Binalardaki HVAC Uygulamalarının Termodinamik Değerlendirmesi: Bir Saha Çalışması



Benzer belgeler
VRF SİSTEMLERİ MMO ADANA ŞUBE / MERVE ECEMİŞ

Binanın Özgül Isı Kaybı Hesaplama Çizelgesi

Isı Yalıtım Projesini Yapanın ONAY

VRF/V SİSTEMLERİ Keşif, satış, montaj ve bakım hizmetleri

VRF SİSTEMLERİ 1 / 5

BİNA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

BİNA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

BİNA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

Isı Yalıtım Projesini Yapanın ONAY

VRF DEĞİŞKEN SOĞUTUCU DEBİLİ KLİMA SİSTEMLERİ

Isı Yalıtım Projesini Yapanın ONAY

Dr. Murat Çakan. İTÜ Makina Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü BUSİAD Enerji Uzmanlık Grubu 17 Nisan 2018, BURSA

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

AKDENİZ BÖLGESİ İÇİN ISITMA VE SOĞUTMA DERECE- SAAT DEĞERLERİNİN ANALİZİ

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

TS 825 BİNALARDA ISI YALITIM KURALLARI HESAP METODUNUN BİLGİSAYAR PROGRAMI VASITASIYLA UYGULANMASI

BÖLÜM 3 SOĞUTMA YÜKÜ HESAPLAMALARI

tmmob makina mühendisleri odası kocaeli şubesi Enerji Çalışma Grubu

YENİLENEBİLİR ENERJİ İLE AVM VE OFİS ÇÖZÜMLERİ

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

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

TİCARİ TİP SU ISITICILAR

Mustafa BARAN Ankara Sanayi Odası Genel Sekreter Yardımcısı

İKLİMLENDİRME NEDİR?

3) Isı kazancının eşit dağılımı, küte volanı ve solar radyasyon kaynaklı ısı yükü (Q radyasyon )

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

Sürdürülebilir Binalarda Isıl Depolama. Dr. İbrahim Çakmanus

BINALARDA ESNEK KULLANIM İÇİN SOĞUK KİRİŞ (CHILLED BEAM) ÇÖZÜMLERİ. Erkan TUNCAY ARAŞTIRMA / İNCELEME ISITMA HAVA KOŞULLANDIRMA HAVALANDIRMA

Teknogen. İçindekiler. Fancoil Kaset Tip Fancoil Döşeme Tip Fancoil Gizli Tavan Tipi Yüksek Basınçlı Tip...

BATIKENT, TAM ISI YALITIMLI KONUTTA İŞLETME DÖNEMİ SONUÇLARI

Yaklaşık Sıfır Enerjili Binalar (nnzeb)

MÜŞAVİRLİK MÜHENDİSLİK LTD. ŞTİ.

CARRIER ve ENERJİ VERİML

Diğer yandan Aquatherm kataloglarında bu konuda aşağıdaki diyagramlar bulunmaktadır.

ISITILAN YÜZME HAVUZLARINDA ISITMA YÜKÜ HESABI ve ISITICI SEÇİMİ

HRV-DX Plus. DX Tavan Tipi Isı Geri Kazanım Cihazı

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

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

EĞİTİM PROGRAMI ÇERÇEVESİ BİRİNCİ EĞİTİM MODÜLÜ

Enerji Verimliliğinde İklimlendirme Çözümleri

Kullanma Sıcak Suyu Sistemlerinde Boyler Hesabı

Mak.Müh.UYGAR OĞAN DEĞİŞKEN SOĞUTKAN DEBİLİ (VRF/VRV) SİSTEM TASARIM VE UYGULAMALARI

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

TS 825 BĐNALARDA ISI YALITIM KURALLARI HESAP METODUNUN BĐLGĐSAYAR PROGRAMI VASITASIYLA UYGULANMASI

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

DAIKIN ALTHERMA HİBRİT ISI POMPASI

A. PROJE BİLGİLERİ 2 B. DEPO HACMİ 4 C. YAPI BİLEŞENLERİNİN ÖZELLİKLERİ VE ISI İLETİM KATSAYILARI 5 1)DIŞ DUVAR 5 2)İÇ DUVAR 5 3)TAVAN 6 4)TABAN 6

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Doç. Dr.

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

EVHRAC 3 YIL. Avantajları. Fonksiyonu. Modeller

Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

AirMini Serisi Havadan Suya Isı Pompaları

The Power to Save Energy.

