ÖLÇME VE DOĞRULAMADA BİNA OTOMASYON YÖNETİM SİSTEMİNİN KULLANILMASI. Hırant KALATAŞ ARAŞTIRMA / İNCELEME ISITMA HAVA KOŞULLANDIRMA HAVALANDIRMA

Transkript

1 ARAŞTIRMA / İNCELEME ISITMA HAVA KOŞULLANDIRMA HAVALANDIRMA SU ŞARTLANDIRMA SU ARITIMI ENERJİ OTOMATİK KONTROL BİNA OTOMASYON Hırant KALATAŞ İŞ YÖNETİMİ VE ORGANİZASYON MALİYE / FİNANS MÜHENDİSLİK GELİŞTİRME PAZARLAMA / SATIŞ HALKLA İLİŞKİLER / REKLAM EĞİTİM AR-GE KİŞİSEL GELİŞİM ÜRETİM İHRACAT / İTHALAT ÖLÇME VE DOĞRULAMADA BİNA OTOMASYON YÖNETİM SİSTEMİNİN KULLANILMASI MÜŞTERİ HİZMETLERİ SERVİS HİZMETLERİ Alark Carrier San. ve Tic. A.Ş. GOSB Gebze Organize Sanayı Bölgesi Şahabettin Bilgisu Cad Gebze / KOCAELİ * Yayın Tarihi: Mayıs * Yayınlayan: IX. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kngresi inf@alark-carrier.cm.tr * Kaynak gösterilerek kısmen ya da tamamen yayınlanabilir.

2 1131 ÖLÇME VE DOĞRULAMADA BİNA OTOMASYON YÖNETİM SİSTEMİNİN KULLANILMASI Hırant KALATAŞ 1. ÖZET Gerek mevcut binalarda, gerekse yeni yapılan binalarda, çeşitli amaçlarla ölçme ve dğrulama uygulanması gerekir. Benzer şekilde Verim Arttırıcı Prjelerin etkinliğinin belirlenmesi de uygulama öncesi ve snrası parametrelerin ölçülmesi ve dğrulanması ile belirlenebilir. Bu tip prjelerde, hedeflenen parametrelerin yanı sıra, lumsuz etkilenme lasılığı bulunan iç rtam kalitesi ile ilgili parametrelerin de uygulama öncesi ve snrasındaki durumlarının izlenmesi gerekir. Ölçme ve dğrulama amacıyla, varsa bina tmasyn yönetim sistemleri kullanılabilir. Ancak bu sistemlerin ölçme ve dğrulamayı da dikkate alarak tasarlanmış ve kurulmuş lması gerekir. Bu nedenle şartnameleri bu durum göz önünde bulundurularak hazırlanmalıdır. Anahtar Kelimeler: Ölçme ve Değerlendirme ABSTRACT Fr bth existing buildings and new cnstructins, Measurement and Verificatin (M&V) is basically a set f prcedures, and a systematic prcess t be applied fr varius purpses. Similarly, the results f Efficiency Impvement Prject is determined by applying M&V prcedures, like befre and after the energy prject. In such similar prjects; besides the building wners targets and gals; the parameters f indr envirnmental quality, which pssibly be impacted, needs t be measured befre and after the implementatin. If Building Management System exists in the building, it can be used fr M&V purpses, prvided that the BMS must have been designed and installed that M&V had been taken int cnsideratin. S, the specificatins must be prepared accrding t this requirement. Key Wrds: Measurment and Varificatin 2. NEDEN ÖLÇME VE DOĞRULAMA ( Ö& D ) Ölçmediğin şeyi yönetemezsin Jack Welch General Electric CEO 2.1. Mevcut Yapılar Bir binada veya işletmede, enerji verimliliği için yatırım yapıldığında dğal larak yöneticiler bu yatırım karşılığında ne kadar tasarruf sağlandığını ve bunun ne kadar süreceğini bilmek isterler. Enerji tasarrufunun hesaplanması, hassas bir ölçümlemeyi ve tekrarlanabilir bir metdljiyi gerektirir.

