13. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi BİNALARIN PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİNDE EKSERJİ BAZLI BÜTÜNLEŞİK YAKLAŞIMIN KULLANILMASI VE BİNALARDA EKSERJİ YÖNETİM 1
BİNALARIN PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİNDE EKSERJİ BAZLI BÜTÜNLEŞİK YAKLAŞIMIN KULLANILMASI VE BİNALARDA EKSERJİ YÖNETİM Arif HEPBAŞLI YAŞAR ÜNİVERSİTESİ Zafer UTLU İSTANBUL AYDIN ÜNİVERSİTESİ Nurdan YILDIRIM ÖZCAN YAŞAR ÜNİVERSİTESİ Yıldız KALINCI DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ Cem Tahsin YÜCER HAVA TEKNİK OKULLAR KOMUTANLIĞI 2
BİNALARIN PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİNDE EKSERJİ BAZLI BÜTÜNLEŞİK YAKLAŞIMIN KULLANILMASI VE BİNALARDA EKSERJİ YÖNETİM ÖNSÖZ Düşük sıcaklıktaki ısıtma sistemleri, sürdürülebilir enerji kaynakları (örneğin; ya tek olarak ya da atık ısıya, enerji depolamasına entegre edilmiş ısı pompaları, güneş kolektörleri) ile sağlanan düşük değerli enerjinin kullanımını mümkün kılan sistemler olarak tanımlanabilir. Bu sistemler, pratik olarak, oda sıcaklığına yakın bir sıcaklıkta ısıtma ve soğutma enerjisi sağlarlar. Enerji ile ekserji; amaç ve hedef, enerji verimliliği ve enerji tasarrufu gibi, karıştırılan iki önemli sözcüktür. Enerji daha çok, iş ya da iş yapabilme yeteneği olarak adlandırılmaktadır. Oysa bununla farkında olmadan ekserjiyi tanımlamış oluyoruz. İş daha çok, hareket ya da hareket üretebilme kabiliyetidir. Son zamanlarda, ekserji analizi, değişik ısıl sistemlerin tasarımı, simülasyonu ve performansının değerlendirilmesinde yaygın olarak kullanılan önemli bir araç olarak karşımıza çıkmaktadır. Ekserji, referans çevreye göre tamamen kararlı dengede olmamanın sonucu olarak, değişime neden olan akış ya da sistemin potansiyelinin bir ölçüsüdür. Bir bakıma, enerjinin kalitesi ve fırsatlarımızdır. Bu kursun ana amacı; çok yaygın olarak bilinmeyen ekserjiye dayalı optimum bina tasarımlarını, uygulanabilir örnekler ve bazı basit yazılımlar vererek, öncelikle bu çekinceyi ortadan kaldırmaktır. Bir bakıma, TS ISO 50001 Enerji Yönetim Sistem Standard ının çıkarılmasından sonra, ilerleyen süreçte gündeme gelebilecek, Ekserji Yönetim Sistem Standard ını ana yapı taşlarını da vererek, yeni bir ufuk kazandırmaktır. Kurs konuların organizasyonu şöyle olacaktır: Öncelikle, düşük ekserjili ısıtma ve soğutma sistemleri kısaca açıklanacaktır. Daha sonra, geleneksel ve ileri ekserji ve eksergoekonomik analiz yöntemleri ele alınacaktır. Ayrıca, üç farklı uygulama (değişik sürdürülebilir HVAC seçenekleri, jeotermal ısıtılan bir bina ve bir merkezi ısıtma sistemi) bir yazılım programıyla değerlendirilecek, enerji ve ekserji akış diyagramlarıyla da elde edilen sonuçlar kıyaslanacaktır. Son olarak, binalarda ve ilintili tedarik elemanlarında ekserji akışlarının optimizasyonuyla, enerji kullanımında verimlilik artış potansiyelinin belirlenmesine yardımcı olunacaktır. Bu kurs, TESKON kapsamında, bina bazında üçüncüsü ve ekserjiye dayalı bazda dördüncüsüdür. Bununla beraber, kursu veren uzmanların üçü, doktora tezi danışmanlığını büyük bir gururla yapmış olduğum, değerli