GENSED BAŞKANI HALİL DEMİRDAĞ, EPDK’NIN SON KARARINI DEĞERLENDİRDİ “SU YALITIMI DEPREME KARŞI KALKANDIR” Buderus’tan eski kombileri geleceğe kazandıran kampanya DAIKIN, NİHAT SIRDAR İLE BİNLERCE KİŞİYE ‘DOĞRU HAVAYI’ ANLATTI İSİB, Afrika pazarlarında emin adımlarla ilerliyor Her 2 Kişiden 1’inin Kliması Var GE Yenilenebilir Enerji, Türkerler Holding ve RT Enerji Türkiye’de 158 MW’lık Rüzgâr Santrali Kuracak The Business Booster, enerji geçişinin merkezine insanları yerleştiriyor Bosch Termoteknoloji, Türkiye genelinde Partner Program üyeleri ile buluşuyor PANASONIC’TEN TEKNOLOJİK ÇÖZÜMLER, DAHA KONFORLU OTELLER ODE YALITIM’DA ÜST DÜZEY ATAMA Baymak'tan Yetersiz Su Basıncına Lokal Çözüm Enerji Verimliliği, Geleceğin Yeni Sektörü ve Mesleği Olacak GF Hakan Plastik’den ihracatta her bölgeye özel çözümler Vaillant, Bursa ve Tekirdağ’daki yetkili satıcıları ile markanın gelecek vizyonunu konuştu

Prof. Dr. Hasan A. Heperkan

İKLİMLENDİRME VE ENERJİ

 

Uzun yıllardır bir türlü doğru ve tutarlı bir enerji politikası oluşturamayan Türkiye, bu tutumunun olumsuz yansımalarını sürekli yaşamak zorunda kalmaktadır. Enerji fiyatları ve enerji arzının güvenliği ve sürekliliği tartışma konusu olmaktadır. Enerji fiyatlarının uzun yıllar boyunca dünyadaki ve ülkemizdeki değişimine göz atacak olursak sosyo-politik nedenlerle önemli miktarda dalgalanmalar gösterdiği anlaşılmaktadır. Özellikle günümüzde, ekonomik durumumuzdaki kırılganlık ve içerisinde bulunduğumuz coğrafyada meydana gelen gelişmeler konuyu daha da önemli hale getirmiştir. İklimlendirme sektörü, sanayi ve bina kapsamıyla bir ülkenin enerji arz ve talep dengesinde en kritik aktörlerin başında gelmektedir. Sektörün geçen ay yapılan önemli uluslararası kongresinde de ana konular enerji odaklıydı.

 

2010 yılında Türkiye’de düzenlenen, tesisat ve iklimlendirme sektörünün en önemli uluslararası organizasyonlarından biri olan CLIMA Konferansı bu yıl 26-29 Mayıs tarihlerinde Romanya, Bükreş’te yapıldı (The 13th REHVA World Congress, CLIMA 2019). 457 bildirinin sunulduğu konferansı 60 ülkeden kayıtlı yaklaşık 930 katılımcı izledi. Konferansın ana temaları, çevremizde sürdürülebilir, rekabetçi, güvenli ve karbondan arınmış enerji kullanımını geliştirmeye yönelik taahhütlerimizi yansıtmaktadır.

Gelişmiş HVAC&R&S teknolojileri ve İç Ortam Kalitesi

Yüksek Enerji Performanslı Sürdürülebilir Binalar

Akıllı Bina Yönetimi için Bilgi ve İletişim Teknolojileri

Sürdürülebilir Kentleşme ve Enerji Sistem Integrasyonu

 

Bu uzun vadeli hedefe ulaşabilmek için (2050 yılına kadar, sera gazı emisyonlarnı 1990 seviyesinin %90 değerine indirmek), tüm paydaşların radikal tedbirler almaları gerekiyor. Yapı stoku şu anda tüm CO2 emisyonlarının yaklaşık% 36'sından (AB'de) sorumludur. 2050 hedeflerine ulaşmak için teknik çözümlere ve yatırım kararlarına rehberlik edecek siyasal bir vizyon gerekmektedir.

 

Paris Antlaşmasının imzalanmasından bu yana yeni ve mevcut binaların enerji performansları sürekli gündeme gelmektedir. Küresel ısınmanın sınırlandırılması ve CO2 emisyonlarının azaltılması gereklidir ve zaman kaybedilmemelidir. Ancak, enerji konusu ele alınırken bazı yan etkiler de göz ardı edilmemelidir. Örneğin, A hatta A+ sınıfı konut, okul ve ticari binalarda yazın aşırı ısınma, kışın yetersiz havalandırma, sınırlanmış doğal aydınlatma, gürültülü iklimlendirme cihazları ve lüzumsuz karmaşık kontrol sistemleri yer alabilmektedir. İç ortam kalitesi bozulunca, kullanıcıların rahatı ve performansı etkilenmektedir. Bu nedenle FprEN 16798-1 (EN 15251 standardının iyileştirilmiş versiyonu) içerisine gelecekte kullanacağımız sıfır enerjili binaların İç Ortam Kalitesi ile ilgili kriterler konulmuştur. Benzer şartlar BREEAM, LEED ve WELL gibi yeşil bina sertifikasyonlarında da yer almaktadır.

