2009 YILI ISITMA VE SOĞUTMA GÜN DERECELERİNİN DEĞERLENDİRMESİ YUSUF ULUPINAR, Mühendis, yulupinar@dmi.gov.tr 1, Serhat Sensoy Mühendis 1 1. Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü, P.O.Box: 401, Ankara, Türkiye Özet: Isıtma/soğutma gün-dereceleri, 24 saatlik periyodun ne kadarının soğuk/sıcak geçtiğini ölçmeye yarayan bir birimdir. Isıtma gün-dereceleri, belirli bir zamanda (gün, ay, yıl) dış ortam ve oda sıcaklığını hesaba katarak soğuğun şiddetini açıklar. Birçok ülke gün derecenin hesabı için farklı tanımlar kullanır. Karşılaştırılabilir ve ortak bir kullanım oluşturmak için Avrupa Birliği İstatistik Ofisi (Eurostat) HDD nin hesabı için aşağıdaki metodu önermektedir (Gikas et all., 2006). HDD = (18 C - T m ) x d, eğer T m 15 C (ısıtma eşiği) ise HDD = 0 dır. CDD = (T m - 22) x d, eğer T m 22 C (soğutma eşiği) ise CDD = 0 dır. Burada; T m = Günlük ortalama sıcaklık, d= Gün sayısıdır. Isıtma yada soğutma gün dereceleri toplamının bilinmesi, binaların ısıtılması yada soğutulması için gerekli olan enerji gereksiniminin hesaplanması açısından önemlidir. Günlük ortalama sıcaklık 15 C nin üzerinde ise ısıtma gereksizdir. Isıtma maliyeti yıllık HDD ile doğrudan orantılıdır. Bunun için 1 yıl içindeki yakıt maliyeti Yıllık HDD toplamına bölünerek 1 HDD için ısıtma fiyatı çıkartılır. Daha sonraki hesaplamalar için bu indis kullanılır. HDD kış mevsiminin sertliğini göreceli olarak önceki ve uzun yıllara göre karşılaştırmak için de kullanılır. Bu çalışmada 130 istasyon verisi kullanılarak Türkiye nin 2009 yılı ısıtma ve soğutma gün dereceleri her ay için hesaplanmış, yıllık ısıtma ve soğutma toplamları uzun yıllık toplamlarla kıyaslanmıştır. Buna göre; ; 2009 yılında normalinin üzerinde gerçekleşen sıcaklıklar nedeniyle birkaç merkez dışında Türkiye'nin tamamında ısıtma gereksinimleri azalmış, Adana, Batman, İslahiye, Siverek ve Hakkari çevrelerinde ise azalan sıcaklıklara paralel olarak artmıştır. Uzun yıllık ısıtma gün derecesi alt sınırı 588 iken 2009 yılında 412 ye, üst sınır ise 5172 den 5013 ye düşmüştür. 2009 yılında artan sıcaklıklarla doğru orantılı olarak özellikle Ege, Akdeniz ve Marmara bölgelerinde belirgin olarak artmıştır. Uzun yıllık soğutma gün derecesi üst sınırı 1243 gün dereceden 2009 yılında 1316 e yükselmiştir. Anahtar sözcükler: Isıtma, soğutma gün-derece, Eurostat
Abstract: Heating/cooling degree-day is the unit which useful to indicate how much time cold/warm in the day. Heating Degree Days (HDD): In the given time (day, month, year) it explains intensity of cold by considering indoor and outdoor temperature. Most of the country are been using different formula to calculate degree-day. In order to make common application European statistic Office (Eurostat) suggested following formula to calculate HDD (Gikas et all., 2006). HDD = (18 C - T m ) x d, if T m 15 C (heating threshold) than HDD = 0 CDD = (T m - 22) x d, if T m 22 C (cooling threshold) than CDD = 0 Where; T m = Daily mean temperature, d= N. of days To know total heating and cooling degree-days are very important in order to calculate energy demand for heating and air conditioning of building. If daily mean temperature is above 15 C there is not necessary to heat. Heating cost is directly related with annual HDD. For this purpose firstly 30 years average (normal) HDD should be calculated. If the annual total fuel cost devided with mean annual HDD, this is the heating cost for 1 HDD. This indis can be use for future calculation. HDD could be used also to compare intensity of winter season with the other winters. HDD also needed parameter by construction sectors while design of building in order to calculate, insulation, heating and cooling cost. In this study by using 130 stations value, heating and cooling degree days for 2009 were calculated for each month and compared with 30 years normal. According to results; while heating requirements has been decreased over Turkey except a few stations because of the above normal temperature; it is decreasing around Adana, Batman and Hakkari due to negative temperature anomalies. Also as parallel with increasing temperature in 2009, especially in Aegean, Mediterranean and Marmara regions, cooling degree days have been increased in all over Turkey. Keywords: Heating, cooling, degree-days, Turkey, 2009 Materyal ve metot: Bu çalışma Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı nın talebi üzerine Avrupa Topluluğu eşleştirme projesi kapsamında 2006 yılında başlatılmıştır. Hesaplamalar Avrupa Birliği İstatistik Ofisi (Eurostat) ın 2006 Mayıs ayında yayınlanan «Statistique en bref. Environnement et énergie adlı yayınındaki Profil climatique Degrés jours de chauffage» konulu makalesine göre yapılmıştır.
