XI. International HVAC+R Technology Symposıum, Istanbul, 08-10 May, 2014 TURKISH SOCIETY OF HVAC & SANITARY ENGINEERS. [Full Papers:0077]



Benzer belgeler
BÜYÜK YERLEŞKELERİN ISITMA SİSTEMLERİNDE HİDROLİK BALANS VE ENERJİ VERİMLİLİĞİ; ÖRNEK UYGULAMA

Abs tract: Key Words: M. Ziya SÖĞÜT Hamit MUTLU T. Hikmet KARAKOÇ

Soğutucu AkıĢkanların Ekserji Verimine Bağlı Çevresel Performanslarının Ġncelenmesi

Sürdürülebilir Çevre için Binalarda Yalıtım Uygulamasının Etkisi. The Impact of Insulation Implementation in Buildings For a Sustainable Environment

KONUTLARDA VE SANAYİDE ISI YALITIMI İLE ENERJİ TASARRUFU - SU YALITIMI EĞİTİMİ VE GAP ÇALIŞTAYI

ERZURUM DA HAVA KİRLİLİĞİNİ AZALTMAK İÇİN BİNALARDA ISI YALITIMININ DEVLET DESTEĞİ İLE SAĞLANMASI

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

Doç. Dr. Mehmet Azmi AKTACİR HARRAN ÜNİVERSİTESİ GAP-YENEV MERKEZİ OSMANBEY KAMPÜSÜ ŞANLIURFA. Yenilenebilir Enerji Kaynakları

ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI

TÜRKİYE DE YEŞİL BİNA KAVRAMI ÖRNEK : GAZİANTEP EKOLOJİK BİNA

BİNALARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ AÇISINDAN ISI YALITIMININ HAVA KİRLİLİĞİNE ETKİSİ - EDİRNE ÖRNEĞİ

Enerji Kaynaklarının ve Enerjinin Kullanımında Verimliliğin Artırılmasına Dair Yönetmelik

tmmob makina mühendisleri odası kocaeli şubesi Enerji Çalışma Grubu

ENERJİ VERİMLİLİĞİ MEVZUATI VE KOJENERASYONUN YERİ

SERA GAZI SALIMLARININ DEĞERLEND

Enerji Verimliliği ve Enerji Kimlik Belgesi (EKB)

Her İşletmenin Mutlaka Bir Enerji Politikası Olmalıdır.

Soğutma Sektöründe Soğutucu Akışkanlara Bağlı Emisyon Envanteri

Mustafa BARAN Ankara Sanayi Odası Genel Sekreter Yardımcısı

Tesisatlarda Enerji Verimliliği & Isı Yalıtımı

ÜÇ BÜYÜK ġehġr MERKEZĠ ĠÇĠN BĠN-DATA DEĞERLERĠNĠN BELĠRLENMESĠ

KOMPLE ÇÖZÜM ÇEVRE DOSTU ESNEK ÇÖZÜM. Tekli Uygulama. İkili Uygulama. Montaj Kolaylığı

Daha İyi Bir Gelecek İçin Enerji Verimliliği

BEP HESAPLAMA YÖNTEMİ REFERANS BİNA, ORANLAR, DÖNÜŞÜM KATSAYILARI ve ENERJİ KİMLİK BELGESİ

Isıtma tesisatında yıllık yakıt miktarı hesaplanarak, yakıt deposu tesisin en az 20 günlük yakıt gereksinimini karşılayacak büyüklükte olmalıdır.

Küresel İklim Değişikliği Politikaları ve Türkiye Önder Algedik İklim ve Enerji Uzmanı Tüketici ve İklimi Koruma Derneği Başkan Yardımcısı

KARABÜK İÇİN DERECE-ZAMAN HESAPLAMALARI DEGREE-TIME CALCULATIONS FOR KARABÜK

2-Emisyon Ölçüm Raporu Formatı

7-Enerji Etüdü Ölçümleri. 6.1-Ön Etüt 6.2-Ön Etüt Brifingi 6.3-Detaylı Etüt 6.4-Raporlama

EĞİTİM PROGRAMI ÇERÇEVESİ BİRİNCİ EĞİTİM MODÜLÜ

ENERJİ VERİMLİLİĞİ FİZİBİLİTE ÇALIŞMASI: İZMİR NARLIDERE HUZUREVİ YAŞLI BAKIM VE REHABİLİTASYON MERKEZİ ÖRNEĞİ

YENİ YAPILACAK OKUL YAKLAŞIMLAR

Bina Sektörü. Teknik Uzmanlar Dr. Özge Yılmaz Emre Yöntem ve Duygu Başoğlu

Doğalgaz Kullanımı ve Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi

İÇİNDEKİLER SUNUŞ... XIII 1. GENEL ENERJİ...1

TEKNİK ELEMANLARA YÖNELİK BİNALARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ SEMİNERİ

Abs tract: Key Words: M. Ziya SÖĞÜT Hikmet KARAKOÇ

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Serhat ŞENGÜR

Entropi tünelinden çıkmanın tek yolu ekserji iksirini içmektir! (A. Midilli)

EMİSYON ENVANTERİ NASIL HAZIRLANIR

OPTİMUM HAVA TABAKASINA SAHİP ÇİFT CAMLI PENCERELERİN YAKIT TÜKETİMİ VE EMİSYON AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ

Kazan Bacalarında Meydana Gelen Enerji ve Ekserji Kayıpları

TÜİK ENERJİ SEKTÖRÜ. Dr. Ali CAN. T.C.BAŞBAKANLIK Türkiye İstatistik Kurumu

Entropi tünelinden çıkmanın tek yolu ekserji iksirini içmektir! (A. Midilli)

KONDENSTOPSUZ KAPALI BUHAR ÇEVRĠMĠ

Türkiye nin Elektrik Enerjisi Üretimi Kaynaklı Sera Gazı Emisyonunda Beklenen Değişimler ve Karbon Vergisi Uygulaması. Mustafa ÖZCAN, Semra ÖZTÜRK

YALITIM TEKNİĞİ. Yrd. Doç. Dr. Abid USTAOĞLU

Nüfus Toplam. Köy Yıl

T.C. BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

The Effects On Energy Saving Thermal Insulation Thickness In Used Different Structure Materials

18.BÖLGE MÜDÜRLÜĞÜ(KARS)

İmalat Sanayinde Döngüsel Ekonomi ve İklim Değişikliğine Yönelik Çalışmalarımız

Türkiye nin Endüstriyel Emisyonlar Direktifine Uyumu: Enerji Sektörü Üzerindeki Muhtemel Maliyetler

Bir Hastanede Ameliyathane Klima Santrali Isıtma Hattının Ekserji Analizi

SANAYİDE ENERJİNİN VERİMLİ KULLANILMASI

Enerji Verimliliği : Tanımlar ve Kavramlar

Hacettepe Ankara Sanayi Odası 1.OSB Meslek Yüksekokulu

ÇEVRE DOSTU BİNALARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ VE ÖRNEK UYGULAMALAR Seda YÖNTEM / EKODENGE A.Ş.

Eğitimcilerin Eğitimi Bölüm 3: İzleme Planları Hakkında Temel Kavramlar. İklim ŞAHİN , ANTALYA

Emisyon Envanteri Altyapısı ve İşlevselliği

Enerji Yönetmeliğine Göre Konutların Farklı Isı Yalıtım Malzemeleri İle Yalıtılmasının Ekonomik Analizi Üzerine Bir Araştırma: Kahramanmaraş Örneği

Biliyor musunuz? İklim Değişikliği ile Mücadelede. Başrol Kentlerin.

Doğal Gaz Dağıtım Sektöründe Çevre Performansı. Erdal Kaya 02/11/2017 Haliç Kongre Merkezi / İstanbul

HAVA KALİTESİ YÖNETİMİ A. TEOMAN SANALAN

NUR KĐREÇ SAN. TĐC. VE PAZ. LTD. ŞTĐ. Çeşitli Atıkların Kireç Fırınlarında Yakıt Olarak Değerlendirilmesi

İklim ve İklim değişikliğinin belirtileri, IPCC Senaryoları ve değerlendirmeler. Bölgesel İklim Modeli ve Projeksiyonlar

ÜRETĠM TESĠSLERĠ BÖLGESEL BAĞLANTI KAPASĠTE RAPORU

UNIDO Eko-Verimlilik (Temiz Üretim) Programı

Abs tract: Key Words: Fatih ÜNAL Derya Burcu ÖZKAN

ÜÇLÜ GÜNEŞ ENERJİLİ NET SIFIR EKSERJİ EVİ

BİR DOĞAL GAZ KOMBİNE ÇEVRİM SANTRALİNDE EKSERJİ UYGULAMASI

Atıklardan Enerji Üretiminin Karbon Emisyonu Azaltımı Bakımından Önemi

BİNALARDA ENERJİ. HAZIRLAYAN: IĞDIR İL BAYINDIRLIK ve İSKAN MÜDÜRLÜĞÜ

HASRET ŞAHİN ISI EKONOMİSİ

ENERJİ VERİMLİLİĞİNDE DANIŞMANLIK HİZMETLERİ. Cevdet EŞKİ Enerji yöneticisi ( EY EPY ) EKB Eğitici & Uzmanı cevdet@avdenerji.com

Doç. Dr. Mustafa ÖZDEN Arş. Gör. Gülden AKDAĞ Arş. Gör. Esra AÇIKGÜL

LÜLEBURGAZDAKİ BİNA DIŞ DUVARLARI İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ VE MALİYET ANALİZİ

Enerji ve İklim Haritası

Hibrit Otobüs Seyir Hali Emisyonlarının Ölçüm ve Modellenmesi SAN-TEZ Projesi

ESKĠġEHĠR DE ENERJĠ KULLANIMI. HOġGELDĠNĠZ

Enervis H o ş g e l d i n i z Ekim 2015

BİNA ENERJİ PERFORMANSI VE BÜTÜNLEŞİK BİNA TASARIM YAKLAŞIMI

Kamu Binalarının Isıtma Yüküne Göre Dış Duvarlarının Optimum Yalıtım Kalınlıkları ve Enerji Tüketimleri

Binaların Isı Merkezlerinde Bulunan Kalorifer Kazanlarının Yanma Havası ve Hava Fazlalık Katsayılarına Göre Yanma Gazlarının Özelliklerindeki Değişim

TEKSTİLDE SÜRDÜRÜLEBİLİR ÜRETİM. Prof.Dr. Şule ALTUN, Bursa Teknik Üniversitesi

Gönen Jeotermal Bölge Isıtma Sistemiyle Isıtılan Farklı Tip Binaların Dış Duvarlarının Optimum Yalıtım Kalınlıklarının Belirlenmesi

Enerji Verimliliği ve İklim Değişikliği

KONU MOTORLARIN ÇEVREYE OLUMSUZ ETKĠLERĠ VE BU ETKĠLERĠN AZALTILMASI

MLİLİĞİİĞİ ISI YALITIMI-ENERJ

ULUSAL ENERJİ VERİMLİLİĞİ EYLEM PLANI (Bina Sektörüne Yönelik Eylemler)

İÇİNDEKİLER TABLO VE ŞEKİLLER...