KLS HAVUZ NEM ALMA SANTRALİ

HRV-DX Plus. DX Tavan Tipi Isı Geri Kazanım Cihazı

AirMini Serisi Isı Pompaları

İNDİREK / DİREK EVAPORATİF SOĞUTMA SİSTEMLERİ KOMBİNASYONU

"İŞ'TE SİZİ ISITAN TEKNOLOJİ.." KANAL TİPİ ISITICILAR

Abstract: Ahmet CAN Selin ENGİN

Endüstriyel Bir Fırının Atık Isısının Enerji Verimliliğine Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Dolaylı Adyabatik Soğutma Sistemi

Paket Tip Isı Pompaları

TÜRKİYE DE YEŞİL BİNA KAVRAMI ÖRNEK : GAZİANTEP EKOLOJİK BİNA

NAMIK KEMAL ÜNİVERSİTESİ ÇORLU MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ

SANTRALLERİ SICAK SULU ISITMA DENGELENMESİ. üçüka Dokuz Eylül Üniversitesi Makina Müh. M

Bölüm 4 BİNALARDA ISITMA SİSTEMİ PROJELENDİRİLMESİNE ESAS ISI GEREKSİNİMİ HESABI (TS 2164)

AirMini Serisi kw Isı Pompası Sistemleri

VR4+ DC Inverter Heat Recovery Dış Üniteler

Makale. ile ihtiyacın eşitlendiği kapasite modülasyon yöntemleri ile ilgili çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmiştir

AIRFEL TİCARİ KLİMALAR.

M 324 YAPI DONATIMI ISITICI ELEMANLAR. Dr. Salih KARAASLAN. Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi

ISITILAN YÜZME HAVUZLARINDA ISITMA YÜKÜ HESABI ve ISITICI SEÇİMİ

AirMidi Serisi Isı Pompaları

Oturum Başkanı: Zühtü FERAH

HİTACHİ VRF KLİMA SİSTEMLERİ ÖRNEK PROJELENDİRME UYGULAMASI. Hazırlayan: Ali DEMİR (Mak.Yük.Müh.)

Bir Hastanede Ameliyathane Klima Santrali Isıtma Hattının Ekserji Analizi

Havadan Suya Isı Pompası (Split Tip) [ Hava ] [ Su ] [ Toprak ] [ Buderus ] Kışın sıcaklığı ve yazın ferahlığı. Logatherm WPLS. Isıtma bizim işimiz

Bir Alışveriş Merkezinin (Avm) Isıtma Sisteminde Enerji Tüketiminin İyileştirme Olanaklarının Araştırılması

Çakmanus Mühendislik Enerji Ltd. Şti.

Avrupanıın en hızlı satan gazifikasyon kazanı!

AirMini kw Serisi Isı Pompası Sistemleri

II. Mekanik Tesisat Günleri

Yoğuşma Teknolojisi. Teknolojisi. Nedir?

Teknogen. İçindekiler. Fancoil Kaset Tip Fancoil Döşeme Tip Fancoil Gizli Tavan Tipi Yüksek Basınçlı Tip...

AYTEK COOLING SYSTEMS SU SOĞUTMALI CHILLER + TCU

AirMini kw Serisi Isı Pompası Sistemleri

YÜZME HAVUZU KLİMA ve NEM ALMA SANTRALLARI HNS

BİR ALIŞVERİŞ MERKEZİNİN İKLİMLENDİRME SİSTEMİNDE ENERJİNİN VERİMLİ VE ETKİN KULLANIMI İÇİN SİSTEM BİLEŞENLERİNİN SEÇİMİ

HAVA KAYNAKLI ISI POMPALARI

HAVA SOĞUTMALI BİR SOĞUTMA GURUBUNDA SOĞUTMA KAPASİTESİ VE ETKİNLİĞİNİN DIŞ SICAKLIKLARLA DEĞİŞİMİ

IŞINIM İLE YÜZEYDEN ISITMA VE SOĞUTMA SİSTEMLERİ TTMD SEMİNER SERİSİ REMZİ UĞUR MAKİNE YÜKSEK MÜHENDİSİ

Havalandırma Cihazlarında Isı Geri Kazanım ve Toplam Enerji Verimliliğinin Simülasyonu

Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi

Bölüm-1 BİNALARDA ISI KAYBI HESABI Yrd. Doç. Dr. Selahattin ÇELİK. Kaynak: Kalorifer Tesisatı MMO

TARIMSAL YAPILAR. Prof. Dr. Metin OLGUN. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

VR4+ DC Inverter Heat Recovery Dış Üniteler

Bölüm II Sıcak Sulu Kalorifer Sistemleri. Yrd. Doç. Dr. Selahattin Çelik

Yaklaşık Sıfır Enerjili Binalar Ve Entegre Tasarım. Dr. İbrahim ÇAKMANUS 1

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Evaporatif Soğutma Deney Raporu

Transkript:

Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 12, No: 4, 2015 (1-11) Electronic Journal of Machine Technologies Vol: 12, No: 4, 2015 (1-11) TEKNOLOJĠK ARAġTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn:1304-4141 Makale (Article) Binalardaki HVAC Uygulamalarının Termodinamik Değerlendirmesi: Bir Saha Çalışması Oğuzhan DAĞCI*, Emrah ÖZAHĠ ** ve AyĢegül ABUġOĞLU*** *Gaziantep Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü, 27310 Gaziantep oguzhan-dagci@hotmail.com **Gaziantep Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü, 27310 Gaziantep ozahi@gantep.edu.tr ***Gaziantep Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü, 27310 Gaziantep ayabusoglu@gantep.edu.tr Özet Binalardaki HVAC sistemleri çok büyük miktarlarda enerji tüketen birçok alt bileşenlerden oluşmaktadır. Son yıllarda, enerji kaynaklarının azalmasından ve ekolojik nedenlerden dolayı, enerji tüketimi çok önemli bir husus haline gelmektedir. Enerji tüketimi bakımından, binalarda kullanılan toplam enerjinin büyük bir kısmı HVAC sistem bileşenlerinden kaynaklanmaktadır. Bu yüzden, termodinamik ve ekonomik bakış açısından, HVAC uygulamalarındaki enerji tüketiminin optimizasyonu hayati önem taşımaktadır. Bunun yanısıra, enerji tüketiminin düşürülmesi için harcanan çaba ekonomik geri kazanıma dönüşmektedir. Bu çaba ayrıca insan sağlığı ve daha temiz bir çevre için yarar sağlamaktadır. Bu makalede, Kilis 7 Aralık Üniversitesi nde mevcut 8852 m 2 ısıtma ve soğutma alanına sahip bir sosyal tesis için VRF ve geleneksel HVAC sistem karşılaştırması yapılarak termodinamik ve ekonomik bir analiz sunulmaktadır. Daha sonra elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu sonuçlar sayesinde, her iki sisteminde avantaj ve dezavantajları termodinamik ve ekonomik açıdan tartışılmıştır. Anahtar Kelimler: HVAC, VRF, Termodinamik analiz, Ekonomik analiz. Thermodynamic Assessment of HVAC Application in Buildings: A Case Study Abstract HVAC systems in buildings are composed of many subcomponents which consume energy in huge amounts. In recent years, energy consumption becomes very important aspect due to the lack of energy resources and environmental reasons. In terms of energy consumption, the components of HVAC systems account for large portion of total energy used in buildings. Therefore optimization of energy consumption in HVAC applications is an essential requirement in terms of thermodynamic and economic point of views. Besides, the efforts for decreasing energy consumption turn into economic recovery. It also provides benefits for health of people and cleaner environment. In this paper, thermodynamic and economical analysis of an existing social and cultural building in Kilis 7 Aralik University, which has a heating and cooling area of 8852 m2, is presented conducting by comparison of VRF and conventional HVAC systems. Then, the obtained results were compared. Due to these results, the advantages and disadvantages of both systems were discussed in view of thermodynamic and economic aspects. Keywords: HVAC, VRF, Thermodynamic analysis, Economic analysis Bu makaleye atıf yapmak için Dağcı O. *, Özahi E.**. *, Abuşoğlu A.***., Binalardaki Hvac Uygulamalarının Termodinamik Değerlendirmesi: Bir Saha Çalışması Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi 2015, 12(4) 1-11 How to cite this article Dağcı O. *, Özahi E.**. *, Abuşoğlu A.***., Thermodynamic Assessment Of Hvac Application In Buildings: A Case Study Electronic Journal of Machine Technologies, 2015, 12(4) 1-11