3 1132 Enerji ve su yönetimi prjelerinin uzun süreli başarısı, çğunlukla prje rtaklarının hassas ve başarılı bir Ö&D planında anlaşma sağlayamamaları nedeniyle baltalanmıştır. Tasarruf miktarının hassas hesaplanması, işletme/bina sahibi ve yöneticilerine, enerji veya su tüketen sistemlerin çalışma şekilleri hakkında çk değerli geri bildirimler sağlar ve bu sayede daha fazla enerji/su tasarrufu yapmaya dönük prjelerin geliştirilmesine lanak sağlar. Çk sayıda nktadan gerçek zamanlı ölçüm, bina yöneticilerine kuvvetli bir gözlemleme aracı sağlar ve bu sayede binadaki enerji sistemlerinin daha verimli ve bu yüksek verimlerde sürekli çalışmalarını lanaklı kılacak ylların anlaşılması, izlenmesi ve ayarlanması mümkün lur. Ayrıca Ö&D nin sağlayacağı perfrmans geri bildirimleri, sistemlerin çalışma ayarlarının revizynu ve arıza önleyici bakım prgramlarının luşturulmasını lanaklı kılar. Bu özellikle ilk bir iki yıllık binanın çalışma döneminde çk daha önemlidir. 2.2 Yeni Yapılar Yeni yapılan binalarda, Ö&D sayesinde, tasarım safhasında öngörülen perfrmanslara ulaşılıp ulaşılmadığının belirlenmesi, gerekli düzeltme ve ayarların yapılması mümkün lur. Ayrıca Ö&D, işletmeye alma uygulamasını (cmmissining) ciddi bir şekilde klaylaştırır. Yeni binaların tasarımında, sn zamanlarda giderek artan bir uygulama, bina tasarım ücretinin hiç değilse bir kısmının, binanın beklenen perfrmansı ne ölçüde gerçekleştirdiğine bağlı larak ödenmesidir. Bu uygulama henüz ülkemizde yaygınlaşmamış lsa da, bina tasarımcıların ölçülebilir lması açısından, yatırımcıların gittikçe artarak ilgisini çekmektedir. Bu tip tasarım anlaşmalarının kapsamında iyi bir Ö&D planının yer almasının gerekliliği kaçınılmazdır. Mevcut bir binada, enerji verimini arttırmaya dönük bir değişiklik yapılmadan önceki durum bilinir bellidir. Mevcut bina Temel (baseline) larak ele alınır ve değişiklikten snraki durum bununla kıyaslanır. Yeni binada ise, tasarım safhasında Temel bina tamamen varsayımsaldır, fiziksel larak mevcut değildir, gözlemlenemez ve ölçülemez. Binanın perfrmansı bir takım varsayımlar, kabuller ve kestirimlerle veya simülasyn prgramları ile hesaplanır. Bina tamamlandıktan snra, mal sahibinin beklentilerinin ne ölçüde sağlandığı, sağlanamamış ise muhtemel düzeltici uygulamalar açılarından Ö&D zaruridir. LEED TM gibi bina derecelendirme prgramları, yeni binalarda Ö&D ye önem vermektedirler. Benzer prgram ve kaynakların bir kısmı ASHRAE Guidline 14 Appendix B Resurces da listelenmiştir. 2.3 Perfrmansa Dayalı Verimlilik Arttırıcı Prje (VAP) Uygulama Anlaşmalarında. 