Türkiye nin Elektrik Üretimi ve Tüketimi

ENERJİ ALTYAPISI ve YATIRIMLARI Hüseyin VATANSEVER EBSO Yönetim Kurulu Sayman Üyesi Enerji ve Enerji Verimliliği Çalışma Grubu Başkanı

SOĞUTMA TESĠSLERĠNDE YÜKSEK ENERJĠ PERFORMANSI ĠÇĠN SĠSTEM ÖNERĠLERĠ

BAYINDIRLIK VE ĠSKAN BAKANLIĞI VE ENERJĠ VERĠMLĠLĠĞĠ. Sefer AKKAYA. Genel Müdür Yapı ĠĢleri Genel Müdürlüğü

Okan Kon, Gülşen Yaman Nadir İlten, Bedri Yüksel NWSA-ENGINEERING SCIENCES Balikesir University, Balikesir-Turkey

ENERJİ VERİMLİLİĞİ İMRAN KILIÇ DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ FEN FAKÜLTESİ FİZİK BÖLÜMÜ

Türkiye nin Elektrik Enerjisi Üretimi Kaynaklı Sera Gazı Emisyonunda Beklenen Değişimler ve Karbon Vergisi Uygulaması

TEKSTİLDE SÜRDÜRÜLEBİLİR ÜRETİM

Düşük Karbonlu Bir Gelecekte Plastikler, Binalarda Isı Yalıtımı ve EPS

Transkript:

[Full Papers:0077] ENERJI VERIMLI BINALARDA EMISYON ÖLÇÜTLERI VE EKSERJI KAVRAMI M. Ziya Sogut 1, T. Hikmet Karakoc ve Ġsmail Ekmekçi 3 1 Fen Bilimleri Enstitüsü, Anadolu Üniversitesi, Eskişeir, Türkiye, Havacılık ve Uz Bilimleri Fakültesi, Anadolu Üniversitesi, Eskişeir, Türkiye 3 Uygulamalı Bilimler Fakültesi, İstanbul Ticaret Üniversitesi, İstanbul, Türkiye Correspanding autor; mzsogut@gmail.com ÖZET Bu çalıģmada öncelikle farklı derece gün bölgeler için örnek alınan bir binanın yalıtımlı, TS85 sınırları ve yalıtımsız özellikleri dikkate alınarak ekserji analizlerine bağlı etkinliği incelenmiģtir. Daa sonra bu kriterlere bağlı emisyon yükleri; er bölge için uluslararası kabul ölçütü(ipcc), genel yaklaģım ve karbon salım metriği ölçütü dikkate alınarak rı rı esaplanmıģ ve sonuçlar karģılaģtırılmıģtır. Referans alınan karbon ölçütleri arasında %97 ve %4,6 lık gibi önemli farklar bulunmuģtur. ÇalıĢmanın sonunda emisyon ölçütü olarak karbon salınım metriğinin sağladığı fdalar ile bina analizleri için ekserji kavramının önemi vurgulanmıģtır. Anatar kelimeler: Binalar, Enerji verimliliği, ekserji, enerji kıpları, emisyonu. CRITERIA OF EMISSIONS IN ENERGY EFFICIENCY BUILDINGS AND EXERGY NCEPT SUMMARY In tis study, first activity of an exemplary building for different degree ds of regions was examined depending on exergy analysis and as taken into features of isolated, limits of TS85 and uninsulated consideration. Ten, emission loads based on tese criteria were calculated for eac region as considering international acceptance criterion (IPCC), general approac and criterion of te carbon emissions metric and te results were compared. It was found importance differences among te carbon criteria taken reference like 97% and 4.6%. At te end of te study, importance of exergy concept and te benefits of carbon emission metric as te emission criterion for buildings performance analysis were empasized. Keywords: Buildings, Energy efficiency, Exergy, Energy analysis, emission GĠRĠġ Dünyada yaģanan en büyük sorunlardan biri fosil enerji tüketimine bağlı sera gazı emisyonları ve bunların neden olduğu küresel iklim değiģikliğidir. Bu değiģiklikte enerji üretiminden ve kullanımından knaklanan ve diğer sera gaz emisyonlarının %77 gibi bir etkiye saip olduğu görülmektedir. Emisyonların veya enerji tüketiminin kontrol altına alınarak azaltılmasının en etkin yöntemi er alanda enerji verimliliğinin sağlanmasıdır. Uluslararası Enerji Ajansı nın (IEA) değerlendirmelerine göre 050 yılına kadar enerjinin verimli kullanımı ile birlikte toplam emisyonlarının % 31-53 ü aralığında azaltılabileceği tamin edilmiģtir[1]. Günümüzde kullanımı ızla artan ekserji kavramı tüm ısıl prosesler için tersinmezliğin bir ölçütü olarak tanımlanır ve bunu referans alan bina sektörü için birçok çalıģma yapılmıģtır [,3]. Ekserji kısaca ısıl prosesleri için elde edilecek maksimum fdalı iģ olarak tanımlanır. Bina sektörü için ekseri talebi enerji talebine benzer bir kavramdır ve ekserji analizleri için önemli bir parametredir. 308

