Ofis Binaları İçin Enerji Verimli IsıtmaHavalandırma-Soğutma Sistemleri

Ekonomik ve siyasi gereklilikler sonucu tüm dünyada yenilenebilir enerji yatırımlarıçeşitli teşvikler ile desteklenmekte, fosil yakıtlı sistemler ise regülasyonlar ile kısıtlanmaktadır. Bu makale; klasik ısıtma, soğutma, güç sistemlerini daha verimli halegetirmek veya alternatiflerini, yenilenebilir enerji kaynaklı sistemler ile üretmekve bu alternatifi ofis binası kimliğine uygun yapılarda sayısal ortamda uygulamayıamaçlamaktadır. Klasik ısıtma-soğutma sistemi ve sıfır enerji binası senaryolarıdahilinde, Bursa-Türkiye iklim şartlarında, örnek binanın enerji ve yaşam döngüsümaliyet analizi yapılmış olup, sıfır enerji binası konsepti için 3 farklı alt senaryoüretilmiştir. Hourly Analysis Program (HAP) analizi sonucu bina soğutma dizaynyükü 742,7 kW, ısıtma dizayn yükü ise 439,8 kW olarak bulunmuştur. Toprak kaynaklı ısı pompası hesabında soğutma için gerekli kuyu boyu 20.371 m, ısıtma için9.137 m iken, kuyuya deşarj edilen ısı 44,3 W/m, çekilen ısı ise 34 W/m olarak belirlenmiştir. Fotovoltaik panel kurulu gücü ise 463 kWp olarak hesaplanmıştır. Yaşamdöngüsü maliyet analizi sonucu sıfır enerji binası için fazladan yatırım bedeli geriödeme süresi 94 ay olarak bulunmuştur. Sonuç olarak ofis binası kimliğine uygunhibrit sıfır enerji binası (hava soğutmalı kondenser+ toprak kaynaklı ısı pompası+hava kaynaklı soğutucu+ fotovoltaik güç tesisi) tasarımı önerilmiştir.

PDF

___

[1] Xiaodong, C., Xilei, D., Junjie, L., Building Energy-Consumption Status Worldwide and the State-Of-The-Art Technologies for Zero- Energy Buildings During Thepast Decade, Energy and Buildings, 128, 198-213, 2016.
[2] Shilei, L., Yuwei, L., Hongwei, X., Study on the Configuration and Operation Optimization of CCHP Coupling Multiple Energy System, Energy Conversion and Management, 177, 773-791, 2018.
[3] Islam, S.M., A Techno-Economic Feasibility Analysis of Hybrid Renewable Energy Supply Options for a Grid-Connected Large Office Building in Southeastern Part of France, Sustainable Cities and Society, 38, 492-508, 2018.
[4] Minjin, K., Taehoon, H., Changyoon, J., Hyuna, K., Minhyun, L., Development of Building Driven-Energy Payback Time for Energy Transition of Building With Renewable Energy Systems, Applied Energy, 271, 115162, 2020.
[5] Asdrubali, F., Ballarini, I., Corrado, V., Evangelisti L., Grazieschi, G., Guattari, C., Energy and Environmental Payback Times for an NZEB Retrofit, Building and Environment, 147, 461-472, 2019.
[6] Brys, K., Brys, T., Sayegh, M.A., Ojrzynska, H., Subsurface Shallow Depth Soil Layers Thermal Potential for Ground Heat Pumps in Poland, Energy & Buildings, 165, 64-75, 2018.
[7] Kavanaugh, S., Rafferty, K., Geothermal Heating and Cooling Design of Ground-Source Heat Pump Systems, ASHRAE, RP-1674, Atalanta, 2014.
[8] The European Commission’s Science and Knowledge Service, Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS). https://re.jrc. ec.europa.eu/pvg_tools/en/#PVP. Erişim tarihi Kasım 8, 2020.
[9] Kalogirou, S.A., Solar Economic Analysis, Solar Energy Engineering Processes and Systems, Elsevier, UK, 701-734, 2014.
[10] Türkiye Cumhuriyeti Merkez Bankası, Para Politika Kurulu Toplantı Özeti İlişkin Basın Duyurusu 2018-12 https://www.tcmb.gov.tr/ wps/wcm/connect/tr/tcmb+tr/main+menu/ duyurular/basin/2018/duy2018-12. Yayın tarihi Nisan 30, 2018. Erişim tarihi Kasım 8, 2020.
[11] Türkiye Cumhuriyeti Merkez Bankası, Para Politika Kurulu Faiz Oranlarına İlişkin Basın Duyurusu 2018-10 https://www.tcmb.gov.tr/wps/wcm/connect/tr/tcmb+tr/main+menu/ duyurular/basin/2018/duy2018-10. Yayın tarihi Nisan 25, 2018. Erişim tarihi Kasım 8, 2020.
[12] Mingzhi, Y., Zhang, K., Xizhong, C., Aijuan, H., Ping, C., Zhaohong, F., Zoning Operation Of Multiple Borehole Ground Heat Exchangers to All Eviate the Ground Thermal Accumulation Caused by Unbalanced Seasonal Loads, Energy and Buildings, 110, 345-352, 2016.
[13] Leckner, M., Zmeureanu, R., Life Cycle Cost and Energy Analysis of a Net Zero Energy House With Solar Combisystem, Applied Energy, 88, 232-241, 2011.
[14] Berggren, B., Hall, M., Wall, M., LCE Analysis of Buildings – Taking the Step Towards Net Zero Energy Buildings, Energy and Buildings, 62, 381-391, 2013.
[15] Rosiek, S., Batlles, F.J., Renewable Energy Solutions for Building Cooling, Heating and Power System Installed in an Institutional Building: Case Study in Southern Spain, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 26, 147-168, 2013.
[16] Pertzborn A., The Design of Hybrid Cooling Tower Heat Pump Systems, Doktora, University Of Wisconsin-Madison, Mechanical Engineering, 2013.