18/04/2007 tarih ve 5627 sayılı Enerji Verimliliği Kanunu ve bu kanun kapsamında de yayınlanan Enerji Kaynaklarının ve Enerjinin Kullanımında Verimliliğin Arttırılmasına Dair Yönetmelikle enerji etüdleri, bu etütlere dayalı VAP lar ve bu VAP lara dayalı Perfrmans Garantili Uygulama Anlaşmaları hayatımıza girmektedir. Yönetmeliğin çeşitli kısımlarında ölçümler den bahsedilmekte ancak bununla ilgili herhangi bir düzenleme bugün itibarı ile ( ) bilinmemektedir. Perfrmans Garantili Uygulama Anlaşmaları açısından Ö&D planı, hayati bir öneme sahiptir ve mutlaka anlaşmalar kapsamında yer almalıdır. Esasen, anlaşmazlıklar halinde hukuksal snuçlar dğurabilecek bu anlaşmalara esas teşkil edecek şekilde, bir Ulusal Perfrmans Ölçme ve Değerlendirme Prtklü gerekliliği açıktır. Çğu VAP lerin, iç rtam kalitesi (İOK) larak adlandırdığımız termal knfr kşulları, kirletici yğunluğu, aydınlatma kalitesi gibi unsurları lumlu veya lumsuz etkileme ihtimalleri söz knusudur. Büyükşehirlerde insanlar zamanlarının %90 dan fazlasını bina içinde geçirmektedirler. Bulundukları rtamın kalitesi sağlıklarını ve verimliliklerini etkilemektedir. Hasta Bina Sendrmu kaynaklı sağlık prblemleri en fazla görülen ilk beş hastalık arasında sayılmaktadır. VAP uygulanması neticesinde

4 1133 İOK da luşabilecek lumsuz değişiklikler nedeniyle bina sakinlerinin sağlık ve verimliliklerinin bzulmasının yaratacağı finansal kayıplar, VAP ın getireceği kazançları geçebilir. Belirli VAP lerin, İOK ne lası etkilerine örnekler Tabl-1 de verilmiştir. Bu örneklerin sayısı arttırılabilir. Dlayısı ile VAP uygulaması durumunda sadece hedeflenen parametrelerin değil, uygulamadan etkilenmesi muhtemel parametrelerin de uygulama öncesi ve snrasında Ö&D si gerekir. Bu hususa, 6 Şubat 2009 tarihli 5267 sayılı Enerji Verimliliği Kanunu Kapsamında Yapılacak Yetkilendirmeler Sertifikalandırmalar, Raprlamalar ve Prjeler Knusunda Uygulanacak Usul ve Esaslar Hakkında Tebliğ in ekindeki VAP Rapru örneğinin maddesinde ETKİ ANALİZİ başlığı altında genel larak değinilmiş ancak detaylandırılmamıştır. Ancak hazırlanacak Ö&D Planında bu husus göz önünde bulundurulmalı ve Tabl 2 de listelenen İOK parametrelerinden, etkilenmesi muhtemel lanlar belirlenerek, plana eklenmelidir. Tabl 1. VAP veya Değişikliklerin İOK ne Olası Etkileri, İlgili Tedbirlere Örnekler VAP veya Değişlik İOK ya lası etkiler Önlem Egzst havasından veya başka atıklardan ısı geri kazanımı. Serbest sğutma (freecling) amacıyla dış hava eknmizeri kullanılması. Bazı ısı geri kazanım sistemleri egzst havasındaki nem ve kirleticilerin, besleme havasına karışmasına neden labilirler. Genel larak rtalama dış hava miktarı artacağı için İOK iyileşecektir. Nemli iklimlerde, bu uygulama iç rtam neminin yükselmesine ve nem kaynaklı İOK prblemlerine neden labilir. Dış hava ile gece ön sğutma. Nemli iklimlerde HVAC ekipmanlarında ve bina elemanlarında yğuşma ve bundan kaynaklanan mikrrganizma Sabit hava debili sistemin değişken hava debili larak değiştirilmesi. Sğutmada üfleme sıcaklığının, yükseltilmesi (Sğutma Grubu nun çektiği enerji azalır, ancak fanın enerjisi artar). üreme riski vardır. İç ısıtma veya sğutma yüklerinin az lduğu durumlarda yetersiz taze hava beslenmesi. Minimum taze hava miktarının sabitlenmesi durumunda, üfleme sıcaklığının kntrl edilmemesi halinde düşük sğutma yüklerinde aşırı sğuma. Mahale hava dağıtımında düzensizlik ve hava cereyanı luşumu. Üfleme sıcaklığının yükseltilmesi için, chiller su çıkış