Ekserji bir binanın iç ortam konfor Ģartları için minimum fdalı iģ olarak tanımlanır. Bu tanımlama bir bina tasarımında minimum enerjiyle iç konfor koģullarının sağlanması ve sürdürülebilir çevre için en az emisyon potansiyelinin tanımlanması olarak değerlendirilir[4,5]. Dünyada emisyon değerlendirilmelerinde ölçütleri çok farklı ele alınmaktadır. Bu ölçütlerin pek çoğu sadece yakıt veya baca yüklerine bağlı olarak tanımlanmaktadır. Oysa ısıl etkilere bağlı olarak eģdeğer emisyon ölçütünü sadece baca gazı değerleriyle veya enerji analizlerine bağlı ölçütlerle değil, tersinmezliğin boyutunu tanımlan entropi yükleriyle ele alınmalıdır. Çünkü atık ale gelen ısıl yükler veya kıplar binaların emisyon potansiyellerini de dollı olarak arttırır. Bu çalıģmada, ısıl yüklerde ekserji analizlerine bağlı emisyon yüklerinin tanımlanması için bir ölçüt geliģtirilmiģtir. Bunun kabul edilen bir bina yapısının, Türkiye de farklı derece gün bölgeleri için tersinirlik koģulları değerlendirilerek binalardaki eģdeğer emisyon yükleri ve olası geliģtirmelerde tasarrufun ölçüt parametreleri araģtırılmıģtır. BĠNALARDA EKSERJĠ KAVRAMI VE EMĠSYON YAKLAġIMLARI Ekserji Kavramı Binalarda enerji yükleri günümüzde özellikle sürdürülebilir ve sürekli koģullar için değerlendirilir. Bu konuda geliģtirilmiģ ECBCS Annex 37 ve Annex 49 dokümanları ile ekserjetik yaklaģımlar geliģtirilmiģtir[5,6]. Genel tanımlamadan farklı olarak bir binanın itiyaç duyduğu minimum enerji olarak Ģekillendirilen ekserji analizleri temelde birinci yasa analizlerine danır. Türkiye de bina enerji itiyaçları ve özellikle ısıtma itiyacı TS85 bağlı olarak bina enerji performans yönetmeliğiyle tanımlanmıģtır. Bu yapı öncellikle bina yıllık enerji itiyaçları toplam lık itiyaçlara göre ( Q Q ) tespit edilir. Bir binada lık ısıtma enerji itiyacı; yıı Q ( i d ) ( i s, ) t Q. (1) dır[7]. Burada Q binanın toplam ısı yükü, ( ) iç ve dıģ sıcaklık farkı, lık kullanım ( i d faktörü, i lık ortalama iç kazançlar, s, lık ortalama güneģ enerji kazançları, t lık saniye olarak zamandır. Bir sistemde toplam ısı yükü sistemde orta çıkan kıplarla kazançların toplamı olarak değerlendirilir. Termodinamik olarak birinci yasa dana bir bina için toplam enerji yükü; Q Q kııp Q kazançlar () Q [( Q T Q v ) ( Q s Q o Q e Q l ] (3) dir. Burada Q T taģınmsal ısı kıpları, Q V infilitrasyon ısı kbı, Q s güneģle ısı kazancı, Q o insanlardan elde edilen kazançlar, Q e ekipmanlardan elde edilen kazançlar, Q l dınlatmadan elde edilen kazançlar olarak tanımlanır[8]. Termal yüklerde ısı itiyaçları, fosil yakıt knaklı primer yakıtlarla karģılanır. Bir sistemde toplam enerji yükü için itiyaç duyulan yakıt miktarı(m y ); Q yıı M y (4) H u. ciaz dır. Burada H u yakıtın alt ısıl değeri, ciaz ciazın ısıl verimidir[9]. Sistemin toplam enerji verimi sistemlerde talep edilen yıllık enerjiye bağlı olarak tüketilen yıllık yakıt miktarı ile tanımlanır. Bu da; Talep Edilen Isı Q I yıı I (5) Giren Enerji M y Ģeklinde tanımlanır[3]. Bir binanın enerji talebine benzer olarak ekserji talebi binaların ekserji analizi için önemli bir parametredir. Ekserji kavramı tüm sistemler için; ı o ) farklı kimyasal kompozisyon, yanma ve reaksiyonal etkileģim prosesleri için kimyasal ekserji, ıı o ) sistemlerde sıcaklık farkına bağlı olarak tanımlanan ısıl ekserji, ııı o ) basınç farkına bağlı olarak tanımlanan mekanik ekserji olmak üzere 309

