1.Yeşil Ev (Çevreci Bina) Nedir? Yapılan araştırmalarda

1.Yeşil Ev (Çevreci Bina) Nedir? Yapılan araştırmalarda

1.Yeşil Ev (Çevreci Bina) Nedir?
Yapılan araştırmalarda, elektriğin yaklaşık yüzde % 60’ı, kullanılan içme suyunun
yaklaşık % 15’i binalarda tüketilmekte olup, binalardan kaynaklı sera gazı üretimi ise
yaklaşık yüzde 30 oranında oluşmaktadır. Bu açıdan bakıldığında binaların tüketim
miktarları önemli rakamlara ulaşmaktadır. Bu gözle bakan yatırımcı veya daha doğal
ortamda yaşamını sürdürmek isteyen çevreci bireyler %30-35 oranında daha az
enerji, daha az doğal gaz ve daha az su tüketen atık maliyetlerini % 50-90 oranında
azaltan çevreci binaların ortaya çıkmasına neden olmuşlardır.
Küresel ısınma ve çevre kirliliği arttıkça, doğanın bize sağlamış olduğu doğa ürünü
kaynaklarda hızla azalarak canlıların sıkıntı yaşamasına neden olmaktadır. Gün
geçtikçe her alanda yaşanan bu sıkıntıların önüne geçebilmek için yapı sektöründe
kaynakların doğru kullanılması amacıyla çevre dostu binaların yapılması fikri
oluşturulmuştur.
Çevre dostu bina yapımına ilgi giderek artarken yeşil ev olarak tabir edilen çevreci
binalar ortaya çıkmıştır. Belli standartlar getirilerek sertifikalanmakta olan yeşil evler
veya çevreci binalar yapı sektöründe daha değerli, doğaya saygılı, ekolojik, konforlu
ve enerji tüketimini azaltan binalar olarak yeni bir yönelim ve sektör ortaya
çıkarmıştır.
Bu tür yapılara "yeşil ev" , “çevreci bina” ünvanını veya özelliğini; yer seçimi,
tasarım, inovasyon binada kullanılan yapı malzemelerinin özellikleri, yapım
aşamasında dikkat edilen çevresel etkinlikler, yapım tekniği, atık malzemelerin
yeniden kullanımı konularındaki seçici yaklaşımlar vermektedir. Yeşil evler aynı
zamanda Çevreci Akıllı Evler olarak da adlandırılmaktadır.
Çevreci akıllı evler ise; konforun yanı sıra, evlerin çevreye olan etkilerinin de ön
planda tutulduğu evlerdir. Bu evlerde en az atık oluşumu planlanmış ve oluşan
atıklarında yeniden kullanımı ve geri dönüşümü yapılarak değerlendirilmesi
hedeflenmiştir. Bu kapsam standart donanımların otomasyonundan, evin kendisi için
gereken enerji ve temiz su kaynağı oluşturması, oluşan atıkların geri dönüşümlü
olarak kullanılmasını sağlayabilecek çok geniş bir yelpaze içinde ele alınmaktadır.
Enerji tasarrufunun ve doğal enerji kaynaklarının kullanımının ön planda tutulduğu
binalarda, ısıtma ve havalandırmada kullanılan enerji yarı yarıya
düşürülebilmektedir. Yapılan araştırmalara göre yapılar, dünyada enerjinin yaklaşık
üçte birinin kullanmaktadır. Yeşil ev veya çevreci bina uygulamaları ile enerji
tasarrufu, doğayı koruma, yenilebilir enerjinin kullanımı ve konforlu bir yaşam
ortamı ve aynı zamanda gelecek için temiz bir çevre bırakma özlemi
hedeflenmektedir.
1
Bu binaların yatırım maliyeti standart yolla inşa edilen yapılardan % 10-20 fazla
olmasına rağmen, enerji kullanımında sağlanan tasarruf sayesinde çevreci yapılar
kısa sürede kendilerini amorti edebilecek özelliklere sahiptir. Enerji verimliliği olan
yeşil evlerin ilk yatırım maliyetleri yüksek olsa da işletme giderleri daha ucuzdur ve
satarken daha pahalıya ve kolay satılabilmektedir.
Bu çevreci evler çevrenin ve geleceğin korunması açısından her geçen gün önem
kazanmaktadır. Aynı zamanda burada yaşamını sürdüren veya bu çevreci yaşam
alanlarında yetişecek olan yeni nesiller daha çevreci ve tam donanımlı görsel çevre
eğitimi alarak büyüyeceklerdir. Gördükleri ve kazanacakları çevreci davranışları
yaşam boyunca kullanarak sonraki nesillere aktaracaklardır.
Çevreci yeşil evleri diğer yapılardan ayıran birçok faktör bulunmaktadır. Bu evlerde
ısıtma, soğutma, havalandırma ve elektrik ihtiyaçlarının karşılanması için
yenilenebilir enerji çözümlerinden yararlanılmaktadır. Tasarımlar, doğal ışıktan
maksimum yararlanacak şekilde dizayn edilmektedir. Binada ya da bahçesinde
bulunan bitkiler, suyu az tüketen türlerden seçilmektedir. Bahçe sulamasında evsel
atık suların arıtmasından sonra temizlenmiş sular kullanılmaktadır. Bu durum bile su
tasarrufu veya suyun düzenli kullanılması bakımından büyük önem arz etmektedir.