sıcaklığının yükseltilmesi, santral sğutma bataryasında nem alma miktarının azalması, dlayısı ile iç rtam bağıl neminin yükselmesine neden lur. İstenmeyen nem ve kirletici transferi engellenmelidir. Taze hava alış menfezleri araç egzstu HVAC egzstu, restaurant egzstu, atık deplama alanı gibi kuvvetli kirletici kaynaklarının mümkün lduğu kadar uzağında lmalı. Gerekli filitreler kullanılmalı. Dış havada zn kirliliği söz knusu ise, iç rtamdaki zn seviyesi ölçülmeli ve gerekiyrsa aktif karbn filtreler kullanılmalı. Nemi giderici önlem alınarak eknmizör kntrl cihazlarının ve ilgili minimum taze hava miktarlarının periydik kalibrasynu ve muhafazası sağlanmalı. Dış havanın çiğ nktası sıcaklığı kntrl edilerek yğuşma riski luştuğunda gece sğutması durdurulmalıdır. Minimum taze hava miktarının beslenmesinin her debide sağlanması gerekir. Sğutma yüklerinin düşük lduğu durumlarda üfleme sıcaklığının yükseltilmesi gerekebilir. Sğutmada, hava cereyanı luşumunu engellemek üzere, minimum debi, üfleme sıcaklığı iyi belirlenmeli ve gerekiyrsa menfezler değiştirilmeli. Nemin kntrlüne lanak sağlayacak sğuk su sıcaklığı krunmalıdır.

5 1134 Tabl 2. İOK Parametreleri Termal Knfr Taze Hava Miktarı CO 2 Knsantrasynu CO Knsantrasynu Ozn Knsantrasynu Partikül Knsantrasynu Biaersl Knsantrasynu VOC Aydınlatma yeterliliği Sakinlerin İOK memnuniyet ranları 3. Ö&D DE BİNA OTOMASYON YÖNETİM SİSTEMİNİN (BYS) KULLANILMASI Ö&D yapılabilmesi için, ilgili parametrenin ölçümüne dönük sistem ve ekipmanların kurulması, temin edilmesi gerekir. Bunun da bir maliyeti vardır. Eğer binada bir BYS mevcut ise veya yeni yapılacaksa bilgi tplama için BYS den yararlanılabilir. Ancak, bunu yapabilmek için BYS nin kendi gerçek zamanlı kntrl fnksiynunun yanı sıra bu ekstra işi de yapacak şekilde tasarlanmış lması gerekir. Örneğin, eğilim fnksiynunun yğun larak kullanılması, BYS nin temel fnksiynlarında aksaklıklara neden labilir. Bazı parametrelerin izlenmesine, kntrl açısından gerek lmayabilir ama bu ilave nktaların tasarım safhasında göz önünde bulundurulup, şartnameye eklenmesi gerekir. Elektrik güç tüketim ölçümü buna bir örnektir. Küçük güç tüketimlerinin, aydınlatmanın ve ana güç beslemesinin eğilim analizleri, yüksek kalitede verimlilik kararları ve işletme geri bilgi beslemesi açısından çk faydalıdır, ama gerçek zamanlı kntrl açısından hiçbir anlamı yktur. Yazılımın içine klayca eklenebilecek fnksiynlardan biri de, set nktalarındaki değişikliklerin tmatik kaydedilmesidir. Dğrulama için gerekli eğilim analizi yeteneğinin BYS ye eklenmesi çk özel bir durum değildir, genel bir uygulamadır. Ancak, bilgilerin eğilim analizinin yapılması, bilgisayar çalışmasını, haberleşme bant genişliğini ve deplamayı kilitleyebilir. Uygun yazılım ve dnanımın mevcut lması gerekir. Sistemin ekstra eğilim analizi kapasitesinin mevcut lması durumunda, işletme elemanlarının sistem prblemlerini önceden teşhis amacıyla kendi istedikleri eğilim analizi bilgilerinin tplanmasını geliştirebilmeleri için, BYS nin kullanımı knusunda