Tesisat Dergisi 221. Sayı (Mayıs 2014)

+ MAKALE 118 Tesisat Dergisi Sayı 221 - Mayıs 2014 Güneş Enerjili Mahal Isıtma Sistemleri Dr. Seyfi ŞEVİK Doç. Dr. Mustafa AKTAŞ Prof. Dr. Hikmet DOĞAN Son yıllarda enerji ile ilgili dünyayı meşgul eden en önemli konular; fosil enerji kaynaklarının sona doğru yaklaşmasıyla ortaya çıkan enerji problemleri, fosil kaynakların yerini hangi kaynakların alacağı yani enerji temini ve enerji verimliliği olmuştur. Türkiye’de toplam enerji tüketiminin yaklaşık üçte biri binaların ısıtılmasında kullanılmaktadır. Bu sebeple enerjinin konutlarda kullanımı hayati öneme haizdir. Binaların ısıtılmasında hedef, bir yandan alternatif enerji kaynaklarından faydalanmaya yönelirken, diğer yandan çevreyi de kirletmemektir. Bu gerekçeye dayalı olarak bu yazıda, konut mahal havasının ısıtılmasında, temiz, tükenmeyen ve bedava olan güneş enerjisinden en ekonomik olarak ileri teknolojiler gerektirmeden nasıl faydalanılabileceği üzerinde durulmuştur. Türkiye çapında, cılız da olsa, yapılan çalışmalar dikkate alındığında, görülmüştür ki; eğer yeterli ilgi ve desteklerin verilmesi halinde, mahal ısıtması konusunda Türkiye daha da başarılı olacaktır. Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi Gaziantep Üniversitesi Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi 1. Giriş Bugün artık enerjinin önemi herkes tara- fından bilinmektedir. Her şeye rağmen ve halen, dünya genelinde enerji üretimi için büyük ölçüde fosil yakıtlar kullanılmakta- dır. Bu nedenle; sonsuza kadar enerjide devamlılığının sağlanması, mümkün gibi görülmemektedir. Bütün insanlığı bekle- yen bu tehlikeli son düşünüldüğünde gü- neş enerjisi kullanımının önemi daha da artmaktadır. AB ülkelerinde 2015 yılından itibaren yeni yapılacak binalarda kullanılacak enerji miktarlarının 15 kWh/m 2 yıl altına indirilme- si (geleneksel ısıtma sistemlerine ihtiyaç duymayan pasif evler oluşturulması) he- deflenmektedir. Güneş enerjisi gibi alter- natif enerji üreten kaynaklar, bu ve benzeri hedeflere ulaşmada, mevcut enerji kaynak- larının ve çevrenin korunmasında önemli katkılar sağlayabilir. Mahal ısıtmasında güneş enerjisi veya güneş enerjisi destekli ısı pompası sistemlerinin kullanılması du- rumunda yüksek bir enerji tasarrufunun sağlanması mümkün olacaktır [1]. Hacim ısıtmasında klasik olarak soba, ka- zan (sıcak sulu, kaynar sulu ve buharlı), kombi (normal ve yoğuşmalı), radyant, klima gibi geleneksel ısıtma cihazlarının yanında; güneş enerjisi, ısı pompaları (su, hava ve toprak kaynaklı), jeotermal enerji ve biyogaz gibi yeni ve yenilenebilir enerjili sistemler de kullanılmaktadır. Alternatif enerji kullanan sistemler de daha çok su ısıtıcı sistemler olmasına rağmen, ısıtılan sıcak su hacim ısıtma amaçlı olarak yete- rince kullanılmamaktadır. Bu çalışmada, en önemli ve güçlü alter- natif enerji kaynağı olan güneş enerjisi ile mahallerin nasıl ısıtılabileceği üzerinde durulmuştur. 2. Güneş Enerjili Isıtma Sistemleri Dünya yüzeyine ulaşan güneş enerjisinin kullanılabilir durumdaki büyük bölümü, Türkiye’nin de içinde bulunduğu 45 o kuzey ve 45 o güney enlemleri arasında kalan ve dünyanın güneş kuşağı olarak adlandırılan bölgesindedir. Yenilenebilir Enerji Genel Mü- dürlüğü ( YEGM ) tarafından yapılan çalış- maya göre, Türkiye’nin ortalama yıllık top- lam güneşlenme süresi 2 640 saat (günlük toplam 7.2 saat) ve ortalama toplam ışınım şiddeti 1 311 kWh/m²-yıl (günlük toplam 3.6 kWh/m²) olarak tespit edilmiştir [2]. Mevcut sistemlerde, güneş enerjisinden güneş kollektörleri aracılığı ile faydalanıla- bilinmektedir. Türkiye’de yaklaşık 12 mil- yon m 2 kurulu düzlemsel güneş kolektörü mevcut olup, her yıl da yaklaşık 1 milyon m 2 kolektör üretilmektedir. Dünya çapın- da 2007 yılı sonunda operasyonda olan 209.7 milyon m 2 ’ye karşılık gelen 146.8 GWth güneş enerjisi kolektör kapasitesi mevcuttur [3]. Dünyada işletmede olan düz kolektör ve vakumlu kolektör toplam kapasitesi içerisinde Çin’den sonra ikinci sırada olan Türkiye; (2007 yılı sonu itiba- riyle) 7.1 GWth kollektör ısı gücü ile bir güneş ülkesidir [1]. Genel olarak güneş enerjisi sitemleri, kullanım sıcak suyu hazırlama sistemleri GÜNEŞ ENERJİSİ DOSYASI