Enerji Verimliliği

BİNALARDA ENERJİ YÖNETİMİ Yrd.Doç.Dr. Koray ÜLGEN [email protected]

Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü Enerji Teknolojileri Araştırma Grubu

Sununun İçeriği 1. 2. 3.

Giriş Genel Enerji Durumu Konut Sektörünün Yapısı ve Enerji Tüketimi Türkiye’deki Konut Yapısı ve İstatistikleri Enerji Yönetimi Enerji Tasarrufunun Önemi Enerji Tüketimi ile Maliyetler Arasındaki İlişki Enerji Yönetim Programı

CD’nin İçeriği BEY Eğitimi Binalarda Enerji Yönetiminin Esasları Binalarda Enerji Verimliliği Etüdü Ekonomik Analiz Yöntemleri Binalarda Enerji Verimliliği Kitaplar

Eski bir kızılderili atasözü der ki;

BİZ BU DÜNYAYI, ATALARIMIZDAN MİRAS DEĞİL, ÇOCUKLARIMIZDAN ÖDÜNÇ ALDIK !!!

Ve yine eski bir kızılderili atasözü der ki; EN SON NEHİR ZEHİRLENDİĞİNDE, EN SON BALIK AVLANDIĞINDA, VE EN SON AĞAÇ KESİLDİĞİNDE, SİZ BEYAZ İNSANLAR PARANIN YENECEK BİR ŞEY OLMADIĞINI ANLAYACAKSINIZ !!!

BİR SENARYO Bir sabah uyandığınızda evin iyice soğuduğunu, kaloriferin çalışmadığını, buzdolabının ışığının yanmadığını ve yiyeceklerin bozulmaya başladığını fark ediyorsunuz. "Arızalandı mı acaba?" diye düşünüyorsunuz.. Kapıcının zile basıp kaç ekmek alacağını sorması gerekirdi. Yoksa zil de mi çalmıyor diye merak ederken elektriklerin kesildiğini anlıyorsunuz. Elektrik arızasını bildirmek için telefona sarılıyorsunuz. Hiç ses yok !. O da çalışmıyor. Anlaşılan santralın da enerjisi kesilmiş.. Arabanıza binip işe gitmek istiyorsunuz. Araba da çalışmıyor. Çünkü benzini yok.. 100 m ilerdeki benzin istasyonuna elinizde bidonla gidiyorsunuz. Fakat o da ne ! kocaman bir yazı var:

“Benzin satamıyoruz. Pompaları çalıştıracak elektrik de yok, satacak benzin de yok..” Kaynak: Y.Mimar Çelik Erengezgin

Çünkü artık hepsi bitti ! Kaynak: Y.Mimar Çelik Erengezgin

Dünya’nın Fosil Enerji Projeksiyonu Bölge Kuzey Amerika Orta ve Güney Amerika Avrupa Eski SSCB Ülkeleri Ortadoğu Afrika Asya ve Okyanusya Toplam Dünya

Petrol 14

Doğal Gaz 11

Kömür 239

38

66

474

8 24 87 28 16 41

18 82 >100 98 40 62

161 >500 175 268 164 230

Kaynak: BP Amaco Statistical Review of World Energy, June 2000

PEKİ BU VERİLER NE KADAR DOĞRU ? PETROL DOĞAL GAZ KÖMÜR

: 41 yıl : 62 yıl : 230 yıl

2000 YILINDA DÜNYA NÜFUSU NE KADAR? 12 Ekim 1999'da 6 milyar ŞİMDİ NE KADAR (2006)

Birleşmiş Milletler tarafından 2002 yılında yayınlanan tahminlere göre: • • • • •

6,8 milyara 2010 yılında ulaşılacaktır. 7,5 milyara 2020 yılında ulaşılacaktır. 8,1 milyara 2030 yılında ulaşılacaktır. 8,6 milyara 2040 yılında ulaşılacaktır. 8,9 milyara 2050 yılında ulaşılacaktır.

http://tr.wikipedia.org/wiki/D%C3%BCnya_n%C3%BCfusu

Türkiye Enerjide Ne Durumda

Türkiye’nin Enerji Durumu 49 48 48

45

45 46

43

40

40

39 38 37

35

34

35 31

30

28

28 28

25 20 15 10

Yıllar

Kaynak: ETKB/APKK/PFD

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

1993

1992

0

1991

5 1990

Yerli Üretim / Toplam Tüketim (%)