Tablo 1. 2009 Yılı Isıtma ve Soğutma Gün Dereceleri - Heating and Cooling Degree Days 1/2 Istasyon 1HDD 2HDD 3HDD 4HDD 5HDD 6HDD 7HDD 8HDD 9HDD 10HDD 11HDD 12HDD HDDTOP 5CDD 6CDD 7CDD 8CDD 9CDD 10CDD 11CDD CDDTOP ADANA 267 208 159 12 99 165 910 38 157 197 225 100 61 779 ADIYAMAN 413 312 268 69 14 20 184 284 1563 36 174 260 221 87 9 787 AFYON 435 419 414 238 103 34 73 328 389 2433 11 35 18 2 66 AĞRI 920 591 606 367 203 49 11 114 246 447 549 4103 6 6 AKCAKOCA 356 294 323 260 75 7 26 214 252 1808 4 14 18 AKHİSAR 353 284 263 89 8 5 196 259 1457 18 104 186 144 23 475 AKSARAY 464 362 358 208 86 46 45 333 373 2274 4 29 65 32 4 135 AKŞEHİR 430 384 372 212 87 29 42 312 366 2234 19 51 27 3 99 ALANYA 136 125 104 46 411 27 155 236 244 132 67 859 AMASRA 314 273 316 252 62 4 15 148 194 1578 1 15 49 17 1 2 84 AMASYA 440 302 293 175 58 18 23 274 328 1911 5 51 77 35 3 1 171 ANAMUR 172 149 126 10 7 76 539 8 128 201 197 101 40 674 ANKARA 448 381 391 202 79 30 26 320 390 2267 1 27 59 49 5 142 ANTAKYA 325 207 153 13 98 179 974 15 130 184 197 94 51 671 ANTALYA 233 182 148 6 3 48 153 772 18 144 238 224 89 24 737 ARAPKIR 580 419 402 208 66 44 35 325 418 2497 2 25 79 68 20 193 ARDAHAN 865 647 627 455 281 122 43 114 209 296 489 647 4795 0 ARTVİN 442 307 334 248 84 49 28 269 349 2108 33 13 2 47 AYDIN 272 236 206 35 3 136 194 1084 26 140 227 176 45 5 618 AYVALIK 285 253 230 85 4 8 126 173 1165 7 79 166 129 19 1 400 BALIKESİR 396 307 297 170 34 27 262 270 1763 2 36 107 71 4 1 219 BANDIRMA 361 312 305 199 28 30 210 255 1701 1 30 100 54 5 190 BARTIN 396 328 338 229 72 21 38 260 312 1992 1 15 38 10 63 BATMAN 522 304 279 167 37 4 11 234 316 1874 7 126 257 208 69 1 667 BAYBURT 755 515 525 363 207 27 9 30 139 203 444 519 3737 2 1 2 BEYŞEHİR 507 421 416 246 118 48 87 358 406 2607 2 31 13 47 BILECIK 434 362 351 185 62 8 38 252 329 2022 2 23 49 17 3 1 93 BİNGÖL 667 497 461 261 85 32 51 311 443 2809 34 127 124 21 306 BİTLİS 635 462 470 323 129 80 150 364 484 3095 20 13 1 34 BODRUM 134 172 128 8 18 71 529 23 140 256 199 93 32 743 BOLU 507 398 409 258 125 3 52 91 326 379 2546 2 5 3 10 BURDUR 432 373 361 174 59 3 28 281 359 2071 36 97 88 13 234 BURSA 359 291 279 172 28 30 228 259 1646 6 55 115 70 7 253 CEYLANPINAR 399 261 215 50 18 193 263 1399 56 218 260 111 76 8 728 CİHANBEYLİ 483 402 416 235 104 40 54 358 422 2513 12 47 27 3 89 CİZRE 320 187 155 15 130 249 1058 