anlaşılmıştır. Hesaplanan kollektör alanı ve buna bağlı olarak kollektör sayısı sıcak su temini için geçerliir. Güneş kollektörlerinin bina ısıtmasına a kullanılabilmesi için sayısının artırılması öngörülebilir. Ancak yapılmış olan bilimsel çalışmalara, kollektör sayısının artırılmasına rağmen, binaaki mahal ısıtma esteğine veriği katkının çok üşük seviyee kalığı anlaşılmıştır [6-7]. 8 kollektörlü sistemin mahal ısıtmasına veriği katkı, yalnızca %2,8 e kalmış olup, karşılaştırılan 4 kollektörlü sisteme ise bu oran %6,7 olmuştur. Sıcak su kullanımına verikleri katkı ise 8 kollektörün %78, 4 kollektörün ise %82 seviyesineir. [6] Ortaya çıkan netice, 6 kollektörlük artışın mahal ısıtmasına yeterli katkı vermeiği yönüneir. Buraa belirleyici olan nokta, güneşin yetersiz oluğu kış ayları için kollektör sayısını artırmanın bir anlam ifae etmeiği yönüneir. Yaz ayları için ise binanın ısıtma ihtiyacı zaten bulunmamaktaır. Benzer bir tasarım evine, Mayıs, Haziran, Temmuz, Ağustos ve Eylül aylarına kullanılan sıcak su ihtiyacının tamamının, Nisan ayına ise kullanılan miktarın yaklaşık %95 inin 4 aet güneş kollektörü ile ısıtılabileceği tespit eilmiştir. 4 aet güneş kollektörünün yıllık sıcak su ihtiyacının %7 ini karşılaığı görülmüştür. [7] Bu oran, makul bir seviyeir. Bu sebeple, kullanılan kolektör sayısının artırılmasının ilk yatırım maliyetini olumsuz yöne etkilemesine rağmen, veriği enerji katkısının önemli bir üzeye olmaığı tespit eilmiştir. Bu urum göz önüne bulunuruluğuna, 4 aet kolektör kullanımın yeterli olacağı öngörülmüştür [6-7]. 2.7 Yağmur Suyu Depolama Yağmur suyu kullanımı, yeşil binalar için özellikle tuvalet rezervuarlarına ve bahçe sulamaa kullanılmakta olup, bu sayee şebekeen kullanılan suan cii miktara tasarruf ele eilmekteir. Meteoroloji Genel Müürlüğü nün verilerine göre, son 25 yıllık süree Ankara ya üşen yıllık alansal yağış miktarı ortalaması 409,6 mm olarak ölçülmüştür. Tasarımı yapılan yeşil binanın çatısının yatay toplama alanı 0,56 m 2 olarak mimari projeen belirlenmiştir. Şekil 5 teki grafik ile yıllık yağış miktarı ve yatay toplama alanına karşılık toplanan yağmur suyu miktarı bulunabilmekteir. Bu Tablo a verilen eğerler oğrultusuna, yıllık toplanan yağmur suyu miktarının yaklaşık lt civarına oluğu görülmüştür. Tasarımı yapılan eve 2 aet banyo ve aet tuvalet bulun- makta olup, evin su tüketiminin %30 unun tuvalet rezervuarına, %4 ünün e bahçe sulamaa kullanılığı bilinmekteir. Klasik tuvalet rezervuarlarının kapasitesi 6 lt olup, her kullanışta cii miktara suyun israf eiliği görülmekteir. Bu sebeple, yeşil binaa kullanılan tuvalet rezervuarlarının kapasitesi 7 lt olarak tercih eilmiştir. 