50

Türkiye’nin Nüfusu 2000 yılında, 67 milyon 768 bin kişi 2006 sonu itibariyle, 73 milyonu aşacak

2010'da ise nüfusu 76.5 milyon olması bekleniyor

Türkiye’nin Enerji Projeksiyonu 60

Yerli Üretim/Toplam Tüketim (%)

2023 YILINDA TAMAMEN DIŞA BAĞIMLI BİR TÜRKİYE

50 40 30 20 10

y = -1.5595x + 3153.6 2 R = 0.9801

0 1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

TÜRKİYE’nin AĞLATAN YÜZÜ

2025

Sektörlere Göre Enerji Tüketimindeki Dağılım 2004 YILINDA TOPLAM 87818 BTEP 2005 YILINDA 91576 BTEP OLMASI BEKLENİYOR Ulaştırma 21%

Diğer 8%

Sanayi 38%

Konutlar 33%

2004 Yılında Konutlara düşen 28980 BTEP

Nedir bu enerji?

SIRA NO

ENERJİ NEDİR ?

1

Bir cismi bir yerden bir yere götürmek için harcanan güçtür.

2

Farkında olduğumuz ya da olmadığımız tüm şeylerin oluşumunda olmazsa olmaz şeydir.

3

İş yapabilme yeteneğidir. Herhangi bir iş ve ya ısıdır.

4

Yaşatmak demektir.

5

İnsan hayatının yaşam standartlarını en uygun seviyeye ulaştırdığı güçtür.

6

Hayat kaynağıdır.

7

Tüketebildiğimiz her şeydir.

8

Bir işin, bir üretimin gerçekleşmesi için gerekli olan madde, katalizördür.

9

İnsanoğlunun yaşamını sürdürebilmesi için kullandığı veya kullanmak zorunda olduğu doğadan direk olarak ya da türeterek kullandığı kaynaktır.

10

Bir potansiyeldir.

11

Herhangi bir işin yapılabilmesi için gerekli olan vasıta, kabiliyettir.

12

Portakal suyudur.

13

Güç eldesi için kaynaktır.

14

Üretim için muhakkak surette bulunması gereken potansiyel bir birikimdir.

15

İşin ortaya çıkmasına götüren tek yoldur.

16

Faydalı hizmet; insanlığa hizmet, bilime hizmet, çevreye hizmet ve dünya’ya hizmettir.

17

Doğadaki mevcut kaynakların en verimli ve en etkin şekilde kullanılmasıdır.

18

Belirli bir hedefe ulaşabilmek için kullanılan her tür soyut, ama sonucu somut olan her şeydir.

19

Maddede bulunan ve uygun parametre ve şartlarda açığa çıkıp, dönüşebilen bir kavramdır.

20

Tabiatta bulunan maddelerden bazılarında bulunan özel kuvvetlerin bir şekilde açığa çıkartılarak, bunun işe dönüştürülmesinde kullanmaktır.

21

Bir işin, bir olayın, bir hareketin gerçekleşmesi için bulunması gerekli bir girdi veya herhangi bir ekzotermik bir kimyasal olay sonunda meydana gelen çıktı ya da çıktılardan birisidir.

22

Sanayi, yaşam ve her türlü doğa olaylarının ham maddesi, kaynağı veya itici gücüdür.

23

Günlük yaşamın öngördüğü ekonomik ve teknolojik bir girdidir.

24

Hareket yeteneği sağlayan güç olup, çeşitli şekillerde görünürler: Isı, elektrik, gel-git ve benzeri

25

İnsan için müreffeh hayat şartının, hava, su, gıdadan sonraki en önemli unsurudur.

Nedir bu enerji? Üretilemeyen ve ancak mevcut bir formdan diğerine dönüştürülebilen enerji, Yunanca "energia" sözcüğünden alınma olup "etkiyen kuvvet" anlamına gelmektedir.