123 290 382 331 146 45 1317 ÇANAKKALE 317 300 284 172 20 27 157 203 1480 1 34 135 101 12 1 284 ÇANKIRI 538 409 417 233 103 39 81 356 446 2622 13 27 16 56 ÇEŞME 194 204 185 37 75 119 814 5 70 157 108 24 3 367 ÇORUM 530 395 403 258 125 52 70 360 413 2611 8 17 5 30 DENİZLİ 326 289 249 71 6 7 177 234 1357 20 133 213 190 40 3 599 DİKİLİ 279 247 221 86 3 0 4 124 183 1147 3 67 157 100 13 2 342 DİYARBAKIR 496 348 314 189 38 3 21 202 328 1939 7 117 231 205 73 633 DÜZCE 396 311 309 185 37 10 22 254 295 1819 3 25 52 17 0 98 EDİRNE 472 355 304 152 17 4 83 240 338 1964 8 44 117 92 12 272 EDREMİT 293 260 235 83 3 6 125 180 1185 17 90 187 149 31 3 477 ELAZIĞ 561 400 361 207 45 28 33 310 389 2334 2 71 134 95 20 322 ELMALI 421 410 358 183 87 4 44 285 368 2159 14 80 49 6 149 EMIRDAG 470 372 394 229 98 34 53 317 390 2356 20 42 30 3 95 ERZİNCAN 612 407 422 236 79 61 104 355 431 2707 1 17 44 38 5 105 ERZURUM 938 590 560 409 244 84 18 21 150 288 487 592 4381 0 ESKİŞEHİR 532 400 397 240 95 41 96 361 415 2577 8 31 9 48 FETHİYE 187 179 134 5 55 130 689 24 145 251 211 94 25 750 FİNİKE 176 164 125 4 6 88 562 19 140 234 223 96 36 747 FLORYA 325 306 294 178 25 20 149 239 1538 3 34 82 58 8 184 GAZİANTEP 456 348 324 139 37 3 24 246 315 1892 13 92 171 166 47 489 GEMEREK 618 445 443 274 136 7 3 87 116 395 450 2974 6 11 4 21 GİRESUN 309 221 299 251 66 8 14 142 174 1482 15 70 34 13 1 132 GÖKSUN 675 503 477 298 158 3 97 188 399 474 3273 6 1 7 GÜMÜŞHANE 564 415 422 307 153 30 12 94 147 399 428 2971 1 7 3 11 HAKKARİ 761 509 506 345 133 29 59 90 416 556 3403 38 43 8 90 HINIS 848 629 597 365 203 30 101 216 406 508 3902 1 2 2 HOPA 336 250 321 272 60 19 4 156 178 1596 44 48 24 20 8 144
Tablo 1. 2009 Yılı Isıtma ve Soğutma Gün Dereceleri - Heating and Cooling Degree Days 2/2 Istasyon 1HDD 2HDD 3HDD 4HDD 5HDD 6HDD 7HDD 8HDD 9HDD 10HDD 11HDD 12HDD HDDTOP 5CDD 6CDD 7CDD 8CDD 9CDD 10CDD 11CDD CDDTOP IĞDIR 737 387 330 167 27 20 59 309 440 2476 8 35 117 58 13 229 ISPARTA 451 390 386 211 87 12 54 312 379 2281 9 57 39 1 106 İNEBOLU 344 289 327 260 68 8 27 193 220 1736 11 31 8 50 İSKENDERUN 190 122 94 6 47 460 39 154 216 232 125 94 2 862 İSLAHİYE 429 319 280 75 20 16 194 284 1616 29 138 187 193 71 17 634 İSTANBUL-SARIYER 344 316 318 235 36 27 170 246 1691 1 19 70 41 4 134 İZMIR 223 212 194 35 92 138 894 24 128 217 181 43 10 601 K.MARAŞ 400 301 262 66 16 8 176 264 1492 