Tasarruflu ampuller, tasarruflu musluklar, duş başlıkları ve akıllı klozetler
kullanılmaktadır. Isı pompalarıyla 75 metre derinlikteki toprak ısısı bina içine
taşınabilmektedir. Bu binaların inşa edileceği araziler seçilirken bazı özel kriterler
göz önünde bulundurulmaktadır. Tarım arazilerine, tarihi alanlara ve ekolojik
dengeyi bozacak bölgelere çevreci yeşil evler yapılmamaktadır. Ülkemizde bir çok
kentsel tasarımda ormanlık alanın bir kısmı katledilerek binalar veya turistik tesisler
inşa edilmektedir. Kalan diğer ormanlık ise reklam veya tanıtım olarak çevre adı
altında yansıtılmaktadır.
Binaların inşaatı sırasında, daha az yakıt harcanmasını sağlamak için hafriyatı en aza
indiren yöntemler kullanılmaya çalışılmaktadır. İnşaat artıkları çeşitli yöntemlerle
yeniden değerlendirilerek çevre kirliliği en aza indirilmektedir. Yapıların inşasında
hafriyat ve yıkıntı atıkları çevre açısından büyük sorunlar oluşturmaktadır. Bu
atıkların bertaraf edilmesinde yerel yönetimler yönünden olumsuzluklar
yaşanmaktadır. Bu atıkların döküleceği alanın belirlenmesi ve bu alanda yaşanan
kötü görüntüler ve çevre kirlilikleri açısından zorluklarla karşılaşılmaktadır. Çevreci
yeşil evlerin inşaatında bu tür atıkların mümkün olduğunca değerlendirilmesi bu tür
zorlukların ve sıkıntıların önüne geçmektedir.
Çevreci malzeme seçimi ve yapım tekniğinde çevreci yaklaşımlar uygulanmaktadır.
Tükenme tehlikesi olmayan ve mümkün olduğunca yakın mesafelerdeki
kaynaklardan temin edilen malzemeler tercih edilmektedir. Ayrıca bina yapımında
kullanılan malzemelerin seçiminde insan sağlığı açısından tehlikeli olmayan doğal
2
malzemelerin seçimine özen gösterilmektedir. Özellikle atık gazlar içermeyen
boyaların seçilmesi ve halı kullanılmaması, bina içerisindeki hava kalitesinin daha
yaşanılabilir durumda olması amaçlanmaktadır.
1.1.Yeşil Evlerin (Çevreci Binaların) Faydaları
•
Kentsel yaşam alanlarına değer katması
•
Yapının ekonomik değerini artırması
•
Yapım aşamasında doğal çevre tahribatının en aza indirilmesi
•
Temiz teknolojilerin kullanımı ve geliştirilmesine ortam sağlaması
•
Hafriyat ile ortaya çıkan atık malzemenin değerlendirmeye alınması
•
Yeşil çatı uygulaması ile yağmur sularının arındırılması
•
Yağmur sularının kullanımı ile kanalizasyon sisteminin yükünü azaltma
•
Güneş enerjisinden yaralanma
•
Rüzgar enerjisinden faydalanma
•
Doğal ışıktan yaralanma
•
Yeşil katmanların güneş ışınlarını yansıtmaması ile sera etkisini oluşturan
yansımaları azaltması
•
Enerji tasarrufu sağlaması
•
Yeşil katmanları ile oksijen üretmesi
•
İzolasyon sistemleri ile ısıtma soğutma maliyetlerinin ve karbondioksit
salınımının azaltılması
•
Geri dönüştürülebilir atıkların kullanılabilmesi.
1.2.Yeşil Evlerin (Çevreci Binaların) Uygulama Özellikleri
•
Tasarım aşamasında yeşil ev standartları ile projelendirme, basit ve yenilikçi
çözümle ile yapım maliyetlerinin optimize edilmesi
•
Doğal çevre ile uyumlu bir yapılanma
•
Hafriyatın minimuma indirilmesi ve atık malzemenin kullanılmasına yönelik
tasarım
•
Yeşil çatı
3
•
Etkili yalıtım sistemleri ile enerji tasarrufunun sağlanması, ses ve ısı
yalıtımının oluşturulması
•
Doğal ışık ile aydınlatmayı binanın içinde olabildiğince kullanabilecek bir
mimari
•
HVAC (ısıtma, soğutma ve havalandırma) sisteminde etkili çözümler
•
VOC (volatile organic compound - uçucu organik bileşik) değeri düşük yapı
malzemelerinin ve dekorasyon ürünlerinin kullanılması
•
Fotovoltaik panel sistemleri ile güneş enerjisinin kullanılması
•
Az su tüketen bitki ve ağaçlar ile peyzaj yapılması
•
Atık malzemelerden
kullanılması
•
Harekete duyarlı sensörler ile havalandırma ve ışıklandırma
•
Binanın kendi elektriğini üreten sistemlerin kurulması
•
Yer altı ısı kaynağının kullanılması (Ground Source Heat Pump System GSHP)
•
Güney cephede trombe duvarı uygulamaları ile kışın ısı ihtiyacının yarısının
güneşten sağlanması (http://www.cevreonline.com/cevreci/yesilbinalar.htm) .
dönüştürülerek
üretilen
yapı
malzemelerinin
2.Güneş Enerjisi
Fosil enerji kaynaklarında meydana gelen azalma, yeni ve yenilenebilir enerji
kaynaklarına yönelmeyi zorunlu hale getirmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının
başında gelen güneş enerjisi; ulaşılması kolay, temiz, güvenilir ve kurulumdan sonra
neredeyse hiç bakım ve yatırım gerektirmeyen yönüyle geleceğin vazgeçilmez ana
enerji kaynağı olmaya adaydır.