meslektaşlarımdır. Başka bir deyişle, hasbelkader ilk doktora danışmanlığını yürüttüğüm Prof. Dr. Zafer UTLU, Öğ. Gör. Dr. Yıldız KALINCI (12. doktora öğrencim) ve Hava Yüzbaşı Dr. Müh. Cem Tahsin YÜCER (15. doktora öğrencim)`dir. Dördüncü kurs eğitmeni, ayni bölümde çalıştığımız, Yard. Doç. Dr. Nurdan YILDIRIM ÖZCAN dır. Her şeyden önce, bu kursun gerçeklesmesine firsat veren, TESKON 2017 ün Düzenleme, Yürütme ve Danışmanlar Kurulu, Kongre Sekreteryası ve Makina Mühendisleri Odası İzmir Şubesi Yönetim Kurulu na çok teşekkür ederim. Ayrıca, kursu veren değerli uzmanlara da minnetlerimi sunarım. Kursun, onlarsız gerçekleştirmememizin mümkün olamayacağı, değerli katılımcılara yararlı olması ve başarılı geçmesi yanında, hayat boyu merak, heyecan ve çoşkularının sürmesi dileğiyle, saygı ve sevgilerimi sunarım. Arif HEPBAŞLI, Kurs Yöneticisi İZMİR, 24 Ocak 2017 3
ÖZGEÇMİŞLER Arif HEPBAŞLI 1958 yılı İzmir doğumludur. 35 yıllık iş yaşamı olup, bunun 10 yılı değişik sanayi kuruluşları ve geri kalanı ise, 1996 yılından beri, yurt içi ve dışındaki değişik üniversitelerde çalışarak geçmiş olup, halen Yaşar Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü nde öğretim üyesi olarak çalışmaktadır. 600 adetten (290`dan fazlası SCI kapsamında makale) fazla bilimsel yayının yazarı/ortak yazarıdır. Web of Science (WOS) kategorisinde akademik ayak izi (h-indeks) 41 ve atıf sayısı 5556 (kendi atıfı dahil edilmeden) iken, Google Akademik kapsamında ise, akademik ayak izi; 56 olup, 11192 atıf almıştır. Çok sayıda ulusal/uluslararası bilimsel etkinliklerin organizasyonunda yer alan/almakta olan Dr. Hepbaşlı, prestijli yedi adet derginin Uluslararası Yayın Danışma Kurulu Üyesi ve bir adet uluslararası derginin Yardımcı Editörü olup, ayrıca, enerjiyle ilgili çok sayıda ulusal ve uluslararası dergilere ve projelere de hakemlik yapmaktadır. HORIZON 2020 Enerji Programı Türkiye uzmanlarından biridir. Bunun yanı sıra, ulusal ve uluslararası bazda, değişik meslek kuruluşları üyelikleri olup, ilgi alanları çerçevesinde sanayiye de uzun yıllardır danışmanlık hizmeti vermektedir. Sertifikalı Enerji Yöneticisi olan Dr. Hepbaşlı, İngilizce ve Almanca bilmekte olup, bir kız babasıdır. Zafer UTLU 1966 Isparta doğumludur. Ege Üniversitesi nden 1999 yılında Yüksek Lisans ve 2003 yılında doktor unvanını almıştır. 2010 yılında Makine Mühendisliği alanında Doçent olmuştur. 1988-2010 yılları arasında Türk Silahlı Kuvvetleri nin çeşitli eğitim-öğretim kademelerinde görev yapmıştır. 2010 yılından beri İstanbul Aydın Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü nde Öğretim Üyesi olarak çalışmaktadır. Aynı zamanda, Temmuz 2012 den beri İstanbul Aydın Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölüm Başkanlığı görevini yürütmektedir. Çalışma alanlarının bir bölümü; termodinamik, ısıl sistemler, akışkanlar mekaniği, yenilebilir enerji uygulamaları, termodinamik analiz, ısıl sistemlerin enerji, ekserji ve eksergoekonomik analizi, biyodizel yakıt üretim sistemleri, Sıfır enerjili bina sistemleri ve Yenilenebilir enerji kaynaklarıdır. Yazar ve ortak yazarlık yaptığı 105 den fazla yayını bulunmaktadır. Nurdan YILDIRIM ÖZCAN 1999 yılında Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü nü bitirmiştir. 