Müstakil bir konutun enerji tüketiminin azaltılmasında kullanılan yöntemlerinin ekonomik değerlendirmesi

Gül Nihal Güğül, Merih Aydınalp Köksal
720 154

Öz


ÖZET

Türkiye’nin 1990-2013 yılları arasında sanayi sektöründen sonra en yüksek enerji tüketimi konut ve hizmetler sektöründen kaynaklanmakta ve Türkiye’de bu tüketim nihai enerji tüketiminin yaklaşık %30’unu oluşturmaktadır. Nüfusun ve buna bağlı konut sayısının artmasına paralel olarak ülkemizde konut sayısı hızla artmaktadır. Ülkemizde son on yılda inşa edilen konutların yaklaşık dörtte biri bir daireli müstakil binalardan oluşmaktadır ve müstakil konutlarda birim alan başına enerji tüketimi apartman dairelerine kıyasla oldukça fazladır. Bu çalışmada, Ankara’da bulunan 500 m2 ısınma alanına sahip müstakil bir konutun ısıtma amaçlı saatlik enerji talep tahmini modeli ESP-r bina enerji simülasyon yazılımı kullanılarak oluşturulmuş ve Ankara iklimi için enerji tüketimini en aza indirgeyecek yapısal malzemeler ve yenilenebilir enerji kaynakları tespit edilmiştir. Saatlik ısıtma modeli Ankara için saatlik iklim verisi, binanın dış cephe yapı bileşenleri ve ısı kazanç verileri kullanılarak oluşturulmuş, oluşturulan model bir yıl süresince ölçülen günlük ısıtma amaçlı doğalgaz tüketimi verisi ile kalibre edilmiştir. Modelin kalibrasyonu tamamlandıktan sonra, konutun fiziksel yapısında değişiklik içeren ve enerji talebini farklı kaynaklardan kullanmayı öngören çeşitli senaryolar modele uygulanmıştır. Senaryolar ile elde edilen yıllık enerji talebindeki tasarruflar ve her senaryo için geri ödeme süreleri hesaplanarak Ankara ikliminde bulunan müstakil bir konut için ekonomik olarak uygulanabilir müstakil konut bileşenleri tespit edilmiştir.


Anahtar kelimeler


Bina enerji simülasyonu; konutlarda enerji tasarrufu; ekonomik analiz; ESP-r

Tam metin:

PDF


Referanslar


T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, ETKB, http://www.enerji.gov.tr/EKLENTI_VIEW/index.php/raporlar/raporVeriGir/61543/2. Yayın tarihi Ocak 1, 2010. Erişim tarihi Ocak 1, 2012.

DEK-TMK, Türkiye Enerji Denge Tabloları, http://www.dektmk.org.tr/incele.php?id=MTAw#. Erişim tarihi Nisan 21, 2015.

TUIK, Bölgesel İstatistikler, http://tuikapp.tuik.gov.tr/Bolgesel/menuAction.do. Yayın tarihi Ocak 1, 2010. Erişim tarihi Haziran 7, 2012.

Eskin N., Türkmen H., Analysis of annual heating and cooling energy requirements for office buildings in different climates in Turkey, Energy and Buildings, 40, 763–773, 2008.

Dombaycı Ö. A., The prediction of heating energy consumption in a model house by using artificial neural networks in Denizli–Turkey, Advances in Engineering Software, 41 (2), 141–147, 2010.

Yaşar Y., Kalfa S. M., The effects of window alternatives on energy efficiency and building economy in high-rise residential buildings in moderate to humid climates, Energy Conversion and Management, 64, 170–181, 2012.

Maurer C., Kuhn T. E., Variable g value of transparent facade collectors, Energy and Buildings, 51, 177–184, 2012.

Koyunbaba B. K., Yilmaz Z., Ulgen K., An approach for energy modeling of a building integrated photovoltaic (BIPV) Trombe wall system, Energy and Buildings, 67, 680–688, 2013.

Karkare A., Dhariwal A., Puradbhat S., Jain M., Evaluating Retrofit Strategies for Greening Existing Buildings by Energy Modelling & Data Analytics, Intelligent Green Building and Smart Grid (IGBSG), Taipei-Tayvan, 1-4, 23-25 Nisan, 2014.

Good J. T., Ugursal V. I., Fung A. S., Modeling and Technical Feasibility Analysis of a Low-Emission Residential Energy System, International Journal of Green Energy, 4(1), 27-43, 2007.

Syed A. M., Fung A. S., Ugursal V. I., Taherian H., Analysis of PV/wind potential in the Canadian residential sector through high-resolution building energy simulation, Internatıonal Journal of Energy Research, 33 (4), 342–357, 2009.

Nikoofard S., Ugursal V. I., Beausoleil-Morrison I., An investigation of the technoeconomic feasibility of solar domestic hot water heating for the Canadian housing stock, Solar Energy, 101, 308-320, 2014.

Koroneos C., Kottas G., Energy consumption modeling analysis and environmental impact assessment of model house in Thessaloniki—Greece, Building and Environment, 42 (1), 122–138, 2007.

Yıldız Y., Arsan Z. D., Identification of the building parameters that influence heating and cooling energy loads for apartment buildings in hot-humid climates, Energy, 36, 4287-4296, 2011.

Parker D. S., Huang Y. J., Konopacki S. J., Gartland L. M., Sherwin J. R., Gu L., Measured and Simulated Performance of Reflective Roofing Systems in Residential Buildings, Florida Solar Energy Center, Florida, 1998.