 

Avrupa, kullandığı enerjinin yarısını ısıtma ve soğutma olarak termal enerji şeklinde tüketir. Bu enerjinin çoğu fosil yakıtlardan (konutlarda doğal gaz ve petrol) üretilir. Yenilenebilir enerji payı % 15 civarındadır [1]. Bölgesel ısıtma/soğutma ve bir miktar da elektrik bu amaçla kullanılır. Binalardaki ısıl enerji tüketiminin sadece %12 si yenilenebilir kaynaklardan temin edilir. Avrupa’daki binaların çoğu 1960 yılından önce inşa edilmiştir ve ısıtma sistemleri son derece verimsizdir (yaklaşık %75 i). Yıkım oranları (yıllık % 0.1-0.2) az, yeni inşaat faaliyetleri (yıllık% 0.4-1.1) sınırlı yenileme oranları (yıllık %0.4-1.2) düşüktür. Türkiye deki binalar da eskidir ancak son yıllarda uygulanan kentsel dönüşüm projeleriyle yenilenme oranı Avrupa’nın çok üzerindedir. Doğru değerlendirilirse bu bir fırsat yaratmaktadır. Eski binaların enerji tüketimleri yeni binalara göre çok yüksektir. Son 20 – 25 yılda yapılan binalar için enerji tüketimi yaklaşık 34 – 125 kWh/m2 civarındadır [2]. Binaların enerji ihtiyacını en aza indirgemek için HVAC sistemlerinin yenilenebilir enerji üretimi ile desteklenmesi daha yüksek enerji verimliliği gerçekleştirilmesi şarttır.

 

Özellikle gelişen ülkelerde, Türkiye gibi kentsel dönüşüm sürecinde hızla yenilenen binalar, depreme dayanıklı olarak yapılırken enerji performansına da önem verilmelidir. Binaların enerji performansları sürdürülebilir olmalıdır. Yenilenebilir enerji ve PV teknolojilerindeki gelişme sayesinde fiyatların ucuzlamış olması, sürdürülebilirlik için yeterli değildir. İlk şartın binanın enerji gereksiniminin azaltılması olduğu unutulmamalıdır. Bina önce, en az enerji tüketecek şekilde tasarlanmalı ve inşa edilmelidir; yenilenebilir kaynakların adapte edilmesi o zaman daha fazla anlam kazanır.

 

Avrupa'da, akıllı bina teknolojisi kavramı da gelişmektedir. Akıllı bir bina, enerji kullanımı açısından verimli olan, çok düşük enerji talebini sahadaki ya da yakın bölgedeki yenilenebilir enerji kaynaklarıyla karşılayan bir binadır. Akıllı bina teknolojisi, enerji depolama ve talep tarafı esnekliği sayesinde enerji sistemini dengeleyerek karbonsuz enerji tüketimine geçişi hızlandırır. Akıllı bina teknolojisi, kullanıcılara enerji akışını kontrol etme yetkisi verir ve bu sayede konfor, sağlık, iç mekan hava kalitesi, güvenlik ve işletme gerekliliklerini tanıyarak hızlı tepki verilmesini sağlar.

 