4 kişilik bir aile, 6 litrelik tuvalet rezervuarı ile tuvalette aya 7 ton su tüketirken, 7 litrelik tuvalet rezervuarı ile aylık su tüketimi 2,5 3 ton civarına azalma göstermekteir. Bir kişinin güne 3 kez tuvaleti kullanığı ve eve 4 kişinin yaşaığı üşünülürse, eve günlük 84 lt su, tuvalet rezervuarına kullanılmaktaır. Bahçe sulama için ise günlük su kullanım miktarı,2 lt olarak belirlenmiştir. Böylece, günlük 95,2 lt olan su tüketimi yıla lt olarak gerçekleşmekteir. Bu urum neticesine, tuvalet rezervuarı ve bahçe sulamaa kullanılan suyun yağmur suyunan karşılanabileceği görülmüştür. Ankara a yağışın en fazla Mayıs ayına oluğu Meteoroloji Genel Müürlüğü verilerinen tespit eilmiştir. Mayıs ayının ortalama yağış miktarının 49,7 lt/m 2 oluğu görülmüştür. Yağışın pik yaptığı ilkbahar ayları göz önüne bulunuruluğuna, seçilecek olan epolama tankının kapasitesinin 6000 lt olarak belirlenmesi uygun olacaktır. 3. ENERJİ VE MALİYET ANALİZİ 3. Kurulum Maliyetleri Yatay Toplama Alanı (m 2 ) Şekil 5. Yıllık Yağış Miktarı ve Yatay Depolama Alanına Karşılık Yağmur Suyu Miktarı [8] Yeşil eve kullanılan tüm sistemlerin kurulum maliyetleri incelenmiş olup, buraa yer alan sistem elemanlarının katalog eğerleri ve fiyatları piyasa araştırması yapılmak suretiyle bulunmuştur. Yapılan hesaplamaa, elektrik ve oğalgaz birim fiyatlarınaki eğişim ihmal eilmiştir. Kullanılan sistemlerin herhangi bir hura eğerinin olmaığı kabul eilmiş olup, bakım onarım maliyetlerinin çok üşük miktarlara olması sebebiyle hesaba ahil eilmemiştir [9]. PV güneş panellerinin şebekeen bağımsız sistem için 20 aet, şebekeye bağlı sistem için 5 aet kullanılacak olması aha önceen belirtilmiştir. PV panel fiyatının 958 TL oluğu görülmüştür. Bu neenle, şebekeen bağımsız sisteme fotovoltaik panel maliyeti 960 TL iken şebekeye bağlı sisteme 4370 TL ir. Akünün bir aeinin maliyetinin 346 TL oluğu bilinmekteir. Yapılan hesaplamalar oğrultusuna, 23 aet akünün kullanılması uygun görülmüştür. Toplam akü maliyeti ise 7958 TL ir. Sisteme kullanılan ört aet şarj regülatörünün toplam fiyatı 3280 TL, bir aet invertörün fiyatı ise şebekeen bağımsız sistem için 5640 TL, şebekeye bağlı (on-gri) sistem için 8700 TL olarak tespit eilmiştir. Böylece, elektrik enerjisi elesi için gereken toplam maliyet, şebekeen bağımsız sisteme TL, şebekeye bağlı sisteme ise TL olarak bulunmuştur. Yeşil eve ısıtma ve soğutma amacıyla kullanılan ısı pompası ve güneş kollektörü sisteminin kurulum maliyeti inceleniğine ise 4 aet güneş kollektörünün tüm sistem elemanlarıyla 7000 TL eğerine oluğu tespit eilmiştir. Toprak kaynaklı ısı pompasının 7500 TL, sisteme entegre olarak çalışacak olan 350 lt kapasiteli boylerin maliyeti 900 TL olarak belirlenmiştir. Sistemin iğer bileşenleri olan primer ve sekoner genleşme tankları, sensörler, karışım vanaları, emniyet grubu, pompa vb. ekipmanlar için tespit eilen fiyat ise 750 TL civarıır. Hafriyat ve toprak altı borulama maliyetinin 5000 TL, ısı taşıyıcı akışkanın 6500 TL ve yeşil binaa kullanılacak olan yeren ısıtma soğutma sistemi borularının ise 750 m boru uzunluğu için 700 TL ortalama piyasa eğerlerine sahip olukları tespit eilmiştir. Böylelikle ısıtma, soğutma ve sıcak su elesi amacıyla kurulan sistemin toplam maliyetinin TL oluğu görülmüştür. 