Güneşten elde edilen enerjiyle bir evin bütün elektrikli eşyalarını çalıştırabilir, sokak
lambalarını aydınlatabilir, mobil cihazları kapalı mekânlara bağımlı olmadan şarj
edebilir, gelişmiş sistemleriyle arabaları çalıştırabiliriz. Dünyada ve ülkemizde güneş
enerjisi kullanımıyla ilgili çalışmalar son yıllarda artmış olmasına rağmen, dünyanın
hiçbir ülkesinde yeterince yararlanılan bir enerji kaynağı değildir. Türkiye’de birçok
proje yapılmış ve bu projelerin sonucunda birden fazla güneş evi kurulmuştur. Ancak
bu çalışmalar yaygınlaştırılamamıştır.
4
Coğrafi konumu nedeniyle sahip olduğu güneş enerjisi potansiyeli yüksek olan
Türkiye'nin ortalama yıllık toplam güneşlenme süresi 2.640 saat (günlük toplam 7,2
saat), ortalama toplam ışınım şiddeti 1.311 kWh/m²-yıl (günlük toplam 3,6 kWh/m²)
olduğu tespit edilmiştir. Güneş Enerjisi potansiyeli 380 milyar kWh/yıl olarak
hesaplanmıştır.
Resim 2.1: Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası ( www.eie.gov.tr )
Yeşil ev projemiz tasarımında güneş enerjisinden; güneş kolektörü ile termal enerji,
fotovoltaik paneller ile elektrik üretimi amaçlanmıştır.
2.1.Fotovoltaik Panellerden Elektrik Eldesi;
Güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren sistemlere "Fotovoltaik Sistemler" denir.
Güneş enerjisini DC (doğru akım) elektrik enerjisine çeviren ekipman, güneş pili
olarak da bilinen fotovoltaik panellerdir. Fotovoltaik sistemlerde fotovoltaik
panellerin yanı sıra, akü, şarj regülatörü, solar evirici ve şalt ekipmanı bulunur.
Aküler elektrik enerjisi depolamada kullanılırken, şarj regülatörleri akülerin şarj
kontrolünü sağlar. Solar eviriciler, fotovoltaik panellerde üretilen DC elektrik
enerjisini AC elektrik enerjisine çevirir. Sistemdeki şalt ekipmanı, sistemin enerji
üretimini, dağıtımını, kontrolünü ve güvenliğini sağlar. Fotovoltaik sistemler; şebeke
bağlantılı (on-grid) sistemler ve şebekeden bağımsız (off-grid) sistemler olarak ikiye
ayrılır.
Projemizde Osmaniye Korkut Ata Üniversite’sinde kurulması planlanan yeşil evin
mimari hatlarına uyumlu olarak güneye eğimli çatıda 5kW gücünde fotovoltaik
sistem tasarlanmıştır.
5
Tasarımda;









20*250Watt Gücünde Polikristal Fotovoltaik Panel (99cm*165cm)
İnverter
Alüminyum Alt Konstrüksiyon
DC Kablo
DC Pano
AC Pano
AC Kablo
Solar Regülatör
Akü kullanılmıştır.
2.2.Panel Yerleşim Planı
Panellerin 190’lik çatı üzerine yerleşiminde; panellerin yatay eksende birbirleri ile
arasında 2cm, dikey eksende birbirleri arasında 30cm ve çatı kenarlarından güvenlik
amacı ile 80cm boşluk bırakılmıştır. Daha fazla kurulum amacı ile paneller yatay
şekilde konumlandırılmış olup, 4 adet sıra elde edilmiştir. Her sırada ise 5 adet panel
kullanılmıştır.
Resim 2.2: Panel Yerleşim Planı
6
Tablo-1: Tasarımda Kullanılması Planlanan Polikristal PV Parametreleri
ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLER
Nominal Güç
Nominal Güç Toleransı
Nominal Güç Voltajı
Nominal Güç Akımı
Açık Devre Voltajı
Kısa Devre Akımı
Maksimum Sistem Gerilimi ( V )
Diyot Akımı ( A )
250
-0/+5
31,28
8,01
37,66
8,66
1000
15
TEKNİK BİLGİLER
Hücre Sayısı ( Matrix )
Hücre Tipi
Hücre Ölçüsü ( mm )
Panel Ölçüsü U x E x Y ( mm )
Ağırlık ( kg )
Bağlantı Tipi
60 ( 6 x 10 )
Polikristal
156 x 156
1665 x 1001 x 40
19
MC4
SICAKLIK KATSAYILARI
0
NOCT C
Sıcaklık Katsayısı
Sıcaklık Katsayısı
Sıcaklık Katsayısı
+46 + 2
+0,05
-0,32
-0,43
Toplamda 5kW gücünde kurulan fotovoltaik sistemde 2 adet inverter kullanılmıştır.
