Termal Güneş Enerjisi Sistemleri Perspektifinden “Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği” Uygulamaları

Sevgili Temiz ve Yenilenebilir Enerji Dostları,

Hatırlayacağınız gibi geçtiğimiz Temmuz ayında yürürlüğe girmesi beklenen ve uygulanabildiği, denetlenebildiği taktirde belki de ilk defa enerji ve yapı sektörü arasında bir sinerji, pratik bir entegrasyon yaratması öngörülen “Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği”, yönetmeliğin uygulanmasında önemli bir temel teşkil edecek uygulama yazılımındaki eksikliklerin tamamlanması dolayısı ile Ocak 2011 tarihine ertelendi. Bu ertelemede bazı lobilerin, mühendislik ve verimlilik kaygılarından arınmış ve gerekçesini hala anlayamadığımız, 1000m2 ve üzeri toplam yaşam alanlarına sahip yapılarda mekan ısıtma ve sıcak su üretiminin merkezi sistemler ile gerçekleştirilmesi zorunluluğu 2000m2 ye çıkarılmakla birlikte, (herhalde 3000 talep edildi, 2000 e bağlandı !!!) en azından enerji bağımlılığı yaratan, enerjiyi verimsiz tüketen münferit sistemlerin ve bugüne dek pek de irdelenmemiş birçok konunun artık yönetmeliğe bir iyileştirme ile girmiş olması bizleri umutlandırıyor.

Bu yazıda tüm yönetmeliğin, enerji verimliliğine yönelik tüm maddelerini değil, satır aralarına sıkışmış ve termal güneş enerjisi sistemlerinin merkezi ve bir mühendislik birikimi gerektiren biçimde diğer kaynaklar ile birlikte akuple uygulanması ile yönetmeliğin gereksinimlerinin nasıl verimli bir biçimde karşılanabileceğine yönelik maddeleri yorumlamak isteriz. Umuyoruz ki bu yönetmelik tali maddeleri ve doğru yorum ile merkezi termal güneş enerjisi sistemlerinin yaygınlaşmasına da yer açacaktır. Aşağıda yönetmeliğin merkezi termal güneş enerjisi sistemlerini direkt ya da doğrudan etkileyebilecek maddeleri ile bunlara ilişkin yorumlarımızı paylaşmak isterim. Ufuk açması ve ilham vermesi dileği ile…

“(3) Yeni binalarda; yapı ruhsatına esas olan toplam kullanım alanının 2.000 m2 ve üstünde olması halinde merkezi ısıtma sistemi yapılır.

“MADDE 2 – (1) Bu Yönetmelik mevcut ve yeni yapılacak binalarda;

c) Enerji ihtiyacının, kojenerasyon sistemi ve yenilenebilir enerji kaynaklarından karşılanmasına,

(Sanırız bir yoruma gerek yok, madde tüm açıklığı ile mümkün olabildiğince binalarda yenilenebilir enerji kaynaklarından faydalanılmasını teşvik ediyor)

d) Korunması gerekli kültür varlığı olarak tescil edilen binalarda, enerji verimliliğinin artırılmasına yönelik önlemler ve uygulamalar ile ilgili, Kültür ve Tabiat Varlıklarını Koruma Kurulunun görüşünün alınarak bu görüş doğrultusunda yapının özelliğini ve dış görüntüsünü etkilemeyecek biçimde enerji verimliliğini arttırıcı uygulamaların yapılmasına,

(Bu madde yurdumuzda yaygın olarak çatı ve görüntü kirliliği ile statik sorunlar yaratan ve kısıtlı bir zaman diliminde sadece su ısıtma amaçlı kullanılabilen münferit doğal sirkülasyonlu termal güneş enerjisi sistemleri uygulamalarının, estetik, mimari yapıya uyumlu merkezi sistemlere dönüşebilmesi için önem arzetmektedir.)

mm) Binalarda enerji verimliliği: Binalarda yaşam standardı ve hizmet kalitesinin düşmesine sebebiyet vermeksizin enerji tüketiminin azaltılmasını,