29 146 201 210 73 10 668 KANGAL 770 518 518 382 242 44 7 29 162 247 450 509 3878 2 2 KARAMAN 488 387 397 217 91 44 59 344 363 2389 34 63 29 5 131 KARAPINAR 505 404 410 237 109 65 88 387 404 2609 20 36 13 1 70 KARS 871 607 579 433 231 101 45 79 204 268 437 605 4459 0 KASTAMONU 586 443 441 283 131 10 3 76 136 372 461 2943 1 1 2 KAYSERİ 550 425 405 238 99 4 69 60 370 411 2630 2 21 31 9 63 KIRIKKALE 499 376 369 195 74 14 25 332 398 2282 1 34 69 46 5 156 KIRKLARELI 424 376 343 176 27 4 75 219 318 1961 3 31 83 56 9 182 KIRŞEHİR 494 403 399 254 118 51 45 354 408 2526 15 31 25 1 73 KİLİS 345 265 237 50 11 3 147 244 1302 48 178 230 241 100 51 846 KOCAELİ 337 292 283 183 24 18 167 213 1516 6 48 88 49 10 201 KONYA 504 406 388 223 93 26 53 343 410 2447 19 57 35 8 119 KUMKOY 337 300 302 226 39 20 165 240 1629 1 20 84 78 3 186 KUŞADASI 197 204 181 32 82 118 814 8 82 175 123 30 8 426 KÜTAHYA 473 411 409 238 96 42 83 337 387 2477 9 20 9 37 LULEBURGAZ 429 360 334 192 37 3 73 255 360 2043 17 75 45 4 141 MALATYA 528 376 352 153 34 16 30 297 394 2179 12 94 155 115 38 414 MANAVGAT 176 171 140 4 14 142 646 16 135 226 218 86 34 715 MANİSA 321 257 239 58 4 4 181 237 1299 24 129 200 157 35 4 549 MARDİN 434 334 320 137 16 8 28 240 330 1847 32 141 215 200 67 24 678 MARMARİS 177 198 172 15 59 115 737 17 133 241 202 81 23 696 MERSİN 211 156 116 27 118 627 29 149 218 234 125 78 832 MILAS 213 213 178 23 84 158 869 21 146 258 208 75 15 723 MUĞLA 355 347 307 133 40 32 231 290 1735 1 71 161 140 22 396 MUŞ 854 528 477 262 71 56 119 391 514 3272 6 64 55 4 128 NEVŞEHİR 488 416 438 267 129 4 4 71 70 337 382 2606 18 34 10 1 63 NİĞDE 474 383 408 231 99 65 55 353 389 2457 2 17 32 18 1 69 ORDU 323 233 290 231 48 12 14 159 204 1516 27 70 27 11 1 136 OSMANİYE 301 228 202 36 131 180 1077 16 137 179 189 70 20 612 POLATLI 499 371 418 222 97 29 47 342 410 2434 21 56 38 4 121 RİZE 337 245 281 221 50 14 8 162 222 1539 34 75 34 20 163 SAKARYA 292 253 248 156 13 12 61 215 1248 12 71 154 49 7 2 295 SALIHLI 311 275 243 73 8 5 185 232 1330 23 124 197 152 25 2 523 SAMSUN 288 251 298 248 64 16 139 176 1480 22 77 34 9 4 146 SARIKAMIS 804 638 612 483 318 179 98 148 264 329 542 600 5014 0 SİİRT 471 315 289 136 7 7 17 208 319 1768 24 138 251 227 85 4 729 SİLİFKE 225 172 144 30 146 716 23 146 220 216 99 64 767 SİMAV 417 386 378 194 72 19 57 283 325 2132 11 37 17 65 SİNOP 305 268 308 