Osmaniye’nin hava şartlarında panellerin yaz aylarındaki sıcaklıkları yüksek olması
nedeniyle panellerin voltajı artacaktır. İnverterler kurulu güce göre bir miktar büyük
seçilmiştir. 20 adet 250watt gücünde panellerden 10 adedi seri bağlanarak bir
invertere, diğer 10 adet seri bağlı paneller diğer invertere bağlanmıştır. İnverter MPP
voltaj aralığı 125-500V olup, 1 PV dizisinin (10 Adet) 700C panel sıcaklığı
1000W/m2 ışınım ve -30C panel sıcaklığı 1000W/m2 ışınımda güvenli bir şekilde bu
voltajlar arasında olması sağlanmıştır.
7
Resim 2.3: PV Panellerin İnverter Bağlantıları
Resimde belirtildiği gibi alt iki sıra 1 nolu invertere, üst iki sıra 2 nolu invertere
bağlanmıştır. Solar regülatöre panellerin, akülerin ve inverterin de uygun bağlanması
ile şebekeden bağımsız bir güç üretim sistemi tasarlanmıştır.
Resim 2.4: Tasarlanan PV Sisteminin Projeye Entegresi
8
Tablo-2: Teorik Sonuçlar
Teorik Sonuçlar
Lokasyon
Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi
PV Kurulu Gücü
5,00 kWp
Brüt / Aktif PV Yüzey Alanı
32,67 / 32,69 m2
PV Yüzeyine Gelen Işıma Miktarı
62.289 kWh / yıl
PV Sisteminden Üretilen Enerji (AC)
7.147,7 kWh
Sistem Verimliliği
% 11,4
Performans Oranı
% 74,8
kWp Başına Üretilen kW
1.429,54 kWh / kWp
CO2 Emisyonuna Katkısı
6.312 kg / yıl
Tasarlanan PV sisteminde teorik olarak tabloda belirtilen sonuçlar elde edilip sistem
enerji üretim hesaplamasında kullanılmıştır.
2.3.Güneş Kollektöründen Sıcak Su Eldesi:
Düzlemsel güneş kollektörleri, güneş enerjisinin toplandığı ve herhangi bir akışkana
aktarıldığı çeşitli tür ve biçimlerdeki aygıtlardır.
Düzlemsel güneş kollektörleri, üstten alta doğru, camdan yapılan üst örtü, cam ile
absorban plaka arasında yeterince boşluk, kollektörün en önemli parçası olan
absorban plaka, arka ve yan yalıtım ve yukarıdaki bölümleri içine alan bir kasadan
oluşmuştur (TELLİ E. Güneş enerjisi ders notları).
.
Resim 2.5: Güneş Kolektörü Kesiti
Kolektörlerin üstten olan ısı kayıplarını en aza indirgeyen ve güneş ışınlarının
geçişini engellemeyen bir maddeden olmalıdır. Cam, güneş ışınlarını geçirmesi ve
ayrıca absorban plakadan yayınlanan uzun dalga boylu ışınları geri yansıtması nedeni
ile örtü maddesi olarak son derece uygun bir maddedir. Bilinen pencere camının
geçirme katsayısı 0.88’dir. Son zamanlarda özel olarak üretilen düşük demir oksitli
camlarda bu değer 0.95 seviyesine ulaşmıştır.
9
Tasarımda:





1 Adet Güneş Kolektörü
Soğuk Su Deposu
Sıcak Su Deposu
Pompa
Alt Konstrüksiyon kullanılmıştır.
Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi’nde yapılması planlanan yeşil ev projesinde
parametreler 1 güneş kolektörü üzerinden alınıp kişi başına günlük 50lt (2
kişi=100lt) su tüketimi hesabına göre yapılmıştır. Tasarımda kullanılan kolektör
yüzey alanı 2.1m2 olup verimi 0,74’tür.
10
Tablo-3: Tasarlanan Güneş Kolektörü Sistem Verileri
AYLAR
ŞEBEKE
SUYU
(0C)
SOLAR
ENERJİ
(kcal/m2)
GÜNLÜK
SU
TÜKETİMİ
(lt/gün)
GEREKLİ
ENERJİ
(kcal/gün)
BİR KOLLEKTÖRÜN
ÜRETTİĞİ
ENERJİ
(kcal/kollek.)
SU
MİKTARI
(lt/kollek.)