3.2 İşletme Maliyetleri Yeşil evin yıllık harcaığı elektrik enerji miktarı 945,9 kwh olarak tespit eilmiştir. Türkiye İstatistik Kurumu nun verilerine göre, 204 yılı Ocak-Haziran ayları için kwh elektrik beeli konutlara 0,354 TL ir. Yıllık enerji ihtiyacının şebeke elektriğinen çekilmesi urumuna 3237,6 TL, 204 yılı için öeme yapılması gerekmekteir. Bu veri vasıtasıyla, PV güneş panellerinin kurulum maliyeti göz önüne bulunurularak geri öeme süreleri hesaplanmıştır. Şebekeen bağımsız sistem kurulması haline, sistemin geri öeme süresi,3 yıl; şebekeye bağlı sistem kurulması haline ise sistemin geri öeme süresi 7,3 yıl olarak belirlenmiştir. Şekil 6 a, elektrik enerjisi için geri öeme süresi grafiği gösterilmiştir. Isıtma, soğutma ve sıcak su elesi amacıyla klasik tasarımlı evlere kullanılan kombi ve klima sistemleri ile yeşil eve 48 Mühenis ve Makina Mühenis ve Makina 49

6 Şekil 6. Elektrik Enerjisi İçin Geri Öeme Süresi Grafiği eilmiştir. Şekil 7 e, ısıtma soğutma ve sıcak su elesi sisteminin geri öeme süresi grafiği gösterilmiştir. Kombi ve Klima Sistemi Maliyetleri kullanılan ısı pompası ve güneş kollektörü sistemi kıyaslanarak yeşil eve kullanılan sistemin geri öeme süresi hesaplanmıştır. Bu oğrultua, aet kombi ve her oa ile salona birer aet olmak üzere toplam 4 tane klima kullanılması haline ortaya çıkan maliyet hesaplanmıştır. Doğalgazlı yoğuşmalı hermetik uvar tipi kombi ve tesisatının ortalama fiyatı 2000 TL, 4 aet alınması gereken uvar tipi split klimanın tanesi ise ortalama 2000 TL olarak tespit eilmiştir. Bu cihazların toplam kurulum maliyeti ise TL olarak ortaya çıkmıştır. Başkentgaz verileri oğrultusuna, 205 yılı itibarıyla, konutlara kullanılan bir metreküp oğalgaz için öenen beel,07 Şebekeen Bağımsız Sistem İçin Kurulum Maliyeti Şebeke Elektriği Kullanılması Durumuna Sarfiyat Beeli Şebekeye Bağlı Sistem İçin Kurulum Maliyeti Şekil 7. Isıtma Soğutma ve Sıcak Su Elesi Sisteminin Geri Öeme Süresi Grafiği Isı Pompası ve Güneş Enerjisi Desteği Maliyeti TL olarak belirlenmiştir. Elektrik için ise 0,354 TL oluğu tespiti aha önceen yapılmıştır. Kombi için yıllık işletme süresi Ankara şartlarına 400 saat, güneş enerjisi esteğinin ısıtma sistemine veriği katkı %2,5 ve sıcak su elesine veriği katkı ise %7 olarak kabul eilmiştir. Klima için ise yıllık işletme süresi, yaz aylarına Ankara şartlarına klima kullanımı göz önüne bulunurularak 600 saat olarak kabul eilmiştir. Kombinin yıllık yakıt tüketimi kombi teknik özellikleri ve kullanım miktarı a göz önüne bulunuruluğuna, 585,2 m 3 yıl olarak tespit eilmiştir. Bu a 5548 TL/yıl oğalgaz maliyetini ortaya koymuştur. Kombinin kullanığı elektriğin maliyeti ise 64,4 TL ir. Klimanın ise yıllık 984 kw lık enerji tüketimine karşı, yıllık 348 TL elektrik enerjisi harcaığı tespit eilmiştir. Böylece