(Bu madde mühendislik entegrasyon birikimi gerektiren merkezi termal güneş enerjisi sistemlerinin endirekt olarak değer katabileceği bir madde olarak yorumlanabilir. Malum olduğu üzere, merkezi sistemlere kıyasla daha verimsiz olan münferit sistemlerin dezavantajlarının yanında getirdiği en büyük avantaj kullanıcılara kendi konfor parametreleri uyarınca sistem değişikliklerini yapabilme imkanı tanımaları idi. Fakat bugün yakıt yakan üniteler ile bunları dağıtan hidrolik sistemler arasına yerleşen istasyonlar, hem merkezi sistemlerin verimini hem de münferit sistemlerin bireysel kullanım konforlarından faydalanabilme imkanı getirmektedirler. Merkezi olarak kurulacak, kapalı devre bir termal güneş enerjisi sistemi, bu dağıtım istasyonları ve merkezi boylerler ile entegre edilecek biçimde kurulabilir ve yıl boyunca hem mekan ısıtma, soğutma hem de sıcak su temininde güneş enerjisinden faydalanma imkanı getirebilirler. Maalesef münferit sistemlerin, güneş enerjisi sistemleri ile entegre edilebilmesi pek mümkün ve fizibil olmamaktadır. Bu yüzden doğalgazın yaygınlaştığı bölgelerde, adeta doğalgaz yakan sistemler, güneş enerjisi sistemlerinin rakibiymiş gibi bir yaklaşım ortaya konmaktadır ki bu son derece yanlış, hatalı ve bilim dışıdır. )

(6) Mevcut binaların, dış cephe duvarlarında ısı yalıtımı, ısıtma sisteminde kazan değişikliği, ferdi ve merkezi ısıtma sistemleri arasında dönüşüm yapılması, merkezi soğutma sistemi kurulması, kojenerasyon sistemi kurulması veya yenilenebilir enerji ile ilgili konularda tadilat yapılması halinde, bu Yönetmelik hükümleri doğrultusunda uygulama projesi hazırlanır ve yapı kullanım izni veren ilgili idare tarafından onaylanır ve uygulanması sağlanır.

(Bu madde güneş enerjisi sistemlerinin tasarım ve uygulamasına yönelik belirli bir mühendislik birikimini zorunlu kılacaktır. Çünkü merkezi olarak kurulabilen yüksek verimli ve rejimli termal güneş enerjisi sistemlei hem mekan ısıtma, hem de soğutma uygulamalarına destek verebilen teknolojileri içermektedir. Bu tip uygulamalar mekanik projelerin ve dolayısı ile belirli onay mekanizmalarının parçası olabileceklerdir. Artık belediyeler ve ilgili odalar, güneş enerjisi uygulamalarının da tetkik ve onay mekanizmalarında sorumluluk üstlenmektedirler ki, bu yaklaşım merkezi ve cebri kapalı devre kurgulanmış termal güneş enerjisi sistemlerinin yaygınlaşmasında etkili olacaktır)

ç) Binanın yapılacağı yere ilişkin olarak yenilenebilir enerji kaynak kullanılması imkânlarının araştırılması ile oluşturulacak raporlar, mimari çözümlerde öncelikle dikkate alınır.”

(Mimarlarımız yaşam mekanları düşleyen, tasarlayan ve planlayan yaratıcı disiplinin temsilcileridirler. Özellikle yurdumuzun güneş enerjisi ışınım şiddetleri bakımından bulunduğu konum itibari ile gerek pasif gerekse aktif güneş enerjisi sistemleri mimari tasarımların entegre birer parçası olabilirler. Dolayısı ile mimarlar, güneş enerjisi uygulamalarını binaların mimari ve mekanik tasarımlarının doğal bir uzantısı olarak görmeli ve çatı kirliliği yaratan sorunlu statik uygulamalara baştan sürece müdahil olarak izin vermemeli ve çalışmalarını “Enerji Mimarlığı” (Ref. Sn. Çelik Erengezgin) perspektifinde geliştirmenin yollarını aramalıdırlar)

(9) Merkezi ısıtma sistemine sahip binalarda ısıtılan mahallerin iç ortam sıcaklığı 15°C’nin altına düşmeyecek şekilde tedbir alınır.”