KOLLEKTÖR
SAYISI
Adet
SİSTEMİN TOPLAM
ÜRETTİĞİ
OCAK
14,5
1806
100
3050
2666
87
1
2666
SU
MİKTARI
(litre)
87
ŞUBAT
13,4
2331
100
3160
3441
109
1
3441
109
MART
15,1
3397
100
2990
5015
168
1
5015
168
NİSAN
17,4
4309
100
2760
6361
230
1
6361
230
MAYIS
20,7
5014
100
2430
7402
305
1
7402
305
HAZİRAN
24,3
6063
100
2070
8951
432
1
8951
432
TEMMUZ
27,3
6390
100
1770
9434
533
1
9434
533
AĞUSTOS
29,0
5908
100
1600
8722
545
1
8722
545
EYLÜL
28,6
4842
100
1640
7148
436
1
7148
436
EKİM
25,9
3130
100
1910
4621
242
1
4621
242
KASIM
21,2
1987
100
2380
2933
123
1
2933
123
ARALIK
17,4
1574
100
2760
2324
84
1
TOPLAM
2324
69018
84
3294
11
ENERJİ
(kcal/gün)
3.Rüzgar Enerjisi
Son yıllarda nüfus artışıyla birlikte elektrikli aletler fazlalaştığı için enerji kullanımı
hat safhalara ulaşmıştır. İnsanoğlu, bu enerji ihtiyacını karşılayabilmek için alternatif
yollar aramışlardır bunlardan biriside rüzgar enerjisidir.
Rüzgarlar; Güneşin atmosfer kütlesine eşit olmayan biçimde yaymış olduğu ısı,
yeryüzünün coğrafi yapısı ve dünyanın kendi etrafında dönmesi sonucu oluşurlar.
Rüzgar enerjisi de; Güneşin, yer yüzeyini ve atmosferi farklı derecede ısıtmasından
rüzgar adı verilen hava akımı oluşur. Hava akımının hızlı yer değiştirmesi ile
içindeki parçacıkların hareketi de hızlı olur. Havanın bu özelliğini kinetik enerjiye
dönüştürme işlemine “Rüzgar Enerjisi” adı verilir. Rüzgar enerjisinin kaynağı
güneştir. Rüzgar enerjisi yenilebilir enerji kaynaklarındandır ve son derece
önemlidir.
3.1.Rüzgar Türbininden Elektrik Eldesi;
Türbin rotoru aerodinamik olarak dizayn edilmiş kanatları vasıtası ile rüzgar dalga
enerjisinin bir kısmını yakalayarak mekanik enerjiye çevirir. Düşük hızlı bu mekanik
enerji dişli kutusu yardımı ile yüksek generatör hızı seviyesine çıkarılır. Eğer
generatör yüksek kutup sayısına sahip ise dişli kutusuna ihtiyaç duyulmayabilir.
Yüksek dönüş hızına sahip mekanik enerjiye çevrilmiş bu enerji ise generatör
aracılığı ile elektrik enerjine dönüştürülür. (YANIKTEPE. B Rüzgar enerjisi ders
notları)
Resim 3.1: Osmaniye Rüzgar Atlası ( www.eie.gov.tr )
12
Projemizde Osmaniye Korkut Ata Üniversite’sinde kurulması planlanan yeşil evin
mimari hatlarına uyumlu olarak 9 metre direk yüksekliğine sahip 1.5 kW gücünde
rüzgar türbini kullanılması tasarlanmıştır.
Tasarımda;







1 Adet 1.5kW Rüzgar Türbini
Akü
İnverter
DC Kablo
DC Pano
AC Kablo
AC Pano kullanılmıştır.
Tablo-4: Projemize Entegre Edilen Rüzgar Türbinin Parametreleri
TÜRBİN PARAMETRELERİ
Nominal Gücü (Watt)
1000
Nominal Voltaj (Volt)
48
Rotor Çapı (metre)
2.7
Dönüşe Başlama Hızı (m/s)
2
Nominal Rüzgar Hızı (m/s)
9
Nominal Dönüş Hızı (rpm)
400
Kanat Sayısı
3
Direk Yüksekliği
9
Önerilen Akü Kapasitesi
12V225Ah (4 adet)
Önerilen İnverter Tipi
Tek fazlı inverter
Teorik Sonuçlar
Lokasyon
Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi
Türbin Kurulu Gücü
1,50 kW
Yıllık Toplam Üretim (AC)
2334 kWh / yıl
Aylık Üretim
195 kWh / ay
Türbin Verimliliği
Betz Kanununa Göre %59
Ortalama Rüzgar Hızı (44 ay)
2.23 m /sn
CO2 Emisyonuna Katkısı
1512,43 kg / yıl
Tablo-5: Teorik Sonuçlar
Tasarlanan rüzgar türbini sisteminde teorik olarak tabloda belirtilen sonuçlar elde
edilip sistem enerji üretim hesaplamasında kullanılmıştır.
13
4.Trombe Duvarı
Güneş enerjisi, dünyadaki bütün hayatların bağlı olduğu doğal bir ısı kaynağıdır.
Bazı doğal işlemlerin kontrolü yapılarak, binaların ısıtma ve soğutma ihtiyacı
rahatlıkla karşılanabilir. Pasif güneş enerji sistemlerinde kullanılan bu işlemler,
termal enerji akımları olup radyasyon, kondüksiyon ve doğal konveksiyondan
oluşmaktadır. Güneş ışığı binaya çarptığı zaman, bina malzemeleri bu ışığı geçirir,
yansıtır yada güneş ışınımını absorbe eder. Oluşturulacak bir hava kanalı içerisinde
ise, güneş tarafından üretilen ısının bir hava hareketine yol açacağı bellidir. Buradan
yola çıkarak binaların ısıtılması, doğal bir kaynak olan güneş sayesinde
yapılabilmektedir. Pasif ısıtma tekniklerinden biri de Trombe duvar kullanımıdır.