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 1-11 Binalardaki Hvac Uygulamalarının Termodinamik Değerlendirmesi 1. GĠRĠġ Bilinen tüm sistemler ile her bina ısıtılıp, soğutulabilir. Ancak önemli olan hangi sistemin binanın işletme senaryosuna en uygun olabileceğinin belirlenmesidir. Seçilen sistem ortalama 20 yıldan fazla süre kullanılacağına göre, işletme maliyeti (ekonomik olup olmadığı), sessiz ve sorunsuz çalışması, havalandırma yeteneği, vb. sistem seçim kriterlerindeki beklentileri ne kadar karşılayabileceği irdelenmelidir. Mimari açıdan bina cephesinin sistem seçiminden ne kadar etkileneceği çok önemlidir. Mimar; sistemleri ve sistemlerin performanslarını bilmeli ve mimari tasarımında bu faktörleri mutlaka dikkate almalıdır. Ancak tesisat mühendisleri de mimarların hayal güçlerine ve tasarımına sınırlamalar getirebilecek baskılar oluşturmamalıdır. Mimari projeye, mal sahibinin isteklerini de dikkate alarak en uygun olacak klima sistemi tasarlanıp, projelendirilmelidir [1]. Mimari estetiğin yanı sıra günümüzde nüfusun artması, doğal kaynakların azalması, uluslararası rekabet, enerji maliyetlerinin artması, çevre kirliliği ve konfor şartlarının iyileştirme gibi sebepler bina tasarım yaklaşımının değişimini zorunlu kılmıştır. Diğer bir ifade ile artık binalar estetik özellikler taşımalarının yanında, olabildiğince az enerji tüketmek zorundadır. Enerji yönünden büyük ölçüde dışa bağımlı olduğumuzdan, gelişmiş ülkelerde bu yönde yerleşen yaklaşımlar ülkemizde de uygulama alanı bulmaya başlamıştır. Örneğin Türkiye Enerji Verimliliği Kanunu, Yenilenebilir Enerji Kanunu gibi Kanunlarla AB 2002/91/EC Binalarda Enerji Performansı Yönergesine uyum için Enerji Verimliliği Yönetmeliği çıkarılmıştır [2]. Bu makalede yukarıda bahsettiğimiz enerji verimliliği esas alınarak, geleneksel sisteme göre tasarlanmış olan Sosyal Kültürel Tesis in işletme, bakım ve ilk yatırım maliyetleri yönünden, günümüzün daha teknolojik bir sistemi olan VRF sistemle kıyaslaması yapılmıştır. Öncelikle binanın yalıtım özellikleri yeniden incelenmiş, ısıtma ve soğutma hesapları yeniden yapılmış ve kapasiteler yeniden belirlenmiştir. Bulunan teorik sonuçlar çeşitli turizm beldelerinde bulunan işletmecilerle de konuşularak mukayese edilmiştir. 2. SAHA ÇALIġMASI ġekil 1. Sosyal Tesisin 3d max programında modellenmiş görüntüsü Bina 700 kişilik öğrenci ve 400 Kişilik idari ve akademik olmak üzere 2 adet yemekhanesi, ofis odaları, 300 kişilik çok amaçlı salon, kafeterya, bilgisayar laboratuvarı ve 22 adet misafirhane odasının yer aldığı toplam 10.000 m 2 lik alana sahiptir. Kapalı alanı 8852 m 2 dir. 2

Dağcı O., Ozahi E., Abuşoğlu A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 1-11 2.1 Binada Kullanılan Isıtma sistemi Binada 2 Adet 1500 KW lık 3 geçişli 90-70 C çalışan çelik sıcak su kazanı bulunmaktadır. Sıcak su kazanları binadaki 3 ana hattı beslemektedir. Klima santralleri Fan coil hattı Sıcak su kullanım eşanjör hattı. Sistemin genel şekli şöyledir: 2.2 Binada Kullanılan Soğutma Sistemi ġekil 2. Isıtma sistemi genel görünüş Binada soğutma işlemi 2 adet 1000 KW lık hava soğutmalı chiller ünitesi ile sağlanmaktadır. Sistemde dolaşan soğutma suyunun hacmi 300 m 3 /h tür. Chillerde soğutulan su pompalar vasıtasıyla, klima santralleri ve fan coiller olmak üzere 2 ana hatta gönderilir. Chiller-1 üzerinde bulunan salamura tank sayesinde sistemde bir kısım soğutma suyunun depolanması sağlanır. Böylece küçük yüklemelerde chiller grubunun sürekli devreye girip çıkması önlenmiş olur. Salamura tankın bir diğer görevi de sisteme ani sıcak su girişini önlemektir. 2.3 Binada VRF Uygulaması Variable Refrigerant Flow kelimelerinin baş harflerinden oluşan VRF; Değişken Debili Soğutucu Akışkan Akışlı Klima Sistemi anlamında kullanılır. Bir dış ünite ile gaz akış dağıtıcıları yardımıyla birden çok iç ünitenin birbirinden bağımsız olarak kontrol edilebildiği direkt genleşmeli klima sistemleridir [3-10-15]. Gerektiği kadar soğutucu akışkan doğru faz ve doğru zamanda ihtiyaç duyulan iç üniteye sevk edilerek ısıtma ve soğutmada kullanılması sağlanır. Soğutucu akımı inverter kontrollü bir kompresör veya kompresörlerle varyasyonlandırılarak, havası şartlandırılmış mekânlara göre soğutucu akışkanın uyum göstermesi sağlanır. VRF sistemlerde belli bir sayıya kadar iç ünite modüler bir dış kondens üniteye bağlanır. İleri düzey bir kontrol sistemi ısıtma ve soğutma modları arasında geçiş sağlar. Heat recovery 3