klasik bir evin ısıtma, soğutma ve sıcak su elesi için toplam enerji gieri yıla 5960,4 TL olarak belirlenmiştir. Isı pompası ve güneş kollektörü sisteminin yıllık toplam işletme süresinin 2000 saat olacağı belirlenmiştir. Toplam 7200 kwh olan enerji kullanımının 828 kw lık kısmı güneş enerjisinen sağlanan tasarruftur. Bu sebeple, yıllık kullanılan enerji miktarı 6372 kwh olup, bu enerjinin yıllık maliyeti ise 2255,6 TL olarak tespit eilmiştir. Şekil 7 e, ısıtma soğutma ve sıcak su elesi sisteminin geri öeme süresi grafiği gösterilmiştir. Şekil 7 e görülüğü üzere, kombi ve klima kullanılan bir evin ısıtma ve soğutma için yaptığı harcama ile yeşil eve kullanılan ısı pompası ve güneş kollektörü sisteminin harcaması karşılaştırılığına, ısı pompası ve güneş kollektörü sisteminin geri öeme süresi 8,9 yıl olarak belirlenmiştir. 4. SONUÇ Yapılan çalışmaa, yenilenebilir enerji kaynaklarınan fayalanılarak bir yeşil ev uygulaması analiz eilmiştir. Yeşil eve; elektrik için fotovoltaik güneş panellerinen, ısıtma ve soğutma için ısı pompası ve güneş kollektörü esteğinen, kullanım suyu için ise yağmur suyu epolama sisteminen fayalanılmıştır. Elektrik elesine kullanılan sistemin şebekeye bağlı olup olmaması urumuna maliyet analizi ile karar verilmiştir. Şebekeen bağımsız sistemin ilk kurulum maliyetinin yüksek olması, sistemin geri öeme süresini uzatmıştır. Ayrıca sisteme akü ve şarj regülatörü gibi elemanların yer alması, hem sistemi aha karmaşık hale getirmekte hem e fazlaan alan ihtiyacı oğurmaktaır. Şebekeye bağlı fotovoltaik sistemin maliyetinin aha üşük olması sebebiyle geri öeme süresi ise olukça kısaır. Bu sebeple, yeşil eve şebekeye bağlı fotovoltaik sistem kullanılması uygun bulunmuştur. Isı pompası ve güneş kollektörü estekli ısıtma ve soğutma sisteminin geri öeme süresi ise literatüre yer alan çalışmalarla benzerlik göstermekte olup, makul bir seviyeeir. Belirtilen tasarım kriterleri oğrultusuna yapılan hesaplamalar neticesine, yeşil evin toplam kurulum maliyeti ise TL olarak tespit eilmiştir. Bu maliyet, yapılan tasarımın oğru ve yeşil evin kurulumunun uygulanabilir oluğunu göstermiştir. Türkiye e yeşil binalar; üniversitelerin araştırma merkezlerinin kuruğu evler, holing binaları, alışveriş merkezleri veya özel kuruluşlara görülmekteir. Bu urum, yeşil binaların sayıca çok az oluğunu ve spesifik bazı binalarla sınırlı kalığını göstermekteir. Lüks ve moern site tipi konut komplekslerine kullanılabilen yenilenebilir enerji kaynaklarının aha küçük ölçekli bina ve evlere e yayılabilmesi için evlet teşviki yapılması uygun olacaktır. Yenilenebilir enerji sistemlerinin satışı esnasına alınan vergilere inirim uygulanması maliyetleri olumlu yöne etkileyecektir. Kentsel önüşümü yapılan binalara ve evletin yaptığı toplu konut projelerine yenilenebilir enerji kaynaklarının tercih eilmesi gerekliir. Eski tip ve çok enerji sarf een elektrikli ev aletlerinin geri