MAKALE Konutlarda ve İşyerlerinde Yenilenebi l ir Enerji V) V) o o V) ·-o2 LU z LU V), LU z :::) 0 Renato M. LAZZARİN AICARR Başkanı, DTG -Padova Üniversitesi 1. Giriş 2007 tarihli İtalyan enerji kanununda belirtildiği şekliyle, yenilenebilir enerji kaynakları şunları içermektedir; rüzgar, güneş, jeotermal, dalga, medcezir, hidrolik, biokütle, çöp gazı ve biyogaz. Açıkça ortadadır ki, listelenmiş kaynakların hepsi konutlar veya işyerleri için, en azından doğrudan kullanım anlamında uygun değildir. Medcezir ve dalga enerjisi, uygun lokasyon gerektirmeleri ve ilgili mevcut ekipmanın hala prototip seviyesinde olduğu için konu dışında bırakılabilir. Her ne kadar yakın zamanda, minihidro alanındaki ilerlemeler sonucunda ufak şelale veya düşük akış hızları ile mükemmel çevirim verimlilikleri elde edilebilmiş olsa da, hidrolik enerji de elenmelidir. Buna ilave olarak, bir binanın yanında şelale olması da normal bir şey değildir. Her ne kadar çöp gazı ve biyogaz, gaz sadece gaz şebekesi vasıtası ile dağıtıldığı zaman konutlarda kullanılabilse de, diğer alternatiflerin hepsinin değerlendirilmesi gerekmektedir. Ancak, kendim de bir hayvan çiftliğinde gözlemlediğim gibi, bazı koşullara özel uygulamalar mevcuttur. Bu noktada en uygulanabilir kaynaklar şunlardır: • Rüzgar enerjisi, • Güneş enerjisi, • Jeotermal enerji, • Biokütle. Yenilenebilir enerji kaynakları genelde bol miktarda enerji sağlamazlar. Bunun sebebi hem maliyetler hem de uygun alan olmamasıdır. Örneğin, güneş enerjisi "seyreltik- yoğun 94 Tesisat Dergisi Sayı 168 - Aralık 2009 Her ne kadar rüzgar enerjisi ve jeotermal enerji de ara sıra kullanılsa da, konutlarda ve iş yerlerinde kullanılabilecek yenilenebilir enerji kaynakları genelde güneş enerjisi ve fotavoltaik enerjidir. Eğer kullanılan ekipman modern ve olası kirlilik yapıcı maddeleri etkin şekilde kontrol edebiliyorsa, mümkün olan yerlerde biokütle de kullanılabilmektedir. Yenilenebilir enerjiye geçmeden önce tüm enerji tasarruf olasılıklarının dikkatlice analiz edilmesi önemlidir. Güneşin ısı enerjisi, pasifgüneş enerjisi mimarisi bakımından faydalı katkılar sağlayabilir. Ancakgerçek şudur ki, şehir yapılanmalarında güneş enerjisi ve fotavoltaik sistemler yeterince kullanılmamaktadır. Olası yeni bir çözüm, aynı komponentin aynı anda ısı ve elektrik sağlayabildiği PV kojenerasyonudur. olmayan" bir enerji kaynağıdır; yani geniş toplama yüzeyleri gerektirir. Şehir ortamında bunlar en iyi çatılar ile sunulmaktadır. Bu sebeple, burada atılacak ilk adım, mevcut enerji kullanımlarını verimli şekilde azaltabilmek için bunları dikkatli şekilde analiz etmektir. Diğer bir deyişle, tasarruf edilen enerji miktarının maliyeti aynı miktarda yenilenebilir enerjiden elde edilen enerji maliyetinden daha düşük olacak şekilde tüm adımlar atılmalıdır. Güneş enerjisi tek camlı pencerelere sahip bir binada ekonomik olmayabilir ve belki de, güneş kolektörleri yerine dışarı daha az enerji yayan camlartercih edilebilir. Benzer mantık, ısıl köprülere, duvar yalıtımına ve elektrik kullanımına da uygulanabilir. fotavoltaik düzenek ile beslenen akkor teli normal ampuller kullanmak veya doğal ışıklandırmanın yeterli olduğu odaları ışıklandırmak ekonomik olmayabilir. Bu, mevcut binalar için kolay bir iş değildir, çünkü yapılması düşünülen bazı müdahaleler şehir ortamının ve her binanın mimari özelliklerinin getirdiği farklı kısıtlamalar göz önünde bulundurulmak suretiyle değerlendirilmelidir. Durum, yeni binaların inşasında çok daha kolay olmaktadır. Yeni bina inşasında; hem enerji ihtiyacını azaltma (tipik olarak Passivhaus'da) hem de pasif (solar pasif) ve aktif enerji kazanımları anlamında pek çok avantajlı durum söz konusudur ve enerji anlamında neredeyse tamamen kendine yeten Sıfır Emisyonlu Binalar elde etmek mümkündür. Rüzgar Enerjisi Her ne kadar yenilenebilir enerji kaynakları arasında ön plana çıksa da, rüzgar enerjisi, hem gürültü problemleri hem de rüzgar hızı sebebi ile konutlarda etkili bir çözüm olmamaktadır. Ancak, tamamen de konu dışında bırakılmamalıdır. Aslında, bazı yüksek binaların düz çatıları üzerine ufak çapa sahip bazı rüzgar türbinleri yerleştirilmiştir (Şekil 1). Bu şekil, yatay eksenli rüzgar türbinlerini göstermektedir. Elde edilen gücü değerlendirmek için çok iyi bilinen Betz teoremi kullanılabilir. Bu teorem, faydalı elektrik enerjisi için üst sınırı vermektedir: P=0.613 X-1.E_ X v3=0.36 X v3 27 P = Özgül enerji (W/m2) v = rüzgar hızı (m/s) Eğer pervane çapı 3 metre ve rüzgar hızı 8 m/ saniye ise, mevcut güç 1 kW'dan daha fazla olabilmektedir. Enerji, rüzgar-hız dağılımına bağlıdır. Ortalama 8 m/saniyelik bir hız için (Po vadisi dışında her yerde karşılaşılan bir sürattir bu), türbin yeterli yüksekliğe yerleştirildiği zaman (yer seviyesinde sadece 2 m/ saniye'lik bir rüzgar hızı, 20 m yükseklikte 8 m/saniyelik hıza ulaşabilir) yıllık elektrik üretimi yaklaşık 10000 kWh'e ulaşabilmektedir. Bu Şekil 1. Bir konutun tepesinde bulunan küçük çaplı yatay eksenli rüzgar türbinleri.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=