252 54 15 134 177 1512 11 65 27 3 1 107 SİVAS 638 451 437 297 148 11 4 8 96 101 397 438 3024 3 7 1 11 SİVEREK 460 351 330 163 28 11 25 246 334 1947 17 137 212 189 60 615 SİVRIHISAR 504 436 441 241 112 36 63 330 417 2579 1 11 33 23 4 72 Ş.KARAHİSAR 584 435 461 318 172 32 4 20 104 98 395 434 3056 2 6 2 10 ŞANLIURFA 362 279 243 46 7 165 246 1347 69 229 311 268 113 36 1026 ŞİLE 348 311 312 243 45 27 179 251 1716 1 11 59 40 3 113 TEKİRDAĞ 369 334 313 192 31 35 175 254 1703 17 96 66 5 185 TOKAT 467 318 336 200 87 43 22 304 333 2110 31 39 10 1 81 TORTUM 604 466 493 344 163 41 10 7 122 195 381 458 3284 4 1 5 TRABZON 309 223 288 231 55 8 13 170 206 1502 27 72 26 16 150 TUNCELİ 629 415 390 190 48 30 29 314 416 2460 5 54 132 113 15 319 ULUKIŞLA 538 430 475 290 147 3 7 67 100 370 444 2870 3 16 16 35 UŞAK 445 388 402 204 74 15 52 298 365 2244 1 13 63 51 5 132 UZUNKOPRU 452 348 301 178 23 7 80 225 300 1912 3 43 116 80 12 254 ÜNYE 312 233 295 234 43 8 14 140 174 1453 20 71 35 14 2 141 VAN 680 465 482 346 138 17 99 231 406 500 3364 3 9 3 1 16 YALOVA 312 287 276 188 24 14 164 206 1471 1 27 89 49 4 171 YOZGAT 565 453 483 308 179 28 3 7 95 111 403 438 3071 3 6 4 13 YÜKSEKOVA 862 561 558 378 160 36 98 200 410 530 3793 7 1 8 ZONGULDAK 317 281 306 256 59 3 17 163 197 1599 2 14 34 9 1 3 63
2009 YILI ISITMA GÜN-DERECELERİ DEĞERLENDİRMESİ Şekil 1. Uzun yıllar ve 2009 yılı ısıtma gün dereceleri Uzun yıllık ısıtma gün derecesi alt sınırı 588 iken 2009 yılında 412 ye, üst sınır ise 5172 den 5013 ye düşmüştür. Artan sıcaklıklarla birlikte 2009 yılında ısıtma gün-dereceleri toplamı azalmıştır. Şekil 2. 2009 yılı ısıtma gün derecelerinin uzun yıllardan farkı 2009 yılında normalinin üzerinde gerçekleşen sıcaklıklar nedeniyle, birkaç merkez dışında Türkiye'nin tamamında ısıtma gereksinimleri azalmış, Adana, Batman, İslahiye, Siverek ve Hakkari çevrelerinde ise azalan sıcaklıklara paralel olarak artmıştır.
Şekil 3. Türkiye ortalama sıcaklık anomalisi Türkiye de 1994-2009 yılları arası ortalama sıcaklıklar 1997 yılı hariç normallerinin üzerindedir. 2009 YILI SOĞUTMA GÜN-DERECELERİ DEĞERLENDİRMESİ Şekil 4. Uzun yıllar ve 2009 yılı soğutma gün dereceleri Uzun yıllık soğutma gün derecesi üst sınırı 1243 gün dereceden 2009 yılında 1316 e yükselmiştir. 2009 yılında soğutma gereksinimleri özellikle Ege, Akdeniz ve Marmara bölgelerinde belirgin olarak artmıştır.