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 1-11 Binalardaki Hvac Uygulamalarının Termodinamik Değerlendirmesi adını verdiğimiz daha ileri versiyonlarda, iç üniteler gerek ısıtma gerek soğutmada birbirlerinden bağımsız olarak çalışırlar. Binadaki soğutulan mahaller göz önüne alındığında aşağıdaki iç ünite kapasiteleri elde edilir. Tablo 1. VRF kullanım mahalleri ve kapasiteleri Bodrum Kat Adet Kapasite Toplam Kapasite 37 7.1 KW 262.7 KW Zemin kat Adet Kapasite 72 7.1 KW 511.2 KW 9 4.5 KW 40.5 KW 1. Kat Adet Kapasite 81 7.1 KW 575.1 KW 2.Kat Adet Kapasite 28 7.1 KW 198.8 KW 12 5.6 KW 67.2 KW 7 4.5 KW 31.5 KW 3. Kat Adet Kapasite 32 7.1 KW 227.2 KW 5 3.6 KW 18 KW 8 4.5 KW 36 KW 2 6.4 KW 12.8 KW Toplam 1981 KW 3. TERMODĠNAMĠK AÇIDAN DEĞERLENDĠRĠLMESĠ 3.1 Binanın Yalıtım Yönünden Ġncelenmesi Binanın ısıtma ve soğutma hesaplarının yapılmadan önce, binanın TS 825 standardına göre incelemesinin yapılması gerekmektedir. TS 825 standardı binanın yalıtım yönünden uygunluğunu ve bina yapı bileşenlerinin difüzyon oluşumunu inceler. Tablo 2. Malzemelerin ısı kaybı [4]. Isıl Isı Sıra Yapı Elemanı Ġletkenlik Geçirgenlik Alanı Isı Kaybı Direnci Katsayısı (A) (AxU) (R) (U) 1 Andezit Kaplı Dış Duvar 2.883 0.347 1859 645.073 2 Toprağa Temas Eden Dış Duvar 2.279 0.439 626 137.407 3 Toprak Temaslı Taban 2.137 0.468 1996 467.064 4 Çatılı Tavan 2.338 0.419 478 200.3 5 Üzeri Açık Tavan 2.144 0.466 1196 557.3 6 Dış Kapı 0 5.5 55 302.5 7 Dış Pencere 0 3 1664 4992 4

Dağcı O., Ozahi E., Abuşoğlu A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 1-11 ΣAU = U DD.A DD + U TDD.A TDD + 0. 8 U T.A T + 0. 8 U ÇT.A ÇT + 0. 5 Ut.At + U.A K K + U P.A P (1) Özgül Isı Kaybı ΣAU = 645. 1 + 05. x 2748. + 05. x 9341. + 200. 3 + 557. 3 + 302. 5 + 4992 H V =0.33 x n Σ AU = H T H = HT + H V h xv h =7301.7 W/K =0.33 x 0.8 x 34964 H =7301.7 +9230.707 =16532.369W/K (2) (3) Bölgede derece gün bölgesine göre müsaade edilen en büyük ısı kaybı (TSE) = 12.300 < ' (12.045 kwh/m 2 =yıı / V brüt 3 = 526458kWh / 43706 m 3 = 12.045 kwh/m <12.300 kwh/m 2 ) olduğundan standarda uygundur. (4) Aylar Isı Kaybı Isı Kazançları Tablo 3. Yıllık ısıtma enerjisi ihtiyacı [4]. 5

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 1-11 Binalardaki Hvac Uygulamalarının Termodinamik Değerlendirmesi Özgül Isı Kaybı H=H i +H h (W/K) Sıcaklık Farkı T i -T d (K, C) Isı Kayıpları H(T i - T d ) (W) Ġç Isı kazancı i (W) GüneĢ Enerjisi Ġhtiyacı g (W) Toplam T = i + g KKO (-) Kazanç Kullanım Faktörü ay (-) Isıtma Enerjisi Ġhtiyacı ay (kj) Ocak 16.1 266171 30433 100363 0.38 0.93 447984561 Şubat 14.6 241372 37090 107020 0.44 0.90 375981497 Mart 11.7 193428 42326 112256 0.58 0.82 262773849 Nisan 6.2 102500 46326 116256 1.13 0.59 0 Mayıs 1.0 16532 51798 121728 7.36 0.13 0 Haziran Yüksek 0 54297 124227 0.00 Yüksek 0 69929 Temmuz Yüksek 0 52898 122828 0.00 Yüksek 0 Ağustos Yüksek 0 50361 120291 0.00 Yüksek 0 Eylül 16532 Yüksek 0 43924 113854 0.00 Yüksek 0 Ekim 4.9 81008 37026 106956 1.32 0.53 63042442 Kasım 10.5 173589 28671 98601 0.57 0.83 237818695 Aralık 15.2 251292 26773 96703 0.38 0.93 418240506 ay = [H (T i - T d ) - ( i,ay + g,ay )]. t (J) (1k J = 0.278 x 10-3 kwh) yıl = ay = 1893735365 kj = 526458 kwh 3.2 Yapı BileĢenlerindeki YoğuĢma ve BuharlaĢma Miktarının Belirlenmesi Bu bölümde yapı bileşenlerinin yoğuşma ve buharlaşma miktarları tüm bileşenler için ayrı ayrı hesaplanacaktır. Eğer yoğuşma miktarı standartların üzerinde ise bileşen değiştirilip, geçerli standartları sağlayacak yapı malzemeleri seçilmelidir. Tablo 4. Malzemelerin aylık yoğuşma ve buharlaşma miktarları [4]. DıĢ Ortam Sıcaklığı( C) DıĢ Ortam Bağıl Nem Oranı (%) m y (kg/m 2 ) m y (kg/m 2 ) m y (kümülatif) Kasım 8.5 0.60 0.0063 0.0063 Aralık 3,8 0.70 0.0506 0.0569 Ocak 2.9 0.68 0.0551 0.1120 ġubat 4.4 0.64 0.0438 0.1558 Mart 7.3 0.61 0.0166 0.1724 Nisan 12.8 0.57-0.0431 0.1293 Mayıs 18.0 0.49-0.1250 0.0043 Haziran 22.5 0.46-0.2149-0.2106 Temmuz 24.9 0.50-0.2593 0 Ağustos 24.3 0.51-0.2456 0 Eylül 19.9 0.48-0.1606 0 Ekim 14.1 0.49-0.0671 0 Yoğuşmanın gerçekleştiği 4 aydaki yoğuşan suyun toplam kütlesi 0.1724 kg/m 2 dir. Yapı elemanında biriken su, Nisan ayından itibaren buharlaşmaya başlamakta ve mayıs ayından sonra sistemde su kalmamaktadır. Sonuç: 6