üç farklı yapıda ele alınır[5]. Bina yapılarının ısıtma ve soğutma iģlevleri bu yönüyle ısıl ekserji kavramı içinde ele alınır. Binanın ısıl yükleri tıpkı bir ısı makinası gibi binanın sıcak ve soğuk knak arasında ısıl arekete bağlı enerji üretimi olarak tanımlanabilir. Bu iki knak arasında ekserjetik sıcaklık faktörü olarak tanımlanan ekserji faktörü carnot verimine bağlı geliģtirilen ekserji talebi olarak toplam ısı yükünün bir formudur. Bu faktör, talep edilen enerji yükü ile ekserji talebinin bir oranı olarak ta tanımlanır [10]. Bu yönüyle elde edilen faktör talep edilen enerji yükü için sistemin talep ettiği ekserji yükünün bir oranını tanımlar. Bu durumda ekserji faktörü ; Ex T0 (1 ) (6) Q T dır[5,3]. Carnot verimliliği olarak ta tanımlana bu faktöre bağlı olarak bir binanın minimum ekserji talebi bulunduğu çevre için iç konfor sıcaklığında minimum enerji itiyacını tanımlar. Buna göre ekserji talebi; T0 dex dq.(1 ) (7) T dir[10]. Burada Q sitemin yapı bileģenlerine bağlı ısı yükü, 0 T binanın çevre sıcaklığı T ısı knak sıcaklığıdır. Sistemde tüketilen yakıt miktarıyla talep edilen ekserji arasındaki değer sistemin ekserjetik performansını ifade eder. Bu değer bir bina için sınır değerin toplam enerji tüketimine oranı olarak ta ifade edilebilir. Bina yükleri yönüyle ekserji verimliliğinin en doğru ölçütü Rasyonel ekserjidir. Bir bina için rasyonel ekserji talep edilen ekserjinin kullanılan yakıta bağlı ekserjiye oranı olarak tarafından tanımlanmıģtır[3,4]. ExQ (8) Ex dır. Bu bir kontrol acmi olarak sistemde gerçek tersinmezliklerin ve entropiye bağlı kıpların ifadesidir. Benzer analizler binalarda enerji analizlerine ve kullanılan enerji knaklarıyla incelenir ve er bir sistemin enerji veriminin ekserji faktörüne oranı olarak tanımlanır. Bu durumda kullanılan ısıtıcı sistemin ekserji verimi; ı (9) dir[]. Burada için 1,08 dir. yakıta bağlı ekserji faktörüdür. ÇalıĢmada ele alınan doğal gaz için 1,06 kömür Emisyon yaklaģımları SanileĢmenin etkisiyle ygınlaģan fosil yakıt tüketiminin olumsuz etkileri özellikle baģta olmak üzere daa fazla sera gazı etkisine saip gazların atmosfere salınmasına yol açmıģtır. Bu gazlar içinde (%77 pa saip), metan (CH 4 %14 pa saip ve Diazotmonoksit (N O-% 8 pa saip) temelde fosil yakıt kullanımının etkisiyle artıģ gösteren gazlardır. 18 nci yüzyıldan bu yana emisyon potansiyeli ızla artan yoğunluğu, 007 yılında 380 ppm lere ve 013 yılında 400 ppm e ulaģmıģtır. Küresel sıcaklık artıģının en önemli nedenlerinden biri olan emisyonunun sınırlandırılmasına iliģkin olarak uluslararası teģekküllerle pek çok senaryolar geliģtirilmiģtir. Bu senaryolar arasında BirleĢmiĢ Milletler Çevre Programı (UNEP) ve Dünya Meteoroloji Örgütü (WMO) tarafından kurulan Hükümetler Arası Ġklim DeğiĢikliği Paneli (IPCC) nin 4 ncü değerlendirme raporunda bu değer 450 ppm olarak sınırlandırılmıģ ve bunun da dünya sıcaklık 310