(ÖZALP. C Yapılarda enerji analizi ders notu)
Resim 4.1: Trombe Duvarı
Trombe duvar bir kolektör sistemi olup, duvar ve duvardan belli bir mesafeye
yerleştirilmiş cam yüzeyden oluşur. Burada, camdan geçen ışınlar, Trombe duvar
tarafından emilerek, enerji duvar içinde depolanır.
Cam ile duvar arasında kalan hava ise ısınır ve doğal konveksiyon yoluyla üst
delikten iç ortama iletilir. Bilindiği gibi ısınan hava genleşir ve böylece sıcaklığı
artarken yoğunluğu azalır. Dolayısı ile kanal içerisindeki hava, kaldırma kuvvetinin
etkisiyle yükselir. Üst delikten oda içerisine girerek, sahip olduğu enerjiyi buralara
aktarır. Soğuk oda havası, Trombe duvarın alt kısmında bulunan hava deliğinden
kanala çekilir, hava kanalında ısınarak yükselir ve oda içerisine tekrar sirkülasyon
yoluyla aktarılır. Kanalda doğal konveksiyonla (termo sirkülasyon) ısının taşınması,
duvarın alt ve üst kısımlarına hava deliklerinin açılmasıyla mümkün olmaktadır.
Böylece kışın güneşli günlerde odaya ek bir ısı kazancı sağlanmış olur. Trombe
duvar sistemlerinde duvarın güneşe bakan dış yüzeyi koyu renkte olmalıdır.
14
Tasarım Parametreleri:



20cm*150cm 2 Adet Hava Kanalı
310cm*375cm Cam Yüzey Alanı
Siyah Boyalı Duvar
Bu tasarım parametreleri projemize uygulanarak doğal yolla ısıtma sağlanmıştır.
5.Isı Kaybı ve Isıtma İhtiyacı Hesapları
Taban :
Taş Kaplama :
Tesfiye Beton:
Donatılı Beton:
Kırma Taş :
Dolgu Malzemesi :
Grobeton :
İç Taşınım =
Duvarlar :
Taş Kaplamasız :
İnce Sıva :
Kaba Sıva :
15
Bims :
Kaba Sıva :
Alçı Sıva :
İç Taşınım =
Dış Taşınım =
Taş Kaplamalı :
Taş Kaplama :
Kaba Sıva :
Bims :
Kaba Sıva :
Alçı Sıva :
İç Taşınım =
Dış Taşınım =
16
Tavan :
Cam Yünü :
Betonarme :
Kaba Sıva :
Alçı Sıva :
İç Taşınım =
Dış Taşınım =
Trombe Duvarı :
Çift Cam :
Kaba Sıva :
Bims :
Kaba Sıva :
Alçı Sıva :
İç Taşınım =
Dış Taşınım =
17
Alanlar
Tavan: 76.7 m2
Taban: 76.7 m2
Pencere: 15.7 m2
Trombe: 11.62 m2
Taş Kaplamalı Duvar: 17.24 m2
Taş Kaplamasız Duvar: 103.45 m2
Tablo-6 : Aylar için Dış Sıcaklık Değerleri (ÖZALP. C Yapılarda enerji analizi ders
notu)
Aylar
1. Bölge
2. Bölge
3. Bölge
4. Bölge
OCAK
8,4
2,9
-0,3
-5,4
ŞUBAT
9,0
4,4
0,1
-4,7
MART
11,6
7,3
4,1
0,3
NİSAN
15,8
12,8
10,1
7,9
MAYIS
21,2
18,0
14,4
12,8
HAZİRAN
26,3
22,5
18,5
17,3
TEMMUZ
28,7
24,9
21,7
21,4
AĞUSTOS
27,6
24,3
21,2
21,1
EYLÜL
23,5
19,9
17,2
16,5
EKİM
18,5
14,1
11,6
10,3
KASIM
13,0
8,5
5,6
3,1
ARALIK
9,3
3,8
1,3
-2,8
18
Tablo- 7 : 1. Bölge için Güneş Işınım Değerleri(ÖZALP. C Yapılarda enerji analizi
ders notu)
Aylar
OCAK
ŞUBAT
MART
NİSAN
MAYIS
HAZİRAN
TEMMUZ
AĞUSTOS
EYLÜL
EKİM
KASIM
ARALIK
72
84
87
90
92
95
93
93
89
82
67
64
26
37
52
66
79
83
81
73
57
40
27
22
Özgül Isı Kaybı (H)
a. İletim yoluyla ısı kaybı (
)
Yeşil evin ısı iletimi ile olan ısı kaybı ( )
Çevreci binamızda ısı köprüsü olmadığını kabul edersek
b. Havalandırma yoluyla ısı kaybı (
)
19
43
57
77
90
114
122
118
106
81
59
41
37
( Doğal havalandırma yapılan binalarda
Özgül ısı kaybı
Aylık Ortalama İç Kazançlar (
Aylık Ortalama Güneş Enerjisi Kazançları
OCAK
20
)