eğitilmiş lmaları gerekir. BYS eğilim analizi yapabilirliği ile enerji kullanımını kaydedebilir. Ama BYS lerin çğu Değer Değişimi laylarını kaydetmektedir, her bir değer değişimi arasındaki zaman aralığı bilinmediği sürece enerji tasarrufunun hesaplanması mümkün değildir. Eğilim analizini daha düzenli aralıklara zrlamak amacıyla, değer değişimlerinin sınırları sıkılaştırılabilir, ancak bu yğunlukta bilgi işlemeye uygun larak tasarlanmamış sistemler aşırı yüklenebilir. Şu knulara özellikle dikkat edilmesi gerekir: Enerji bilgilerinin çıkartıldığı, BYS nin eğilim kayıtlarına giriş ve/veya değiştirme kntrlü Analiz yapabilmek için, BYS nin Değer Değişimi bilgilerini zaman serisine döndürmek amacıyla gerekli prsedürlerin geliştirilmesi. BYS tedarikçisinden; Tüm sensörlerin kalibrasyn standartları ve prsedürleri Pulsları, Btu ları ve kwh bilgilerini hesaplama ve/veya tplamada kullanılan özgün algritmaların hassasiyetinin ve dğruluğunun kanıtları BYS de kendi kntrl fnksiynunu yerine getirirken, buna paralel eğilim analizi bilgilerini işlemeye ve deplamaya yeterli kapasitenin varlığının taahhüdü, istenmelidir.

6 1135 KAYNAKÇA [1] Internatinal Perfrmance Measurement & Verificatin Prtcl, Vlume I, Cncept and Optins fr Determining Energy and Water Savings. - U.S. Department f Energy Mart [2] Internatinal Perfrmance Measurement & Verificatin Prtcl, Vlume II Cncept and Pratices fr Imprved Indr Envirnmental Quality. - U.S. Department f Energy Mart [3] Internatinal Perfrmance Measurement & Verificatin Prtcl, Vlume III, Part I Cncepts and Practices fr Determining Energy Sevings in New Cnstructin. - U.S. Department f Energy Ocak 2006 [4] LEED New Cnstructin & Majr Renvatin Versin 2.2 Referance Guide - U.S. Green Building Cuncil Ekim 2007 [5] Enerji Verimliliği Kanunu - TBMM Nisan 2007 [6] Enerji Kaynaklarının ve Enerjinin Kullanımında Verimliliğin Arttırılmasına Dair Yönetmelik. T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Ekim 2008 [7] 5627 Sayılı Enerji Verimliliği Kanunu Kapsamında Yapılacak Yetkilendirmeler, Sertifikalandırmalar, Raprlamalar ve Prjeler Knusunda Uygulanacak Usul ve Esaslar Hakkında Tebliğ. Elektrik İşleri Etüd İdaresi Genel Müdürlüğü Şubat 2009 [8] ANSI/ASHRAE/IESNA Standard 90.1 Energy Standard fr Buildings Except Lw Rise Residential Buildings. American Sciety f Heating, Refrigerating and Air-Cnditining Engineers, Inc [9] ANSI/ASHRAE Standard 60.1 Ventilatin fr Acceptable Indr Air Quality - American Sciety f Heating, Refrigerating and Air-Cnditining Engineers, Inc [10] ASHRAE Standard 55 Thermal Cmfrt Cnditins fr Human Occupancy - American Sciety f Heating, Refrigerating and Air-Cnditining Engineers, Inc ÖZGEÇMİŞ Hırant KALATAŞ 1959 Yılında İstanbul da dğdu yılında İTÜ Makina Fakültesinden ve 1982 yılında İÜ İİE den mezun ldu yılında çalışmaya başladığı Alark Şirketler Tpluluğunda çeşitli görevler aldı. Halen ALARKO CARRIER SAN. VE. TIC. A.Ş. de Pazarlama dan srumlu Gurup Krdinatör Yardımcısı larak görev yapmaktadır. MMO ve TTMD üyesidir. LEED AP dir.