Nedir bu enerji? Fizik biliminde iş yapabilme yeteneği ve depolanan iş olarak da tanımlanan enerji, değişik kriterlere göre sınıflandırılabilmekte, fakat en genel haliyla 7 grupta incelenmektedir: •Mekanik enerji (kinetik ve potansiyel enerji), •Isıl (termik) enerji, •Kimyasal enerji, •Elektrik enerjisi, •Işın enerjisi, •Atom (çekirdek) enerjisi, •Birleşme (fizyon) enerjisi.

Nedir bu enerji? Dünyanın varolma süresinin referans olarak alındığı bir diğer sınıflandırmaya göre ise; Enerji, tükenebilen ve kendisini dünya varoldukça yenileyen, yani tükenmeyen enerjiler olarak iki grupta incelenebilmektedir.

Nedir bu enerji? TÜKENİLEBİLİRLİĞİNE GÖRE ENERJİ TÜRLERİ TÜKENEBİLEN ENERJİ •Kömür, linyit, petrol, doğal gaz, atom (uranyum) gibi kaynaklardan elde edilen enerji •Çevreyi kirletirler ve dünyanın varolma sürecinde tükenirler

TÜKENMEYEN (YENİLENEBİLİR) ENERJİ • Su(hidrolik), güneş, rüzgar, jeotermal, biyokütle, gel-git olayı gibi kaynaklardan elde edilen enerji • Çevre dostudurlar ve dünya varoldukça tükenmezler

Nedir bu enerji? Yenilenebilir enerji kaynakları da enerjinin ana kaynağına göre; • Güneş kaynaklı, • Dünya kaynaklı • Ay kaynaklı olarak 3 grupta incelenebilmektedir.

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI Ana Kaynak

Birincil Enerji Kaynakları

Doğal Enerji Dönüşümleri

Teknik Enerji Dönüşümü

Kullanım Enerjisi

Su

Buharlaşma, Yağış

Su Güç Tesisleri

Elektrik Enerjisi

Atmosferdeki Hava Hareketi

Rüzgar Enerjisi Tesisleri

Elektrik ve Mekanik Enerji

Dalga Hareketi

Dalga Enerjisi Tesisleri

Elektrik ve Mekanik Enerji

Yer ve Atmosferin Isınması

Isı Pompaları

Isı Enerjisi

Kollektörler

Isı Enerjisi

Güneş Pilleri

Elektrik Enerjisi

Isı Güç Tesisleri

Isı ve Elektrik Enerjisi

Dönüşüm Tesisleri

Yakıt Enerjisi

Rüzgar

GÜNEŞ Güneş Işınları

Güneş Işınları

Biyokütle

Biyokütle Üretimi

DÜNYA

Yer Merkezi Isısı

Jeotermal Enerji

Jeotermal Güç Tesisleri

Isı ve Elektrik Enerjisi

AY

Ay Çekim Gücü

Gel-Git Olayı

Gel-Git Güç Tesisleri

Elektrik Enerjisi

Enerjinin Temelleri • Enerji (veya ısı) birimi: – 1 kWh = 3.6 MJ = 860 kcal = 3412 Btu

• Güç birimi: – 1 W = 1 J/s = 0.86 kcal/h = 3.41 Btu/h

• Enerjinin Formları • elektrik, doğal gaz/LPG, petrol/kömür ürünleri

• Enerji tüketiciler • HVAC, aydınlatma, ekipmanlar, sıcak su,………

Enerjinin Temelleri • Enerji her toplululuk için önemlidir – Ekonomik, çevresel & sosyal etkileri – Aynı zamanda sürdürülebilirliğin anahtarıdır

• Enerji kullanımı … – Sonlu fosil yakıtların kullanılması (petrol, kömür, doğal gaz) – Hava kirliliği ve çevresel yıkıma – Küresel ısınmaya – Parasal maliyete neden olur

Enerjinin Temelleri • Modern dünyada enerjinin tarihçesi – 1970’ler (petrol krizi): kıt olan yakıt kaynaklarının korunması – 1980’ler: enerji veriminin maliyet üzerindeki önemli etkisi (petrol fiyatlarında düşüş) – 1990’ler: enerji kullanımının çevre üzerine etkilerinin azaltılması (özellikle sera gazlarının kontrolü) – 2000’ler: gelecekte sürdürülebilir enerji anlayışına ulaşılması