Kazanç Kullanım Faktörü
Kazanç Kullanım Faktörü (h)
Toplam Aylık Isıtma Enerjisi Gereksinimi
* kazanç kullanım faktörü
bulunmuştu. O halde ısı kazancı
* 31 *86400
Aylık Ortalama Güneş Enerjisi Kazançları
ŞUBAT
21
Kazanç Kullanım Faktörü
Kazanç Kullanım Faktörü (h)
Toplam Aylık Isıtma Enerjisi Gereksinimi
* kazanç kullanım faktörü
bulunmuştu. O halde ısı kazancı
* 28 *86400
Aylık Ortalama Güneş Enerjisi Kazançları
MART
22
Kazanç Kullanım Faktörü
Kazanç Kullanım Faktörü (h)
Toplam Aylık Isıtma Enerjisi Gereksinimi
* kazanç kullanım faktörü
bulunmuştu. O halde ısı kazancı
* 31 *86400
23
Aylık Ortalama Güneş Enerjisi Kazançları
NİSAN
Kazanç Kullanım Faktörü
Kazanç Kullanım Faktörü (h)
Toplam Aylık Isıtma Enerjisi Gereksinimi
* kazanç kullanım faktörü
bulunmuştu. O halde ısı kazancı
24
* 30 *86400
Aylık Ortalama Güneş Enerjisi Kazançları
KASIM
Kazanç Kullanım Faktörü
Kazanç Kullanım Faktörü (h)
25
Toplam Aylık Isıtma Enerjisi Gereksinimi
* kazanç kullanım faktörü
bulunmuştu. O halde ısı kazancı
* 30 *86400
Aylık Ortalama Güneş Enerjisi Kazançları
ARALIK
Kazanç Kullanım Faktörü
26
Kazanç Kullanım Faktörü (h)
Toplam Aylık Isıtma Enerjisi Gereksinimi
* kazanç kullanım faktörü
bulunmuştu. O halde ısı kazancı
* 31 *86400
Diğer aylar için aynı şekilde Toplam aylık ısıtma enerjisi gereksinimi hesaplanırsa
aşağıdaki gibi bulunur.
Tablo-8: Aylık Isıtma Enerjisi Gereksinimi (ÖZALP. C Yapılarda enerji analizi ders
notu)
AYLAR
AYLIK ISITMA ENERJİSİ GEREKSİNİMİ (kj)
OCAK
ŞUBAT
MART
NİSAN
MAYIS
0,00
HAZİRAN
0,00
TEMMUZ
0,00
AĞUSTOS
0,00
EYLÜL
0,00
EKİM
0,00
KASIM
ARALIK
Toplam
13714116,46 kj
27
6. Yaklaşık Metrajlar:
Tablo-9: Yaklaşık Metrajlar
KORKUT ATA ÜNİVERSİTESİ YEŞİL EV PROJESİ
PROJE KALEMLERİ
KAZI
GROBETON
DOLGU
KIRMA TAŞ
İNŞAAT ÇELİĞİ
C20 BETON
KALIP
DUVAR
KABA SIVA
İNCE SIVA
ALÇI SIVA
ŞAP
GRANİT SERAMİK (TABAN)
SERAMİK (DUVAR)
BOYA (DIŞ CEPHE)
BOYA (İÇ CEPHE)
PENCERE (PVC 95/150 (4+12+4 ÇİFT CAM))
PENCERE (PVC 150/250 (4+12+4 ÇİFT CAM))
PENCERE (PVC 150/150 (4+12+4 ÇİFT CAM))
PENCERE (PVC 50/50 (4+12+4 ÇİFT CAM))
CAM KAPLAMA (350/375 ÇİFT CAM)
TAŞ KAPLAMA
AMERİKAN KAPI (90/210)
AMERİKAN KAPI (80/210)
ÇELİK KAPI (100/210)
8CM CAM YÜNÜ ŞİLTE
AHŞAP ÇATI
AHŞAP PERGOLE
TEK DAMAR KABLO (1x 2,5)
ELEKTRİK SAYAÇ PANOSU
PİS SU BORUSU
TEMİZ SU BORUSU
SU SAYAÇ PANOSU
MERDİVEN (MERMER KAPLAMA)
DENİZLİK (MERMER)
YÖNETİCİ ODASI TAKIMI
DİNLEYİCİ SANDALYESİ
SİNEVİZYON PERDESİ
KATLANIR AHŞAP SERGİ RAFI
AHŞAP KİTAPLIK
24000 BTU'LUK KLİMA
12000 BTU'LUK KLİMA
BÜRO TİPİ YAPIM BUZ DOLABI
GÜNEŞ PANELİ (250 Wp )
RÜZGAR TÜRBİNİ (1,5 Kw)
İNVERTER
AKÜ
REGÜLATÖR
YAKLAŞIK METRAJLARI
120
16
110
11
6250
80
400
185
420
160
260
100
100
20
160
240
4
2
1
1
1
325
1
1
1
100
85
20
250
1
20
20
1
20
10
1
58
1
5
1
2
1
1
20
1
3
24
3
BİRİMİ
m3
m3
m3
m3
kg
m3
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
m2
ADET
ADET
ADET
ADET
ADET
m2
ADET
ADET
ADET
m2
m2
m2
M
ADET
m
m
ADET
mt
mt
ADET
ADET
ADET
ADET
ADET
ADET
ADET
ADET
ADET
ADET
ADET
ADET
ADET
(Not: Tablodaki metrajlar yaklaşık değerler olup revizyona göre değişebilmektedir.)