Florides G., Kalogirou S., Tassou S., Wrobel L., Modeling of the modern houses of Cyprus and energy consumption analysis, Energy, 25 (10), 915–937, 2000.

Dias D., Machado J., Leal V., Mendes A., Impact of using cool paints on energy demand and thermal comfort of a residential building, Applied Thermal Engineering, 65(1-2), 273-281, 2014.

Sailor D., A green roof model for building energy simulation programs, Energy and Buildings, 40(8), 1466–1478, 2008.

Høseggena R., Wachenfeldt B., Hanssen S., Building simulation as an assisting tool in decision making: Case study: With or without a double-skin façade?, Energy and Buildings, 40(5), 821–827, 2008.

Friess W. A., Rakhshan K., Hendawi T. A., Tajerzadeh S., Wall insulation measures for residential villas in Dubai: A case study in energy efficiency, Energy and Buildings, 44, 26–32, 2012.

Sozer H., Improving energy efficiency through the design of the building envelope, Building and Environment, 45(12), 2581–2593, 2010.

Appelfeld D., McNeil A., Svendsen S., An hourly based performance comparison of an integrated micro-structural perforated shading screen with standard shading systems, Energy and Buildings, 50, 166–176, 2012.

Hacettepe Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü, Weather at Beytepe - Ankara, http://www.metstation.hacettepe.edu.tr/. Yayın tarihi Ocak 1, 2014. Erişim tarihi Ocak 1, 2014.

Energy Systems Research Unit, ESP-r, http://www.esru.strath.ac.uk/Programs/ESP-r.htm. Erişim tarihi Ocak 15, 2013.

Meteoroloji Genel Müdürlüğü, 2013 İklim Verisi, http://www.mgm.gov.tr/. Yayın tarihi Ocak 1, 2014. Erişim tarihi Ocak 1, 2014.

The United States Department of Energy, EnergyPlus Energy Simulation Software-Weather Data Sources, http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/weatherdata_sources.cfm#IWEC. Erişim tarihi Nisan 9, 2015.

Güğül G. N., Aydınalp-Köksal M., Alternatif Teknolojiler ve Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Müstakil Bir Konutta Kullanımının Tekno-Ekonomik Analizi, 13. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, İzmir-Türkiye, 739-754, 19-22 Nisan, 2017.

Başkent Doğalgaz, Doğalgaz Fiyatları, https://www.baskentdogalgaz.com.tr/DogalgazFiyatYeni.aspx. Yayın tarihi Aralık 1, 2015. Erişim tarihi Aralık 17, 2015.

Arı I., Aydınalp-Köksal M., Carbon dioxide emission from the Turkish electricity sector and its mitigation options, Energy Policy, 39(10), 6120–6135, 2011.

T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Türkiye Elektrik Enerjisi Üretiminin Birincil Enerji Kaynaklarına Göre Dağılımı, http://www.enerji.gov.tr/Resources/Sites/1/Pages/Sayi_04/files/basic-html/page24.html. Erişim tarihi Aralık 17, 2015.

Haltrecht D., Zmeureanu R., Beausoleil-Morrison I., Defıning The Methodology For The Next-Generation Hot2000 Simulator, Natural Resources Canada, 1998.

Sousa J., Energy Simulation Software for Buildings: Review and Comparison, Information Technology for Energy Applications 2012, Lisbon-Portekiz, 6-7 Eylül, 2012.

Molina G., Integrated Thermal and Lighting Analysis of Spaces with Controlled Complex Fenestration Systems and Artificial Lighting During the Design Stage, Master tezi, Pontificia Universidad Catoliga De Chile, Santiago-Şili, 2014.

Yenilenebilir Eenerji Genel Müdürlüğü, Mevzuat, http://www.eie.gov.tr/verimlilik/v_mevzuat.aspx. Erişim tarihi Mayıs 10, 2015.

Bulut H., Büyükalaca O. ve Yılmaz T., Türkiye için Isıtma ve Soğutma Derece-Gün Bölgeleri, 16. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, Kayseri-Türkiye, 30 Mayıs-2 Haziran 2007.

Izocam Fiyat Listesi, Fiyat Listesi, http://www.inceten.com/wp-content/uploads/2014/08/izocam_fiyat_listesi.pdf. Yayın tarihi Ocak 1, 2014. Erişim tarihi Ağustos 17, 2014.

TEDAS, Elektrik Tarifeleri, http://www.tedas.gov.tr/BilgiBankasi/Sayfalar/ElektrikTarifeleri.aspx. Erişim tarihi Ocak 7, 2015.

Başkent Doğalgaz, Başkent Doğalgaz, http://www.baskentdogalgaz.com.tr/inc/main.asp?id=tarifearsiv. Yayın tarihi Ocak 1, 2014. Erişim tarihi Ağustos 1, 2014.

Başkent Doğalgaz, Online İşlemler, https://www.baskentdogalgaz.com.tr/DogalgazFiyatYeni.aspx. Erişim tarihi Mayıs 1, 2015.

Bernal-Agustín J. L., Dufo-López R., Economical and environmental analysis of grid connected photovoltaic systems in Spain, Renewable Energy, 31(8), 1107–1128, 2006.

Anstett M., Kreider J. F., Application of Neural Networking Models to Predict Energy Use, ASHRAE Transactions, 99, 505-517, 1993.

Essah E. A., Arguelles A. R., Glover N., Assessing the performance of a building integrated BP c-Si PV system, Renewable Energy, 73, 1-10, 2014.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.