(Bu madde özellikle kullanılmamasına veya sadece belirli dönemlerde kullanılan dairelerin, komşu dairelerinin kontrolsüz ısı transferini ve kaybını önlemek açısından kritik bir madde olarak görünmektedir. Fakat seçilen iç mekan alt sınır sıcaklığı 15C gibi düşük rejimli konvektif veya konduktif bir uygulama ile sağlanabilecek bir sınır olarak belirlendiği için, güneş enerjisi katkısı büyük oranlarda bu gereksinimi sağlayabilecektir. Bu da daire kullanılmasa dahi, fosil tabanlı merkezi sistemlerin minimumda kullanılması, hatta bazı senaryolarda kazanın tamamı ile dever dışı bırakılabilmesi imkanını getirecektir.)

“(3) Yapı ruhsatına esas olan kullanım alanı 2000 m2’nin üzerindeki oteller, hastaneler, yurtlar gibi konaklama amaçlı konut harici binalar ile spor merkezlerinde merkezi sıhhi sıcak su sisteminin planlanması şarttır.”

(Merkezi olarak kurgulanacak termal güneş enerjisi sistemleri, özellikle öngörülebilen ve yüksek miktardaki sıcak su tüketimi olan otel, hastane, yurtlar gibi yerleşkelerde münferiden veya ikincil bir enerji kaynağı ile akuple dengelemeli çalıştırılarak, bölgesel olarak sıcak tüketim suyu hazırlanmasında yıllık %50 ila % 80 arasında katkı sağlayabilirler.)

“(5) Merkezi kullanım sıhhi sıcak su hazırlama amaçlı planlanan ve sıcak su depolanan sistemlerde, sıhhi sıcak suyun sıcaklığı 60°C geçmeyecek tasarımlar yapılır. Ancak lejyonella etkisi olmaması için depolanan sıhhi sıcak su sistemlerinde en az haftada 1 saat boyunca su sıcaklığı en az 60°C sıcaklıkta tutulur.”

(Yüksek verimli kollektörler ile kurgulanan termal güneş enerjisi sistemleri, ışınım şiddetlerinin yüksek olduğu aylarda, özellikle dik boylerlerde “katmanlaşma’ etkisi ile antilejyonella sıcaklıklarına kolaylıkla ulaşabilmektedirler. Dolayısı ile bu aylarda ikincil enerji kaynağı yakan destek kazanlarını tamamı ile devre dışı bırakmak, bakıma almak mümkün olabilmektedir. Işınım şiddetlerinin düşük olduğu aylarda sistem akuple dengelemeli olarak kuruldu ise kazan giriş katmanına ön ısıtmka yapacak ve ulaşılması gereken antilejyonella delta değeri düşük olacağı için ikincil destek kazanı çok az devrede olacaktır.)

“(8) Merkezi sıhhi sıcak su hazırlama sistemlerinde merkezi plakalı eşanjör kullanılması durumunda, depolama sistemi olarak akümülasyon tankı kullanılır.

(Bu madde, merkezi bir güneş enerjisi sisteminin, kazan ile akuple olarak kullanılması ve kazan branşman çıkışlarının bir kolunun sıcak su biriktirme amaçlı boyler ve/veya akümülasyon tankını destekler biçimde kurgulanması durumunda tercih edilecek bağlantı tipini tanımlamaktadır .Çok bağlayıcı değildir, çünkü kurgu ve kapasitesine göre merkezi güneş enerjisi sistemlerinde dahili veya harici eşanjörler kullanılabilir.)

(10) Sıhhi sıcak suyun ısı kapasitesi minimum kazan modülasyon çalışma alt sınırının altında kalması halinde yaz kullanımına yönelik ayrı bir sıcak su kazanı tesis edilir.”

(Merkezi ve iyi kurgulanmış bir termal güneş enerjisi sisteminde yaz ayları için ikincil modülasyon kazanına gereksinim duyulmamaktadır. Çünkü antilejyonella limit sıcaklığı termal güneş sistemleri enerjisi ile kolaylıkla karşılanabilmektedir. Bu da yatırım ve işletim maliyetini düşürmektedir.)

(3) Merkezi ısıtma sistemine sahip konut olarak kullanılan binalarda cihazlar, en az gidiş suyu kontrolü ve dış havakompanzasyonu yapacak otomatik kontrol sistemleri ile donatılır.