önüşüme sokulması gerekmekteir. Bu aletler, yeni teknolojiye sahip yüksek enerji sınıfınaki enerji verimliliğine sahip olanlar ile eğiştirilmeliir. Bu urumu teşvik eici üzenlemelerin hayata geçirilmesi önem arz etmekteir. Bina yapımı esnasına kullanılan malzemelerin oğa ostu ve geri önüştürülebilen malzemeleren olması sağlanmalıır. Bir önem ısı yalıtım malzemesi olarak sıklıkla kullanılan ve kanserojen oluğu ortaya çıkınca Türkiye e ve nereeyse tüm ünyaa kullanımı yasaklanan asbest gibi malzemelerin kullanılmasına engel olunmalıır. Bu gibi maelerin kullanılıktan sonra temizlenmesinin ve imha eilmesinin ne kaar zor oluğu unutulmamalıır. Türkiye nin enerji konusuna ışa bağımlı olması neeniyle ekonomik anlama önem önem sıkıntı yaşamakta oluğu bilinmekteir. Ülkemize bulunan fosil yakıtların yetersizliğinin enerji üretimi noktasına yarattığı sıkıntıyı, yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim ile atlatılabileceği bilinmekteir. Bu alana yapılacak her çalışma, ülke ekonomisine katkı sağlayacağı gibi, kişilerin refah ve gelir seviyelerine e oğruan iyileşmeye neen olacaktır. Evlere kullanılan enerjinin mümkün oluğu kaar yenilenebilir sistemleren karşılanması ile ortaya çıkan büyük maliyetleren kurtulması mümkün olabilir. Bu urumun yanı sıra, çevre ostu, kirletici özelliği bulunmayan ve gelecek nesillerin aha güzel bir ünyaa yaşamasına olanak sağlayabilecek enerji kaynakları ile insanların yaşam kalitesinin korunması sağlanabilecektir. Türkiye nin yenilenebilir enerji kaynakları açısınan zengin ve potansiyeli yüksek bir ülke olması, bu alana aha çok gelişmeye ihtiyaç uyuluğunu göstermekteir. Ülkemize bulanan yaklaşık 7 milyon konutun enerji verimliliği koşullarına uygun olarak yenilenebilir enerji kaynaklarınan fayalanması ile ülkemize oğa ostu, ekonomik ve kaliteli enerji kullanılacak ve enerji ile alakalı mevcut problemler ortaan kalkacaktır. SEMBOLLER U Yapı bileşeninin toplam ısı geçiş katsayısı (W/m 2 K) /α i İç yüzey ısı taşınım irenci (m 2 K/W) n Yapı bileşeninin kalınlığı (m) λ n Isı iletim katsayısı (W/mK) /α Dış yüzey ısı taşınım irenci (m 2 K/W ) q o Zamsız ısı kaybı miktarı (W) A Toplam alan (m 2 ) 50 Mühenis ve Makina Mühenis ve Makina 5

7 T a l R Z e Sıcaklık farkı ( C) Birim aralık sızırganlığı (m 3 /mh) Sızıntı aralık çevre uzunluğu (m) Oa özelliği Köşe artırım katsayısı H Yapının ısı özelliği (Wh/ m 3 K) q s q i q h Hava sızıntısı ısı kaybı (W) İletim ve taşınımla olan ısı kaybı (W) Toplam ısı kaybı (W) A R /A Pencerenin rayasyon geçirme oranı (W/m 2 ) q G K T T i T eş T K T T y R p R s F H F C Düzeltme ve gölgeleme faktörü Pencerenin, uvar veya çatının toplam ısı transfer katsayısı (W/m 2 K) Dış ortam sıcaklığı ( C) İç sıcaklık ( C) Eşeğer sıcaklık farkı ( C) Komşu hacmin sıcaklığı ( C) Minimum toprak sıcaklığı ( C) Maksimum toprak sıcaklığı ( C) Boru ısıl irenci (m C /W) Toprak ısıl irenci (m C/W) Isıtma çalışma faktörü