Dağcı O., Ozahi E., Abuşoğlu A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 1-11 1. İç yüzey sıcaklıkları Ɵ yi > 17 C olduğundan küf oluşma riski yoktur. 2. 2 Kasım, aralık, ocak, şubat ve mart aylarında toplam 0.1724 kg/m yoğuşma gerçekleşmiştir. Ancak bu miktardaki su miktarı sınır değer olan 1 kg/m 2 den daha küçük olduğundan kabul edilebilir sınırlar içerisinde kalmıştır. 3. Yoğuşan suyun tamamı yaz aylarında buharlaşmaktadır [5-6]. Yoğuşma tahkiki yapılan yapı bileşeni standartta verilen bütün kriterleri sağladığından standarda uygundur. Aynı hesaplama diğer bileşenler içinde yapıldığında standarda uygun olduğu görülmüştür. 3.3 Bina Isıtma Hesapları: Binanın ısıtma hesapları TS 825 standardı hesapları gibi genel bir hacim hesaplamasıyla değil, her bir mahalin ayrı ayrı hesapları toplamı şeklinde yapılmaktadır. Bunun için seçilen bir mahalin hesaplarının yapılıp, benzer hesapların diğer mahallere de uygulanması gerekmektedir. Hesaplama için projeden 2. Kat 221 numaralı oda seçilmiştir. 3.3.1 Binanın Ġletim Yoluyla OluĢan Isı Kaybının Hesaplanması: Odamızın dış yüzeye cephesi ve penceresi bulunmakta, üst ve alt katları ısıtılan mahalle çevrilidir. İç koridora açılan bir kapısı vardır ve iç duvarlarla çevrilidir. Sıra Yapı Elemanı Tablo 5. Mahalin toplam ısı kaybı Isı Geçirgenlik Katsayısı (U) Alanı (A) Mahaller Arası Sıcaklık Farkı (T in -T out ) Toplam Isı Kaybı 1 Andezit Kaplı Dış Duvar 0.347 W/m 2 K 8.24 m 2 22 - (-6) C 80.06 W 2 Isıtılan Üst Tavan 3.344 15.93 22-20 106.54 3 Isıtılan Alt Taban 3.344 15.93 22-18 213.08 4 Isıtılan Hacme Bakan İç Duvar 2.451 10.63 22-20 52.1 6 İç Kapı 2 2.2 22-20 8.8 7 Dış Pencere 3 4.59 22 - (-6) 385.56 ISI KAYBI 846.14 W Bulduğumuz ısı kayıplarına artırım katsayılarını eklemek gerekmektedir. Toplam artırım katsayısını Z ile ifade ederiz ve formül [7-8]; Z D = İşletme 0.15 alındı (TS 2164) Z W = Kat Yüksekliği 0 alındı Z H = Yön 0.05 alındı (TS 2164) Z =(1+%Z D +%Z W +%Z H ) (5) Z =(1+0.15+0 +0.05) Z = 1.2 7