İç çevre kalitesi dünya çapında acil bir konudur. Kötü tasarlanmış veya bakımı düzgün yapılmamış bina HVAC sistemleri ve binalarda uygun olmayan enerji tasarrufu önlemleri iç ortamımızı tehlikeye sokar. Nüfusun yoğun olduğu bölgelerde gittikçe artan dış hava kalitesi, binalarımıza taze hava beslemesinin dikkatlice temizlemesini gerektirir. Bu olumsuz iç ortam kalitesi (IEQ) sorunlarını basit ama güvenilir ölçüm ekipmanı kullanarak tanımlayabilmek, binanın kullanıcılarını motive edecek, iyileştirmek için harekete geçirecektir. Güvenilir sensör teknolojisi, bina kullanıcısının doğru işlemleri yapmasını ve iç ortam kalitesi hedeflerimize ulaşmamızı destekleyecektir. Son yıllarda, hava kalitesi sensör teknolojisi önemli ölçüde gelişti ve daha güvenilir, doğru ve uygun fiyatlı küçük sensörler piyasaya arz edildi. Örneğin PM2.5 hassas partikül sensörleri bir kibrit kutusu büyüklüğüne inmiştir. Bu arada, nesnelerin interneti (IOT) teknolojisi de çok gelişti. İç hava kalitesi (IAQ) uygulamaları için yepyeni ufuklar açtı; sensör ağları, kablosuz IEQ kayıt ve izleme cihazları artık kolayca kurulabilmektedir. Bugün, birden fazla binadaki iç ortam kalitesini gerçek zamanlı olarak, masanın arkasından, sensör cihazlarından test verilerini alan ve isterseniz her saniye güncellenen çevrimiçi izleme platformu kullanılarak izlemek mümkündür [2, 3]. Sağlık tehdidi nedeniyle yetersiz hava kalitesinin, özellikle de ince parçacıkların artan farkındalığı, bu tür izleme ağları için talebi artırmaktadır. Profesyonel düzeyde, WELL gibi bina performans etiketleme programları, iç ortam hava kalitesi izlemesini gerektirir [3].

 

Binalarda enerji performansı yönetmeliği, ısıtma, aydınlatma, soğutma, klima, havalandırma gibi her türlü enerji kullanımını, dış hava şartları ve yerel şartları, iç hava kalitesi ve maliyet etkinliği dikkate alarak enerji tüketimini azaltmayı hedefler. Enerji kaynaklarının daha rasyonel kullanılmasını sağlamak amacıyla, enerji verimliliği teknolojilerinin ve yenilenebilir enerjinin hem yeni hem de mevcut binalarda dikkate alınmasını teşvik eder. Bunları gerçekleştirmenin yolları arasında, söz konusu tedbirlerin, bina dış kabuğunda yapılacak değişiklikler de (mantolama gibi) dahil olmak üzere büyük tadilatlarda zorunlu kılınması, binalara enerji belgesi verilmesi, kazanların ve iklimlendirme sistemlerinin denetlenmesi sayılabilir.

Kasım 2016 da Avrupa Komisyonu tarafından yayınlanan “Bütün Avrupalılar için Temiz Enerji” mevzuat teklifi, binalar için enerji verimliliği ve yenilenebilir enerji kullanımını içermektedir. Bu teklif hem “Binalarda Enerji Performansı Direktifi”, EPBD de, hem de “Yenilenebilir Enerji Direktifi”, RED de değişiklikler önerir. Bu değişiklikler, özellikle ekonominin karbondan arındırılması 2050 hedeflerinin tutturulmasında önemli bir yere sahiptir. EPBD nin hedefi, 2020 yılına kadar yaklaşık sıfır enerjili binaları, NZEB gerçekleştirerek yenilenebilir enerji kaynaklarını öne çıkarmaktır; RED in hedefi ise yenilenebilir kaynaklardan enerji üretimini teşvik etmektir. Öneriler, binaların teknik sistemlerine odaklanmaktadır [4].

 

Dünyadaki ticari enerji tüketimi yaklaşık olarak % 81 fosil yakıtlara, % 5 nükleer, % 2 hidrolik, % 5 biyokütle, % 7 yenilenebilir enerji kaynaklarına bağlıdır. Elektrik yenilenebilir olmayan kaynaklardan (kömür, doğal gaz, petrol ve uranyum) % 80 oranında üretilmektedir. Gerisi yenilenebilir kaynaklar kullanır. Hidrolik enerji, aralarında % 19'luk bir paya sahiptir (Şekil 1). Güneş, rüzgar, biyokütle ve jeotermal kaynaklar sadece % 1'dir [5]. Yapı sektörü, küresel elektrik talebinin yaklaşık % 50'sinden ve küresel sera gazı emisyonlarının % 25'inden sorumludur; bunun yaklaşık % 30'u doğrudan emisyondur (örneğin, mahal ısıtma ve sıcak su üretimi) ve % 70'i dolaylı emisyonlardır (örneğin elektrikli ev aletleri ve aydınlatma).

 

Türkiye çeşitli enerji kaynaklarına sahip olmakla beraber ürettiği toplam enerjinin yarıdan fazlasını ithalatla karşılamaktadır. 2012 yılı toplam enerji tüketimi 120.98 milyon TEP olmuştur. Enerji açığı 70 milyon TEP civarındadır. Yapılan tahminlere göre 2020 yılında ise yaklaşık 200 milyon TEP olacaktır. Giderek artan enerji açığının karşılanabilmesi için petrol, doğalgaz ve taşkömürü gibi enerji hammaddelerinin ithalatına da devam edilecektir. 2017 yılı sonu itibariyle Türkiye’nin birincil enerji üretiminin kaynaklara göre dağılımı Şekil 2 de, enerji tüketiminin sektörlere göre dağılımı Şekil 3 de ve elektrik enerjisi üretiminin kaynaklara göre dağılımı Şekil 4 de verilmiştir. Elektrik üretimine baktığımızda ağırlıklı olarak doğal gaz kullanılmaktadır (Şekil 4). Diğer taraftan dünyadaki duruma bakıldığında, gaz kullanımının bu kadar yüksek olmadığı görülür. Türkiye’de genel eğilimlerin aksine bir uygulama göze çarpmaktadır. Ayrıca bizim doğal gaz kaynaklarımızın olmadığı da hatırlanırsa ilginç bir tablo oluşur.