Nedir bu enerji? • İş yapabilme kapasitesi • Daha mutlu ve refah yaşam için gerekli temel bir girdi • Eylem yapabilme için gerekli güç

YA ŞAMIN Ç EKİRDEĞİ !!! YAŞAMIN ÇEKİRDEĞİ

Türkiye’de Bina Sektörü !!! Devlet İstatistik Enstitüsü verilerine göre, 1984 yılında 4,387,971 bina, 2000 yılında ise 7,838,675 bina mevcut 16 yılda %78.6 oranında artış

Türkiye’deki Bina Sayısı İller İstanbul İzmir Ankara Konya Bursa Adana Antalya İçel Manisa Balıkesir Türkiye

Toplam Bina Sayısı 869,444 522,243 384,489 333,645 270,023 253,447 233,802 206,089 191,806 176,067 7,838,675

Konut 612,280 411,919 303,403 245,876 200,586 199,572 171,896 157,799 144,319 138,349 5,872,808

%86’sı konut

Çoğunluğu Konut Diğerleri % 165,136 92,028 11.1 50,051 60,273 6.7 27,350 53,736 4.9 31,064 56,705 4.3 35,019 34,418 3.4 24,421 29,454 3.2 23,615 38,291 3.0 26,618 21,672 2.6 20,848 26,639 2.4 13,615 24,103 2.2 863,055 1,102,812 43.9

Konutlarda Kullanılan Pencere Doğrama ve Cam tipleri

Binalarda Enerji Kullanımı • Binalar önemli bir enerji tüketiciledir. (Toplam enerjinin %30-50’sini tüketirler.) – Enerji tüketim nedenleri, • Zarar görmüş yapı fonksiyonları, yapı kullanıcı özellikleri, iklim, ve bina tasarımı – Yapı sektörünün enerji tasarruf potansiyeli oldukça yüksektir. – Enerji verimliliğinin amacı, • Yapının enerji performansının konfor şartları açısından optimize edilmesi.

Ofis Ekipmanları

Hacim Şartlandırma

Hacim Şartlandırma

Diğerleri

Ofisler

Dükkanlar

Diğerleri

Aydınlatma Aydınlatma

Ticari Yap üketim Da ğı Yapıılarda Enerji T Tü Dağı ğıllımlar mlarıı Sıcak Su ve Soğutma

Diğerleri

Ofis Ekipmanları

Diğerleri

Aydınlatma

Diğer Ticari Yapılar

Restoranlar Hacim Şartlandırma

Hacim Şartlandırma

Pişirme Sıcak Su ve Soğutma

Aydınlatma

Binalarda Enerji Kullanımı Diğerleri

Aydınlatma ve Soğutma

Pişirme

Kamu Binaları

Aydınlatma ve Soğutma

Kişisel Binalar Hacim Şartlandırma

Hacim Şartlandırma Sıcak Su

Pişirme

Diğerleri

Sıcak Su

Kamu ve Ki şisel Binalarda Enerji T üketim Da ğı Kiş Tü Dağı ğıllımlar mlarıı

Binalarda Enerji Kullanımı • Enerji ve çevre (global) – enerji/elektrik üretimi ve tüketimi • Sera gazı emisyonu (SOx,NOx, CO2, …) • Küresel ısınmaya ve iklim değişikliğine neden oluyor

– CO2 emisyon etkileri • elektrik = 0.832 kg/kWh • (doğal) gaz = 0.198 kg/kWh • kömür = 0.331 kg/kWh

Otomatik Kontrol

Yapı İşletmesi Bina Kabuğu •Yakıtlar •Boyut •Sistem Tipleri •Yapı Formu •Sistem Boyutları •Biçim •Güç Kontrolü •Malzeme •Güç Verimliliği •Havalandırma •İşletme Rejimi •Yer •… •Yönlendirme Pe cı Ko nce ı n nt re la olü l ro lle Ku ntr ri Ko İnsan Faktörleri •Konfor Gereksinimleri •Oturanların idaresi •Yönetim ve Bakım İklim •Aktivite •Dış Faktörler •Giriş Kontrolleri •…

Enerji T üketimine Etki Eden Ana Fakt örler Tüketimine Faktörler