artıģının sanileģme öncesi değere göre (80 ppm) C arttıracağı öngörülmüģtür. Ancak son yıllardaki bilimsel çalıģmalar bu değerin yaratacağı iklimsel devrilmenin yaģanmaması gibi önemli ekolojik dönüģümler yönüyle güvenlik sınırının 350 ppm e çekilmesi gerektiğini orta koymuģtur[11]. emisyonu kavram olarak iki yönlü ele alınır. Biri gerçekte fosil yakıt tüketiminde yanma sonucu açığa çıkan ürünlerden biri olan miktarıdır ve bu çoğunlukla ölçülebilir bir değerdir. Diğeri sistemlerde tüketilen enerjiye bağlı olarak açığa çıkan ve olman CH 4 ve N O gazlar (küresel ısınma potansiyeli GWP N O için 1, CH 4 için 310 dur) gibi sera gazların neden olduğu küresel ısınma potansiyelin tanımlanması için kullanılan eģdeğer miktarıdır. Bu iki parametre arasında atmosferde 1 ppm için yaklaģık 7,78 eģdeğer Gt değeri tanımlanır[11]. Sektörel analizlerde veya öngörü senaryoların oluģumunda farklı yaklaģımların kullanıldığı görülmektedir. Örneğin Amerika da sektörlerden toplanan verilerin kullanıldığı ve enerji çevre ajansının geliģtirdiği Vintanging modeli, Avrupa birliğinde, er ülkenin bürüt yerli ürün maliyeti, toplam Avrupa birliğinden üye ülkelerin bireysel tüketimine bölünerek bulunur. Diğer ülkelerde ise birleģmiģ milletler çevre programı (UNEP) ten sağlanan ülkelerin ozon tüketim değerleri taminlerini kullanırlar [1]. Özellikle fosil yakıt knaklı öngörülerde IPPC yaklaģım öne çıkmaktadır. Türkiye de de resmi makamlarca kabul edilen bu yaklaģımda emisyon eģdeğeri; M m. (10).( FOC * EF ) * ( M / M C ) * 10 3 eģitliğiyle esaplanır. Burada, m (TEP) toplam yıllık yakıt tüketimi,. (TJ*1000 TEP) dönüģüm katsısı, FOC oksitlenen karbon fraksiyonu, EF emisyon faktörü ve ( M / M ) (44/1) mol sı C oranlarıdır[13]. Binanın enerji performansı yönetmeliğine göre emisyon salınımına bağlı bina performansı; E 100 * ( SEG / SEG ) (11) P, SEG a r dir. Burada SEG (kg- /m -yıl) Binanın yıllık m baģına düģen salım miktarını, a ve r sırasıyla ve gerçek ve referans binaları tanımlar. Binalarda enerji tüketimine bağlı emisyon esapları kısaca yakıt tüketiminin emisyon faktörü ile çarpımına bağlı esaplanır. Bu; SEG m. F SEG (1) eģitliği ile tanımlanır. Burada F SEG yakıt türüne göre (kgeģd. /kw ) dönüģüm katsılarıdır ve doğalgaz için 0.34, linyit kömürü için 0.433, -oil için 0.33 ve diğer fosil yakıtlar (motorin) için 0.30 değeri alınır[14]. Emisyon analizlerinde son yıllarda ekserji kavramıyla birlikte geliģen emisyon esaplama yöntemi Karbon Salım Metriği yöntemidir. Bu yöntem bir binanın gerçekte üç rı karbon salım odağı bulunduğunu göstermektedir. Isıl verim ve akılcı ekserji verime ( (1 ( Tçevre, ort / Tiç )) bağlı olumsuzlukların bir sonucudur. Bu durumda (1 ( T çevre, ort / T binanın toplam eģdeğer emisyonu; yanma sıı )) dur. Burada Q (1 BW i Wi j j i j Ri I i I j birim enerji emisyon faktörü, Q W atık enerji miktarı, Q BW enerji tüketimi, rasyonel ekserji verimidir[15]. Q ) (13) eģdeğer kazan 311

ANALĠZLER VE DEĞERLENDĠRMELER Bu çalıģmada Türkiye derece gün bölgeleri için referans alınan binanın yalıtımlı, TS85 ölçekli ve yalıtımsız özelliği referans alınarak öncelikle enerji ve ekserji analizi yapılarak tersinmezlikler belirlenmiģtir. Daa sonra ekserji kavramı referans alınarak toplam eģdeğer sınırı ve binaların derece gün özelliğine göre neden oldukları emisyon ölçütleri rı rı esaplanmıģtır. Tüm bölgeler için referans bir bina modelinin dıģ ortam sıcaklıkları birden dörde doğru sırasıyla; 3 C, -3,3 C, -1,7 C ve -15 C dir. 61600 m 3 brüt acme, 300 m kullanım alanına ve,7 m yüksekliğe saip bina için iç ortam sıcaklığı 0 C olarak alınmıģtır. Yalıtım için 0,030 W/mK olan ekstrüde polistren köpüğü (XPS) değiģik ölçülerde kullanılmıģtır. Analizler yakıt olarak doğal gaz ( alt ısıl değer 3456, kj/m 3, kazan verimi %9) ve linyit kömürü (alt ısıl değer 19451,8 kj/kg, kazan verimi %65) kullanılmıģtır. Bu veriler ve (-5) eģitlikler kullanılarak er bir derece gün bölgeler için ısı itiyacına bağlı yıllık enerji talebi bulunmuģ ve Tablo 1 de verilmiģtir. Tablo 1 Derece gün bölgelere göre binanın enerji talebi Derece gün bölgeler Yıllık enerji talebi (kw/yıl) Yakıt (Doğal gaz) (m3/yıl) Yakıt (Kömür) (kg/yıl) Yalıtımlı TS85 Yalıtımsız Yalıtımlı TS85 Yalıtımsız Yalıtımlı TS85 Yalıtımsız 1 Bölge 3,15E+08 4,71E+08 9,93E+08 9931,134843 14835,61 3159,51 4949,53 3770,8 78531,8 Bölge 6,37E+08 8,15E+08 1,89E+09 0054,5999 5656,89 59569,36 50381,38 64456,6 149653,3 3 Bölge 8,4E+08 1,13E+09,6E+09 6494,660 35605,47 8416, 66561,31 89449,98 07050,4 4 Bölge 1,1E+09 1,85E+09 3,4E+09 35116,7706 5895,4 10774 88,3 14645,4 70630 Yapılan ısı yükü analizlerinde birinci bölge için yalıtımlı bina TS85 e göre %66,94, TS85 ise yalıtımsız bina göre %31.77 daa az ısı itiyacı göstermektedir. Yakıt analizlerinde ise nı kriterlere göre sırasıyla % 66,04 ve % 47,46 daa az yakıt itiyacı orta çıkmıģtır. Benzer yükler diğer bölgelerde de görülmektedir. EĢitlik (6-9) kullanılarak bina ısı itiyacına göre ekserji değeri ve yıllık yakıt tüketimine bağlı ekserji yükleri ve ekserji verimleri er bölge için rı rı esaplanmıģ sonuçlar Tablo de verilmiģtir. Tablo Her bölge için ekserji talebine ve yakıt türüne göre ekserji verimi Derece gün bölgeler Yıllık ekserji talebi (kw/yıl) Ekserji verimi (Doğal gaz) Ekserji verimi (Kömür) Yalıtımlı TS85 Yalıtımsız Yalıtımlı TS85 Yalıtımsız Yalıtımlı TS85 Yalıtımsız 1 Bölge 1830769 7341570 5761096 0,0534 0,0534 0,0534 0,0377 0,05 0,010 Bölge 50656077 64808035 1,5E+08 0,073 0,073 0,073 0,0517 0,0404 0,0174 3 Bölge 9393685 1,6E+08,9E+08 0,107 0,107 0,107 0,075 0,0540 0,033 4 Bölge 1,3E+08,04E+08 3,78E+08 0,1015 0,1015 0,1015 0,0717 0,043 0,034 Ekserji verimi (Yakıt) Doğal gaz Kömür 0,8679 0,6019 Ekserji faktörüne bağlı binaların ekserji itiyacının oldukça düģük olduğu görülmektedir. Bu durumda yapılacak değerlendirme sürdürülebilir bir çevre yönüyle ısıl denge koģulunu sağlan yapı bileģenlerinin oldukça kötü olduğu görülmektedir. Bu durumda binanın yük analizleri için bu değerler er bölge için referans değerlerdir. Sistemlerde kullanılan yakıt türüne bağlı ekserji verimleri ise sistemde yakıt tüketen sistemler için referans değerlerdir. Bu durumda bu doğal gaz için %86,79, linyit için %60,19 olarak bulunmuģtur. Örneğin buna göre birinci bölge için yakıt itiyacı doğal gaz için yalıtımlı binada 9369 m 3 /yıl ile %5,1 daa az yakıt tüketimi anlamına gelir. Benzer etkiler diğer bölgeler için de geçerlidir. Bina için emisyon yükleri 3 farklı yöntem referans alınarak esaplanmıģtır. Bu yük esaplamalarında yakıt türleri doğal gaz ve linyit için rı rı ele alınmıģtır. Buna göre doğal gaz için esaplanan emisyon yükleri ve bölgelere dağılımı Tablo 3 de verilmiģtir. 31