Şekil 5. 2009 yılı soğutma gün derecelerinin uzun yıllardan farkı 2009 yılında normalinin üzerinde gerçekleşen sıcaklıklar nedeniyle, Türkiye'nin büyük bir bölümünde soğutma gereksinimleri artmış, Diyarbakır, Batman, Ceylanpınar ve Siverek başta olmak üzere Doğu ve Güneydoğu Anadolu bölgesinin bazı bölümlerinde ise soğutma gereksinimleri azalmıştır. Sonuç ve öneriler Bu çalışmada 130 istasyon verisi kullanılarak Türkiye nin 2009 yılı ısıtma ve soğutma gün dereceleri her ay için hesaplanmış, yıllık ısıtma ve soğutma toplamları uzun yıllık toplamlarla kıyaslanmıştır. Buna göre; 2009 yılında normalinin üzerinde gerçekleşen sıcaklıklar nedeniyle birkaç merkez dışında Türkiye'nin tamamında ısıtma gereksinimleri azalmış, Adana, Batman, İslahiye, Siverek ve Hakkari çevrelerinde ise azalan sıcaklıklara paralel olarak artmıştır. Uzun yıllık ısıtma gün derecesi alt sınırı 588 iken 2009 yılında 412 ye, üst sınır ise 5172 den 5013 ye düşmüştür. 2009 yılında artan sıcaklıklarla doğru orantılı olarak özellikle Ege, Akdeniz ve Marmara bölgelerinde belirgin olarak artmıştır. Uzun yıllık soğutma gün derecesi üst sınırı 1243 gün dereceden 2009 yılında 1316 e yükselmiştir. Isıtma ya da soğutma gün dereceleri toplamının bilinmesi, binaların ısıtılması yada soğutulması için gerekli olan enerji gereksiniminin hesaplanması açısından önemlidir. Bu çalışma ile enerji sektörünün ihtiyacı olan ısıtma ve soğutma gün dereceleri hesaplanıp haritalanmakta ve web sitemizde yayınlanmaktadır. Çalışma şu anda geçmiş verilerle yapılmakta ve yaşanmış durumu ortaya koymaktadır. Mevsimlik tahminlerdeki tutarlılık oranlarının artması durumunda bu çalışma geleceğe yönelik tahmin şeklinde de genişletilebilir (Şensoy ve arkadaşları, 2007). Gelecekteki iklim değişiklikleri ile birlikte ısıtma gereksinimleri azalacak, soğutma gereksinimleri ise artacaktır (Santos et all., 2002). 2030 a kadar Güneydoğu Akdeniz Bölgesinde ısıtma gereksinimlerinde %10 azalma; soğutma gereksinimlerinde ise %28 artma olacağı tahmin edilmektedir. Yaz mevsiminde soğutma ihtiyacı nedeniyle klimaların yoğun
kullanımı elektrik enerjisi talebinde de artışa sebep olacaktır (Valor et all., 2001). Klimatolojik uygulamalarda ArcGIS kullanımı, ürünlerin kalitesini ve izlenebilirliğini artırmıştır. Bu sayede son kullanıcılar yaşadıkları sıcaklıkların mevsim normallerinin üzerinde mi yada altında mı olduğunu rahatlıkla izleyebilecek, geçen ay neden yakıt tüketimlerinin azaldığını yada neden elektrik tüketimlerinin arttığını anlayabileceklerdir. Eğer bu günün iklim durumunu bilir ve bunun geçmişle farkını ortaya koyabilirsek, gelecek planlarımızı yapabiliriz (Obasi G.O.P, 2001). Kaynakça: 1. Gikas, A., R. Keenan, 2006: Profil climatique Degrés jours de chauffage, Statistique en bref. Environnement et énergie 5/2006 ISSN 1562-3084, Communautés européennes http://epp.eurostat.ec.europa.eu/cache/ity_offpub/ks-nq-06-005/fr/ks-nq-06-005-fr.pdf 2. Obasi, G.O.P, 2001 WMO-No 920, WMO Statement On The Status Of The Global Climate in 2001. Geneva, Switzerland 3. Santos, F.D., K. Forbes, and R. Moita (eds.), 2002: Climate Change in Portugal: Scenarios, Impact and Adaptation Measures. SAIM Project report, Gradiva, Lisbon, Portugal, pp456 [Europe; Climate Impacts] 4. Sensoy, S., Eken, M., Sağır, R., Ulupınar, Y., 2007: 2006 Yılı Isıtma ve Soğutma Gün Dereceleri, Makine Mühendisleri Odası İklimlendirme Konferansı, Antalya 5. Valor, E., V. Meneu and V. Caselles, 2001: Daily air temperature and electricity load in Spain. J. Appl. Meteor., 40, 1413-1421. [Europe; Energy demand]