Soğutma çalışma faktörü F EWT., max Cihaza giren maksimum tasarım su antifriz sıcaklığı C F EWT., min Cihaza giren minimum tasarım su antifriz sıcaklığı C COP H /COP C Kapasite katsayısı L H L C V N V Z V V P e P si P st Isıtma için gereken ısı eğiştiricisi uzunluğu (m) Soğutma için gereken ısı eğiştiricisi uzunluğu (m) Genleşme tankı anma hacmi (lt) Sistem ısınığına hacmin artması (lt) Emniyet akışkanı (Tyfocor) hacmi (lt) Maksimum çalışma basıncı (bar) Emniyet ventili tahliye basıncı = 3 bar Azot ön basıncı =,5 bar KAYNAKÇA. Yılırım, U., Güngör, A. 20. Yeşil Evler ve Türkiye eki Uygulamaları, TMMOB Makina Mühenisleri Oası 5. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu ve Sergisi Biliriler Kitabı, yayın no: E/20/562, Ankara, s Erten, D. 20. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. (20). Yeşil Binalar, Sürürülebilir Üretim ve Tüketim Yayınları-V, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara, s Mazlum, H., Üçgül, İ., Acar, M. 20. Sıfır Enerji Evi Tasarım Esasları ve Örnek Uygulamalar, TMMOB Makina Mühenisleri Oası 5. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu ve Sergisi Biliriler Kitabı, yayın no: E/20/562, Ankara, s son erişim tarihi: son erişim tarihi: Saitoh, T. S., Fujino, T Avance Energy-Efficient House (Harbeman House) with Solar Thermal, Photovoltaic, an Sky Raiation Energies (Experimental Results), Solar Energy, vol. 70, issue. 7. Galloway, T. 20. Tasarımcılar için Güneş Evi, TMMOB Elektrik Mühenisleri Oası, yayın no: EG/20/, Ankara, s T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Yenilenebilir Enerji Genel Müürlüğü Default.aspx, son erişim tarihi: son erişim tarihi: son erişim tarihi: Genceli, O., Parmaksızoğlu, C Kalorifer Tesisatı, TMMOB Makina Mühenisleri Oası, yayın no: MMO/352/5, İstanbul, s Yamankaraeniz, R., Horuz, İ., Kaynaklı, Ö., Coşkun, S., Yamankaraeniz, N İklimlenirme Esasları ve Uygulamaları, Dora Yayınları, Bursa, s Yolaş, T., Durmaz, Ş Isı Pompası Sistemleri ve Toprak Kaynaklı Bir Isı Pompasının Bir Villaya Uygulanması, son erişim tarihi: Viessmann Vitocal 300/350, Teknik Bilgi Föyü, Viessmann Isı Teknikleri Ticaret A.Ş son erişim tarihi: Doğan, A. R Güneş Enerjisi Destekli Alternatif Isıtma Sistemlerinin Enerji ve Ekonomi Yönünen Karşılaştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gazi Üniversitesi, Ankara. 7. Ceylan, T İki Katlı Bir Binanın, Güneş Enerjisi Destekli Hava Kaynaklı Isı Pompasıyla Isıtılması ve Sıcak Su Elesinin Analizi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gazi Üniversitesi, Ankara. 8. Kantaroğlu, Ö Yağmur Suyu Hasaı Plan ve Hesaplama Prensipleri, TMMOB Makina Mühenisleri Oası IX. Ulusal Tesisat Mühenisliği Kongresi ve Sergisi, 6-9 Mayıs 2009, İzmir, s Öztürk, M., Bozkurt, Ç. B., Özek, N Evsel Fotovoltaik Sistemlerin Ömür Boyu Maliyet Analizi, Pamukkale Üniversitesi Mühenislik Bilimleri Dergisi, cilt 8, sayı, s Mühenis ve Makina