Tablo 3 Doğal gaz tüketimi için binaların bölgelere göre emisyon yükleri Doğal gaz kg *10 9 /yıl Enerji Ekserji Karbon salım kg 9 *10 /yıl kg 9 *10 /yıl kg 9 *10 /yıl metriği kg 9 *10 /yıl Bölgeler Y.lı TS85 Y.sız Y.lı TS85 Y.sız Y.lı TS85 Y.sız Y.lı TS85 Y.sız Y.lı TS85 Y.sız 1 Bölge 3,09 4,61 9,7 0,08 0,1 0,5,91 4,35 9,17 0,08 0,11 0,4 0,13 0,0 0,41 Bölge 6,4 7,98 18,53 0,16 0,1 0,48 5,88 7,53 17,48 0,15 0,0 0,45 0,6 0,33 0,77 3 Bölge 8,4 11,07 5,64 0,1 0,9 0,67 7,77 10,45 4,18 0,0 0,7 0,63 0,33 0,45 1,03 4 Bölge 10,9 18,13 33,51 0,8 0,47 0,87 10,30 17,11 31,61 0,7 0,44 0,8 0,44 0,73 1,35 Tablo 3 de görüleceği gibi emisyon yükleri arasında önemli farklar göze çarpmaktadır. Her bir yük kendi analiz değerlendirmelerinde önemli olabilir. Ancak örneğin birinci bölge esas alındığında IPPC ile genel yaklaģım arasında binanın durumuna göre yaklaģık %97 lik bir fark görülmektedir. Ayrıca genel yaklaģımla karbon salım metriği arasında da yaklaģık % 4,5 lik bir fark vardır. Her iki durumda da sonuçlar arasında önemli farklılıklar vardır. Benzer analizler kömür için yapılmıģ ve sonuçlar Tablo 4 de verilmiģtir. Tablo 4 Kömür tüketimi için binaların bölgelere göre emisyon yükleri Kömür kg *10 9 /yıl Enerji Ekserji Karbon salım metriği kg 9 *10 /yıl kg *10 9 /yıl kg *10 9 /yıl kg *10 9 /yıl Bölgeler Y.lı TS85 Y.sız Y.lı TS85 Y.sız Y.lı TS85 Y.sız Y.lı TS85 Y.sız Y.lı TS85 Y.sız 1 Bölge 7,76 11,59 4,43 0,37 0,56 1,17 7,19 10,74,6 0,35 0,5 1,09 0,80 1,0,5 Bölge 15,67 0,05 46,55 0,75 0,96,4 14,51 18,57 43,10 0,70 0,89,07 1,59,04 4,73 3 Bölge 0,70 7,8 64,40 1,00 1,34 3,10 19,17 5,76 59,64 0,9 1,4,87,06,77 6,41 4 Bölge 7,44 45,55 84,18 1,3,19 4,05 5,41 4,18 77,95 1,,03 3,75,73 4,54 8,38 Kömür tüketimi farklılık gösterse de doğal gaz ile karģılaģtırıldığında örneğin birinci bölge için yaklaģık %60, lik bir emisyon fazlalığına saiptir. yönüyle kömür tüketimi er yönden yüksek emisyon değerine saiptir. SONUÇLAR Bu çalıģmada referans alınan bir bina için Türkiye derece gün bölgelere göre öncelikle enerjetik ve ekserjetik performans analizleri yapılmıģ ve binanın neden olduğu emisyon yükleri farklı yöntemlerle araģtırılmıģtır. Yapılan analizlerde aģağıdaki sonuçlara ulaģılmıģtır. a. Binanın enerji performansı doğal gaz için %9, kömür için % 65 tir. b. Binanın ekserji talebi sınır enerji talebi olarak değerlendirilir ve bu ekserji faktörü olarak toplam ısıl yükün birden dörde bölgeler için sırasıyla; %5,8, %7,95, %11,16 ve %11,95 olarak esaplanmıģtır. c. Binaların ekserji talebine bağlı verimleri doğal gaz için ortalama %8,7, kömür için % 5,7 bulunmuģtur. d. Binanın yakıt türüne bağlı ekserjisi ise doğal gaz için %86,79 ve kömür için %60,19 bulunmuģtur. e. Bina emisyon analizlerinde ampirik yaklaģımlar emisyon yükü yönüyle yanıltıcı olabilir. Ancak ekserji kıplarının tanımlandığı tersinmezlik yüklerine göre emisyon tanımlanması karbon salım metriği ile daa gerçekçi bir yaklaģımdır. Bu analizler bize binalarda ısı kıplarının ve dolısıyla inģaatlarda malzeme seçimi ve doğru yalıtım uygulamalarının yapılması yönüyle de ekserji analizlerinin yol gösterici etkilerini göstermektedir. Ayrıca çalıģma yürürlükte olan TS 85 standardının bina performans kriterleri yönüyle tekrar değerlendirilmesi gerektiğini de orta çıkartmıģtır. 313