 

Türkiye’nin enerji tüketimi sektör bazında incelendiğinde, enerjinin %25 inin konutlarda, %24 ünün sanayide, %20 sinin ulaşımda, %3 ünün tarımda, %23 ünün çevrim ve enerjide ve % 5 inin enerji dışı amaçlarda kullanıldığı anlaşılır. Elektrik tüketimi ise %21.8 konutlarda, %46.8 sanayide ve %26.9 ticari binalarda gerçekleşmektedir (Şekil 5).

 

 

Halbuki Türkiye ‘nin çeşitli yenilenebilir enerji kaynakları ve büyük bir potansiyeli vardır. Örneğin jeotermal potansiyeli dünya toplamının yaklaşık %8 ini oluşturur. Coğrafi konumu nedeniyle güneş potansiyeli de oldukça fazladır. Ölçümler ortalama 3.6 kWh/m2gün güneş ışınımı aldığını göstermektedir. Ayrıca hidrolik enerji üretebilecek çok sayıda su kaynağına sahiptir. Rüzgâr enerjisi Rüzgâr enerjisi potansiyelinin ise 160 TWh olduğu tahmin edilmektedir.

 

Enerji verimliliği dünyada her gün üzerinde daha fazla durulan bir konu haline gelmiştir; hem endüstrinin hem de akademisyenlerin ilgisini çekmektedir. Bu kapsamda akıllı binalar, enerji verimliliğinin önemli bir aşamasını temsil etmekte ve akıllı mikro şebekenin temel öğesini oluşturmaktadır. Binalarda enerji verimliliğinin sağlanmasında iklimlendirme sistemlerinin kontrolünü sağlayan enerji yönetim sistemlerinin kullanılması kaçınılmazdır. Planlama, uygulama, kontrol etme ve düzeltme çevriminde büyük miktarlarda verinin depolanması ve işlenmesi gerekmektedir.  Bu amaçla, kablosuz sensörler ve mikro kontrol elemanlarından meydana gelen bir ağ yapısından yararlanılır. Örneğin, mahal sıcaklığı ölçülerek ısıtma ve/veya soğutma üniteleri çalıştırılır. 

 

Sıfır enerjili bina teknolojileri, sera gazı emisyonlarının azaltılması yolunda önemli bir araç olarak kabul edilmektedir. Ancak konfor şartlarının bozulmadan gerçekleştirilmesi, iklimlendirme sistemlerinin doğru tasarlanması ile mümkündür. İç hava kalitesinin iyileştirilmesinde Internet of Things, IOT temelli sistemlerin kullanılması bu konuda yardımcı olur, binanın toplam enerji tüketiminin azaltılmasına katkıda bulunur. Kullanıcılardan alınan veriler ve çevreden toplanan bilgiler harmanlanarak etkili bir iletişim ağı eşliğinde işlenir. Burada, mahalde yaşayan insanların hareketli olması ve sürekli yer değiştirmesi, kontrol olayını karmaşık hale getirir. PID, oransal-integral-diferansiyel kontrol sistemleri, konfor şartlarını optimize edilmesini kolaylaştırır. IOT ağ yapısına erişimi ve hesaplama kapasitesini büyük ölçüde artırırken, kişisel verileri de riske sokar; bu hususa özen göstermeyi göz ardı etmemeliyiz.

 

Kaynaklar

1. http://heating-and-cooling-in-europe.eu/

2. Hogeling, J., Rehva European HVAC Journal, Vol 52, issue 3, Mayıs 2015

3. A. Boerstra, A. Raue, L. Cheng, Smart monitoring of building performance with IEQ sensor networks, REHVA European HVAC Journal, Vol. 56, Issue 2, pp 6-14, Nisan 2019

4. S. Geissler, F. Durier, Renewable heating and cooling systems: compliance of product data and quality of installations, REHVA European HVAC Journal, Vol. 54, Issue 2, Nisan 2017

5. Uluslararası Enerji Ajansı, Dünya Enerji Görünümü 2018, IEA WEQ 2018

6. http://www.teias.gov.tr


ingas-8