Tesisat Dergisi 198. Sayı (Haziran 2012)

UYGULAMA 122 Tesisat Dergisi Sayı 198 - Haziran 2012 etkileşimini en iyi duruma getirmektir. Her bir sistem ayrı olarak nihai enerjinin düşürülmüş talebine göredir. Ancak eğer her iki sistem de paralel çalışıyorsa birbirlerine etki ederler. Ör- nek olarak toprak–hava eşanjörünü en uygun çalışması ısı geri kazanım sisteminin kapasite- sinin düşürüldüğü durumdur. Ancak sistemlerin izlenmesi ve kontrolü her iki sistemin de en uygun çalışması için bir optimizasyon oluştu- rulmasını sağlamıştır. Bu nedenle, üzerinde odaklanan husus sadece elemanların ayrı ayrı verimini yükseltmek değil tüm sistemin enerji verimini artırmaktır. Halen planlanmakta olan çok önemli bir proje- de Federal maksatlar için “Net Sıfır Enerjili” bir bina planlamaktayız. “Net Sıfır” anlamı binanın yıllık enerji ihtiyacının tamamının yıllık bir denge içinde yenilenebilir enerjilerden karşılanmasıdır. Net Sıfır Enerjili bir bina planının gerçekleştir- mek için enerji dengemizde sadece bina ile ilgili enerji ihtiyacını (ısıtma, aydınlatma, soğutma, havalandırma ve sıcak su) değil aynı zamanda kullanıcı ile alakalı enerji taleplerini de (bilgisa- yarlar, kahve makineleri vb.) dikkate aldık. Bina bir ofis olarak planlanmaktadır. Binanın görünüşü ve enerji tedarik konsepti Şekil 4’te gösterilmiştir. Bina aynı zamanda esas olarak ihtiyaç duyulan sıcak su içinde ısı temin eden elektrikle çalışan bir su/su ısı pompasıyla ısı- tılmaktadır. İlave olarak ısı pompasına yardımcı olmak üzere çatıya güneş enerjisi kolektörü de monte edilmiştir. Isı pompasının çevresel kay- nağı olarak yeraltı suyu kullanılmıştır. Isıtma enerjisi ihtiyacı havalandırma sisteminde yük- sek verimli ısı geri kazanım sistemi kullanılarak azaltılmıştır. Soğutma maksatları için de yeraltı suyu kullanılması öngörülmüştür. Soğutma için gereken enerjinin azaltılması için de üç katlı cam pencerelerin açılması da mümkündür. En yüksek enerji şartlarına sahip bir bina mey- dana getirmenin anlamı, harici yüzeyleriyle hac- mi arasında mümkün olduğunca ideal bir ilişki olacak kompakt bir bina formu oluşturmaktır. Aynı zamanda güneş enerjisinin kullanılabilmesi için de yeterince yüzey olmalıdır. Mevcut du- rumda kompakt dikdörtgen yapıda geniş bir çatı bulunmaktadır. Çatı bir taraftan güneş sistemi için gereken alanı sağlamakta, diğer taraftan ise güney tarafındaki gölgelendirme işlevini de en uygun duruma getirmektedir. İki katın fonksiyon ve kullanım düzeni de enerji perspektifinden ele alınarak en uygun duruma getirilmiştir. Ofisleri aynı zamanda hem aşırı ısınmadan korumak hem de gün ışığı kullanımından en iyi şekilde yararlanmak için ofisler genelde batı, doğu ve ku- zey yönlere doğru yerleştirilmiştir. Bu sırada üst katlardaki toplantı odaları ve duş ve elbise değiş- tirme alanları ise güney yönüne yönlendirilmiştir. Yardımcı odalar binanın merkezine alınmıştır. Ön cephe prefabrik ahşap panellerden oluşmak- tadır. Bina kabuğunun saydam olmayan, opak parçalarının U-değerleri 0,10W/(m2K) aralı- ğındadır. Güneş korumalı pencereler açılabilir ve U değerleri toplam olarak 0,80W/(m2K) dir. Planlanan yapı yüksek derecede hava sızmaz özelliktedir ve ısı köprüleri mümkün olduğunca azaltılmıştır. Hesaplamalar binanın işletilmesi için yıllık toplam 48.000 kWh/yıl enerji ihtiyacı olduğunu göstermiştir. Binanın çatısındaki PV- sistem bu sonuca göre tasarlanmıştır. Seçilen PV-sisteminin 380 modülün performansı 58kW pik değere sahiptir. Bu sistem düzenlemesiyle yılda 50.000 kWh elektrik enerjisi üretilmesi öngörülmüştür. Üretilen elektrik enerjisi küçük bir batarya sisteminde depolanmakta veya sis- temin ağına gönderilmektedir. Binanın yıllık bir denge içinde işletilmesi iklim bakımından nötr olmasındadır. Bu nedenle Fe- deral Hükümetin Federal Binalarla ilgili fiili CO2 tasarrufu politikasını yerine getiren ilk Federal Bina olacaktır. 2010 yılında, Federal Hükümetin Sürdürülebilirlik Stratejisinin bir parçası olarak Federal Bina stokunu iklim bakımından nötr bi- nalara dönüştürme ihtiyacı olduğuna karar ve- rilmişti. Bunun anlamı da 2012 yılından başla- yarak yapılacak tüm Federal Binaların “Hemen hemen sıfır enerji standardına” göre yapılacağı ve mevcut bina stokunun da 2020 yılına kadar oda ısıtması için enerji talebini %20 ve primer enerji taleplerini 2050 yılına kadar %80 oranın- da azaltacak şekilde yeniden donatılmalarıdır. Mevcut durumda Federal Binalar için enerji ba- kımımdan yeniden donatma konusunda politik hedeflerin sağlanması bakışıyla bir yol haritası ve yukarıda bahsedilen enerji standardı hazırla- ma çalışması devam etmektedir. Tablo 1. Spreebogen’deki Alman Parlamento binalarında kullanılan Fotovoltaik sistemler m 2 olarak alan Enerji tesisatı pik yükte Tip Parlamento Binası 300 39 mono kristalin Jakob-Kaiser-Haus 420 46 mono kristalin Paul-Lobe-Haus 3.240 123 amorf Federal Şansölye çalışma ofisi 1.270 149 mono kristalin Şekil 3. Federal Çevre Ajansının enerji tedarik kavramı. Kaynak: Federal Bina, Şehircilik ve Mekân Geliştirme Enstitüsü) Şekil 4. Berlin’deki federal Çecre Ajansının heme hemen sıfır enerji kullanna bina- nın görüntüsü ve enerji tedarik konsepti. Kaynak: Federal Bina, Şehircilik ve Mekân Geliştirme Enstitüsü) (Gtafik: Braun-Kerbilöffler Mimarlık+ Mekanik mühendislik: Christopher Kühn) Absorbsiyon Çiller Sıkıştırmalı Çiller Sıvı Yakıt Elektrik PV Gaz Isi Geri Kazanım Bölge Isıtması Güneş Isısı Serbest Soğutma Toprak- Hava Isı Eşanjönü Serbest Soğutma Yeraltı Suyu Isı Pompası Isı Geri Kazanım Güneş Enerjisi PV Elektrik (Elektrik Tedarik Şirketi)