KAYNAKLAR 1. Soner T., Söğüt Z. 01, Türkiye de Bina Sektöründe Enerji Verimlilik Projeksiyonu Ve Çevresel Performansları Değerlendirilmesi, Türk Tesisat Müendisleri Derneği, Sı 8 Kasım - Aralık /. Xydis G., Koroneos C.009, Polyzakis A. Energy and exergy analysis of te Greek otel sector: An application Energy and Buildings 41 40 406. 3. Hepbasli A. 01, Low exergy (LowEx) eating and cooling systems for sustainable buildings and societies, Renewable and Sustainable Energy Reviews 16 73 104 4. Cornelissen R.L. 1997, Termodynamics and sustainable development: Te use of exergy analysis and te reduction of irreversibility, P.D tesis, University of Twente, Te Neterlands. 5. Annex 49. Energy conservation in buildings and community system slow exergy systems for ig performance buildings and communities, <ttp://www.annex49.com> (01.1.13). 6. Annex 37. Energy conservation in buildings and community systems-low exergy systems for eating and cooling of buildings, <ttp://virtual.vtt.fi/annex37/> (01.1.13). 7. TS 85. 008, Binalarda Isı Yalıtım Kuralları, Türk Standardları Enstitüsü Necatibey Caddesi No.11 Bakanlıklar/Ankara. 8. Koçak S., ġaģmaz C., Atmaca Ġ. 01, Farklı derece-gün bölgeleri için TS85 e uygun olarak yalıtılan bir alıģveriģ merkezinin teknik ve ekonomik yönden incelenmesi, Tesisat Mü. Dergisi Sı 18 Sfa 76-88 www.mmo.org.tr/resimler/dosya_ekler/c5b5fcd9974cdf5_ek.pdf?dergi=13 9., Mak. Müendisleri Odası. 199, Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Teknik Esasları, 44:17. 10. Wall G.009, Exergetics, Bucaramanga (ttp://www.exergy.se/ftp/timetoturn.pdf) 01.1.13 11. Algedik Ö. 013, Yerel Yönetimlerin Ġklim DeğiĢikliği ile Mücadelede Rolü, Sivil Ġklim Zirvesi Raporu, Kasım, www.iklimzirvesi.org/wp.../11/yerel-yonetimlerin-id-mucadelede-rolu.pdf 1. FEA (Federal Enviromental Agency), 009, Comparative Assesment of te climate relevance of supermarket refrigeration systems and equipment Almanya Çevre Bakanlığının çevre araģtırma raporu,almanya www.umweltbundesamt.de 13. Özkan M. 006, Sera gazları emisyon envanteri çalıģma grubu 006 Taslak raporu YARBĠS, www.yarbis.yildiz.edu.tr/web/usercoursematerials/muaozkan_aaca8bf9b1c3cee0db68e75f48c9 8b0.pdf (01.1.13). 14. Bram M. 011, Bep-Tr Hesaplama Yönteminde Referans Bina Kavramı Ve Enerji Sınıflandırması, X. Ulusal Tesisat Müendisliği Kongresi 13/16 Nisan /Ġzmir Sfa, 755-76 15. Kılkıs, S. 009, A Rational Exergy Management Model for sustainable buildings to reduce compound emissions, Proc/e 40t Congress on HVAC&R KGH, pp. 391-41. 314