28
7. Teorik Sonuçlar :
Tasarlanan Yeşil Ev’in ısıtma ihtiyacı yaklaşık olarak yıllık
bulunmuştur. Rüzgar ve Güneş enerjisinden bir yılda toplam
elektrik
enerjisi üretilmiş olup, ısıtma ihtiyacı Yeşil Enerjiden karşılanacaktır. Artakalan
elektrik enerjisi ise bir yılda toplam
olup bu enerji iç ihtiyaçlar ve
çevre aydınlatması için kullanılacaktır.
8. Maliyet :
Yapılan piyasa araştırmalarına ve alınan tekliflere göre Yeşil Evin toplam maliyeti
yaklaşık olarak 120.000,00 TL ’dır.
29
9. Mimari Projeler
Resim 9.1: Zemin Kat Planı
30
Resim 9.2: Çatı Planı
31
Resim 9.3: B-B Kesiti
32
Resim 9.4: A-A Kesiti
33
Resim 9.5: Batı Cephesi
34
Resim 9.6: Doğu Cephesi
35
Resim 9.7: Güney Cephesi
36
Resim 9.8: Kuzey Cephesi
37
10. Yeşil Evin 3D Tasarımı:
Resim 10.1: Kuzey – Batı Cephesi Üç Boyutlu Görünüşü
Resim 10.2: Doğu Cephesi Üç Boyutlu Görünüşü
38
Resim 10.3: Doğu – Kuzey Cephesi Üç Boyutlu Görünüşü
Resim 10.4: Kuzey - Batı Cephesi Üç Boyutlu Görünüşü
39
11.Yeşil Evin Statik Hesapları:
Resim 11.1: Yapı Genel Yerleşim Şekilleri Zemin Kat
40
Resim 11.2: Zemin Kat Temeller
41
Resim 11.3: Yapı Genel Bilgileri
42
Resim 11.4: Yükleme Kombinasyonları – Kullanılan Standartlar ve Yönetmelikler
43
Resim 11.5: Yapı Özet Raporu
44
Resim 11.6: Döşeme – Kiriş – Kolon Raporu
45
Resim 11.7: Nervür Kirişi - Keset Sürekli - Temel Özet Raporları
46
Resim 11.8: Düzensizlik Raporu
47
Resim 11.9: Katsayının Seçim Nedeni
48
Resim 11.10: Göreli Kat Ötelemelerinin Sınırlandırılması
49
Resim 11.11: 2. Mertebe Etkileri
50
Resim 11.12: Döşeme Statik ve Betonarme Donatı Hesabı
51
Resim 11.13: Kiriş Yükleri I
52
Resim 11.14: Kiriş Yükleri II
53
Resim 11.15: Kiriş Betonarme Hesabı I
54
Resim 11.16: Kiriş Betonarme Hesabı II
55
Resim 11.17: Kiriş Kesme Donatısı Hesabı
56
Resim 11.18: Kiriş Burulma Hesabı ve Kontrolü
57
Resim 11.19: Kiriş Burulma Sehim ve Çatlak Kontrolü
58
Resim 11.20: Kolon Betonarme Hesap Sonuçları
59
Resim 11.21: Kolon Kesme Donatısı Hesabı
60
Resim 11.22: Kolon Kesme Güvenliği I
61
Resim 11.23: Kolon Kesme Güvenliği II
62
Resim 11.24: Güçlü Kolon Kontrolü I
63
Resim 11.25: Güçlü Kolon Kontrolü II
Resim 11.26: Kolon Normal Kuvvet Kontrolü
64
Resim 11.27: Nervür Döşeme Statik ve Betonarme Donatı Hesabı
65
Resim 11.28: Nervür Döşeme Sehim Kontrolü
66
Resim 11.29: Sürekli Temel Kolon Yükleri
67
Resim 11.30: Sürekli Temel Betonarme Hesapları I
68
Resim 11.31: Sürekli Temel Betonarme Hesapları II
69
Resim 11.32: Sürekli Temel Kesme Donatısı Hesabı
70
Resim 11.33: Kolon Kiriş Birleşim Bölgelerinin Kesme Güvenliği
71
Resim 11.34: Kat Deplasmanları
72
Resim 11.35: Katlara Etkiyen Yatay Yükler
73
12.Kaynakça











ÖZALP C. Yapılarda enerji analizi ders notu
TELLİ E. Güneş enerjisi ders notları
YANIKTEPE B. Rüzgar enerjisi ders notları
http://www.eie.gov.tr/
http://www.ezinc.com.tr/
http://www.cevreonline.com
http://www.wikipedia.com
http://www.sergun.com/
http://www.cimo.com.tr/
http://www.epdk.gov.tr/
http://www.enerji.gov.tr/index.php#
74