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 1-11 Binalardaki Hvac Uygulamalarının Termodinamik Değerlendirmesi =T x Z (6) =T x Z =846.14 x 1.2=1015.37W İnfiltrasyonla oluşan ısı kaybı nf i = a x l x R x Z x T (7) i nf inf =1.5 x 12.2 x 0.7 x 1 x 28 = 358,68 kcal/h= 417,14W Odanın toplam ısı kaybı Toplam =+ inf =1015.37 +417.14=1432.51W Aynı metotla diğer mahallerde hesaplanır ve aşağıdaki tablo oluşturulur. Tablo 6. Isıtılan mahallerin toplam ısı kaybı Mahal Isıtma ġekli Isıtma Kapasitesi Zemin kat Fan coil 40000W 1.kat Fan coil 40000W 2.kat Fan coil 84800W 3.kat Fan coil 61200W Tüm katlar Klima santrali 1772895 2000 KW 3.4 Soğutma Hesabı Soğutma hesabında da aynı ısıtma hesabında olduğu gibi mahallerin ayrı ayrı hesaplanmasıyla elde edilmektedir. Kilis şartları için dış hava kuru termometre sıcaklığı 39 C, yaş termometre sıcaklığı 23 C ve bağıl nem %50 olarak alınmıştır [7-9-16]. Tablo 7. Soğutulan mahalin ısı kazancı hesabı Isı Kazancı ġekli Isı Kazancı Formülü Isı Kazancı Hesabı Cam yüzeylerden Gelen Isı Kazanımı dc =F ç x U c x A c x (CLTD) 8 dc =0.93x3x4.76x8 Toplam Isı Kazancı dc =106.24 W

Dağcı O., Ozahi E., Abuşoğlu A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 1-11 Dış Duvarlardan gelen ısı kazanımı Çatıdan gelen ısı kazanımı Cam yüzeylerden gelen radyasyon etkisi İç duvarlardan iletim yoluyla gelen ısı kazancı Aydınlatma elemanlarından gelen kazanç İnsanlardan gelen ısı kazancı Havalandırma ve İnfiltrasyondan gelen ısı kazancı Cihazlardan gelen ısı kazancı dd = F ç x U d x A d x (CLTD) dç = F ç x U ç x A ç x (CLTD) dcs = F c x A x SC x SHGF x CLF dd =0.93x0.347x9.015x 9 dd = 26.183 W Isı kazancı yok 0 dcs =0.93x4.76x0.60x6 81x0.82 dcs = 1483.2 W iç = U x A x TD Isı kazancı yok 0 aydınlatma = N x CLF x F c insan = S x SHG x CLF x F c + S x LHG D =V enf x C ph x r h x (T d -T i ) (kcal/h) = cihaz1 + cihaz2 ışık = 480 x 0.82 x 0.93 insan = 2 x 65 x 0,84 x 0.93 + 2 x 55 D = 80 (m 3 /h). 1.22( kg/m 3 ). 0.24 (kcal/kg. K ). (40 20) C ışık = 366.048 W insan = 211.56 W D = 544.74 W 1 bilgisayar (116 W ) 1 yazıcı (290 W) = 406 W =duyulur + gizli =(110)+( 132.423+1483.2+ 366.048 +101.56 + 544.74 + 406 =110 +3034 = 3144W =%15emniyet alarak 3600W ) (8) Benzer hesapla diğer mahallerdeki ısı kazancı hesaplanırsa aşağıdaki tabloyu elde edilir. Tablo 8. Soğutulan mahalin ısı kazancı hesabı [7-9]. Mahal Isıtma ġekli Soğutma Kapasitesi (w) Duyulur Gizli Toplam Zemin kat Fan coil 54610W 3790W 58400 W 1.kat Fan coil 56840 6360 63200 2.kat Fan coil 84730 4090 88820 3.kat Fan coil 62950 1850 64800 Tüm Katlar Klima Santrali 1332847 370470 1703317 1978.5 KW 4. SĠSTEMLERĠN ĠLK YATIRIM, ĠġLETME VE BAKIM MALĠYETĠ HESABI 9

Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 1-11 Binalardaki Hvac Uygulamalarının Termodinamik Değerlendirmesi Bu bölümde VRF ve geleneksel sistemin ilk yatırım, işletme ve bakım maliyetleri tek tek hesaplanmıştır. İlk yatırım maliyeti malzeme fiyatları 2014 yılı çevre ve şehircilik bakanlığı pozlarından alınmıştır. Bakanlığın pozunda bulunmayan özel fiyatlar ise piyasa araştırması yapılarak alınmıştır. İşletme maliyetleri hesaplanırken kazan yanma zamanları ve soğutma ihtiyacı için mevsim geçiş zamanları göz önüne alınmıştır ve aşağıdaki sonuç tabloda belirtilen karşılaştırma sonucu bulunmuştur [17-18]. Tablo 9. Geleneksel sistem ve VRF maliyet hesabı Geleneksel Sistem VRF Ġlk Yatırım Maliyeti 1.983.744 TL 1.400.000 TL ĠĢletme Maliyeti Elektrik Tüketimi Elektrik Tüketimi 424.248 KW x 0,4 TL = 169.670 TL 503.634 KW x 0,4 TL=201.454 TL Yıllık Fuel-Oil Sarfiyatı 65.994 kg/yıl x 2,19 TL (P.O. dan alınmıştır ) Fuel-Oil Sarfiyatı Bulunmamaktadır. = 144.527 TL Bakım Maliyetleri 50.930 TL 27.720 TL 2.388.693 TL 1.629.174 TL 5. SONUÇ Bu makalede ısıtma ve soğutma ihtiyacı geleneksel sistemle çözümlenen bir binanın, öncelikle izolasyon ve bina durumu, TS 825 standardına uygunluğu ve bina enerji karnesi incelenmiş. Daha sonra ısıtma ve soğutma hesapları tekrar yapılarak ele alınmıştır. Mevcut sistemin daha yenilikçi bir sistem olan VRF ile ilk yatırım, işletme ve bakım maliyetleri kıyaslaması yapılmıştır. Sonuç olarak görülmüştür ki VRF sistemi her açıdan geleneksel sisteme göre daha ekonomik sistemdir. Ayrıca kullanımı daha kolay, arıza verme olasılığı daha azdır. Arıza durumunda VRF sisteminde lokal sorunlar oluşurken, merkezi sistemdeki arızalar tüm binanın işleyişinin durmasına sebep olabilir. Ayrıca VRF sistemi %10-%100 kapasite arasında kullanım olanağı sunmaktadır. VRF te her bir oda termostat hassasiyeti ± 0.5 C olan sistemler bulunurken, geleneksel sistemlerde bu hassasiyet ± 2-3 C. arasında değişmektedir. Her 1 C lik artışın, senelik yakıt tüketimine etkisinin %5-6 olduğunu düşünürsek, termostat hassasiyetinin ne kadar önemli olduğunu anlarız. İç ünitelerin sessizliği bakımından incelendiğinde VRF de 31 DB iç üniteler mevcutken, bu oran fan coiller de 43 DB dolaylarındadır. Teorik anlamda VRF sisteminin geleneksel sistemlerden daha uygun olmasına ek olarak, otel işletmecileri de VRF sisteminin hem ekonomik hem kullanım kolaylığı, hem de servis ağı avantajlarından dolayı tercih edildiğini söylemektedir. Birçok turistik belde de geleneksel sistemden VRF sistemine dönüşümleri gözlemlenmiştir [3-5-11]. 6. KAYNAKLAR 10

Dağcı O., Ozahi E., Abuşoğlu A. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) 1-11 1. Rüknettin Küçükçalı; Mak. Yük. Müh. Çok Katlı Yüksek Konutlarda HVAC Sistemleri Seçimi, TTMD Dergisi 50 (2007) 18-22 2. İbrahim ÇAKMANUS, Enerji Verimli Bina Tasarım Yaklaşımı, Tesisat Mühendisliği Dergisi Sayı: 84, s. 20-27, 2004 3. Merve Ecemiş, VRF Sistemleri sunu, MMO Adana Şube (21.06.2012) 4. MMO TS 825 ısı yalıtım hesap programı 5. Isısan Klima Tesisatı Kitabı (Isısan çalışmaları no: 305) 6. TSE 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları 7. Yunus Çengel, Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik, Ekonomik Baskı 8. Resmi Gazete, Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği, 5 Aralık 2008 CUMA 9. Demirdöküm KTH 2.0 Kalorifer Tesisatı Hesap Programı 10. Mitsubishi Heavy Industries, Yüksek Performanslı VRF Klima Sistemleri Kataloğu, 2014 11. ETEM, A., 2002, Klasik (fancoil) ve değişken gaz debili (VRV) ısıtma soğutma sistemlerinin karşılaştırılması ve uygun sistemin belirlenmesi YL Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara 12. MMO/2003/352 Kalorifer Tesisatı 13. ASHRAE, Standard 62.1-2007 user's manual, Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Atlanta, 2007. 14. Simulation comparison of VAV and VRF air conditioning systems in an existing building for the cooling season Tolga N. Aynur, Yunho Hwang *, Reinhard Radermacher 15. ÖNEN, E. 1985. Havalandırma ve Klima Tesisatı, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Teknik Yayınlar: 9 Başbakanlık Basımevi, Ankara. 16. Tuncay Yılmaz, Hüsamettin Bulut, Türkiye İçin Yeni Dış Ortam Sıcaklık Tasarım Değerleri, V. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Sergisi 17. SARIASLAN, Halil, Yatırım Projelerinin Hazırlanması ve Değerlendirilmesi, Ankara, 1990. 18. AKGÜÇ, Öztin, Finansal Yönetim, 6. Baskı, Avcıol Basım Yayın, İstanbul, 1994. 19. Alarko Carrier, Klima Sistemleri Temel Bilgiler, Genişletilmiş İkinci Baskı-2001 11