2003 yılında İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü (İYTE) Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü nden Yüksek Mühendis 2010 yılında doktor ünvanını almıştır. 2000-2010 yılları arasında İYTE de Makina Mühendisliği Bölümü nde Araştırma Görevlisi olarak çalışmış, 2010-2013 yılları arasında İzmir deki bir firmanın enerji bölümünde Proje Müdürü olarak görev yapmıştır. Halen Yaşar Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü nde Yardımcı Doçent olarak çalışmakatadır. 2002 yılında İzlanda Hükümeti ve Birleşmiş Milletler bursu ile İzlanda daki 6 aylık Birleşmiş Milletler Üniversitesi Jeotermal Eğitim Programına katılmıştır. Daha sonra 2004-2005 yılları arasında da NATO bursu ile Belçika daki Von Karman Institute teki 9 aylık akışkan dinamiği konusundaki Diploma kursuna katılmıştır. Çeşitli dönemlerde Makina Mühendisleri Odası İzmir Şubesi nin Enerji Verimliliği ve Yenilenebilir Enerji Kaynakları Komisyonları nda görev almıştır. Başta Sanayi Tesisleri Enerji Yöneticisi sertifikası olmak üzere, Doğalgaz İç Tesisat, Mekanik Tesisat, Soğutma Tesisatı, Havalandırma Tesisatı ve Klima Tesisatı Uzman Mühendis Yetki Belgelerine sahiptir. Çalışma konuları arasında, jeotermal bölgesel ısıtma sistemleri, jeotermal ısı pompaları, jeotermal elektrik santralları ve enerji verimliliği bulunmaktadır. Evli olup, 8 yaşında bir kız ve 2.5 yaşında bir erkek çocuk annesidir. 4
Yıldız KALINCI 1971 Zonguldak doğumludur. 1993 yılında Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü nden mezun olmuştur. 1993-1999 yılları arasında özel sektörde proje mühendisi ve üretim şefi olarak görev yapmıştır. Dokuz Eylül Üniversitesinden 2006 yılında Yüksek Mühendis ve Ege Üniversitesinden 2011 yılında Doktor unvanını almıştır. 1999 yılından beri Dokuz Eylül Üniversitesi İMYO da Öğretim Görevlisi olarak çalışmaktadır. Termodinamik, Isıtma Sistemleri, Bilgisayar Destekli Tasarım ve Yenilebilir Enerji Uygulamaları başlıca yürüttüğü derslerdir. Araştırma alanları arasında, ısıl sistemlerin enerji, ekserji ve eksergoekonomik analizi, biyokütle hidrojen üretim sistemleri, jeotermal enerji ve yenilenebilir enerji kaynakları yer almaktadır. Cem Tahsin YÜCER 1977 yılı Burdur doğumludur. 1999 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi Makine Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü nü bitirmiştir. 2006 yılında Orta Doğu Teknik Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Bölümü nden Yüksek Lisans derecesi almıştır. 2009 yılında başladığı Ege Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü ndeki doktora eğitimini 2013 yılında bitirmiştir. 2003 yılında Hava Kuvvetleri Komutanlığı nda mühendis subay olarak görev yapmaya başlamıştır. 2 yıl İzmir İnşaat Emlak Bölge Başkanlığı nda mühendis olarak çalışmıştır. 10 yıldır Hava Astsubay Meslek Yüksek Okulunda Öğretim Elemanı olarak görev yapmaktadır. Termodinamik sistemlerin ekserji ve eksergoekonomik yöntemlerle analizi konularında çalışmaktadır. 5