(Merkezi ısıtma zorunluluğu getirilen binalarda, kombi kullanımının getirdiği münferit konfor ve tüketim ayarları terk edilecek gibi görünmekle birlikte bu bir yanılgıdır. Örneğin Sunstrip Solarbooster DHS gibi daire önü istasyonları, tek kolon kazan sıcak suyu kullanılarak münferit dairelere ayarlanabilen konfor değerleri ile mekan ısıtma ve ölçülebilen sıcak su tüketimi imkanı sağlamakta, merkezi boyler termal güneş enerjisi sistemleri ile de desteklenebilmektedir. Bu daire önü istasyonu gidiş suyu sıcaklığına bağlı olarak pompa modülasyonu, eşanjör sıcaklığını ayarlayabilmekte, istasyonun kontrol cihazı dış hava kompanzasyonu sezicilerinden veri alarak hidrolik dengelemeyi otomatik olarak yapabilmektedir.)

“(8) Yeni yapılacak binalarda aydınlatma, ısıtma, soğutma ve sıhhi sıcak su ihtiyacı için kullanılan enerjilerin ayrı ayrı ölçülmesine imkân sağlayacak tasarımlar yapılır ve buna uygun ölçüm ve izleme sistemleri tesis edilir.”

(Münferit sistemlerin aksine, merkezi olarak kurulan termal güneş enerjisi sistemlerinin gidiş, dönüş sıcaklıkları, boyler rejimi vb. gibi parametrelere bağlı olarak ürettikleri enerji kolaylıkla ölçülebilir, toplam enerji üretimi içerisindeki payı ölçeklendirilebilir. Böylelikle özellikle yenilenebilir enerji yatırımları için kullandırılan “eko-kredi’ tipi finasman kaynaklarının fizibilite analizleri kolaylıkla yapılabilir.)

“(1) Yeni yapılacak olan ve yapı ruhsatına esas kullanım alanı yirmibin metrekarenin üzerinde olan binalarda ısıtma, soğutma, havalandırma, sıhhi sıcak su, elektrik ve aydınlatma enerjisi ihtiyaçlarının tamamen veya kısmen karşılanması amacıyla, yenilenebilir enerji kaynakları kullanımı, hava, toprak veya su kaynaklı ısı pompası, kojenerasyon ve mikrokojenerasyon gibi sistem çözümleri tasarımcılar tarafından projelendirme aşamasında analiz edilir. Bu uygulamalardan biri veya birkaçı, Bakanlık tarafından yayımlanan birim fiyatlar esas alınmak suretiyle hesaplanan, binanın toplam maliyetinin en az yüzde onuna karşılık gelecek şekilde yapılır.”

(Yukarıdaki tanımlar ve limitler dahilindeki yapıların termik enerji ihtiyaçlarının mümkün ise optimum katkı sağlar biçimde değil ise en az bina maliyetinin u kadar yatırım bedeli ile merkezi güneş enerjisi sistemleri ile karşılanması öngörülmektedir. Bayındırlık ve/veya TOKİ değerleri ile yaklaşık 400-500Tl/m2 aralığında inşa edileceği varsayilan 2000m2 lik bir binanın luk merkezi güneş enerjisi sistem yatırımı (yaklaşık 100binTL) ile büyük katkı oranlı ‘Solar Fraction” değerli projeler üretilebilir.)

MADDE 27 –.“Enerji kimlik belgesi düzenlenmesi”

MADDE 28

ı) Birincil enerji tüketimine göre, enerji sınıfı,

i) Nihai enerji tüketimine göre, CO2 salımı sınıfı,

j) Binanın yenilenebilir enerji kullanım oranı.

(Her iki madde de hem yapılara hem de merkezi termal güneş enerjisi sistem uygulayıcıları ve entegratörlerine bir disiplin getirecektir. Termal güneş enerjisi sistemlerinin kurgulanış biçimi, lokasyon verileri, tüketim alışkanlıkları gibi veriler ile dönemsel enerji üretim kapasiteleri, bu kapasitenin toplam enerji tüketimi içerisindeki oranı, üretilen enerjinin CO2 emisyon azaltım karşılığı, ve yatırımın finansal analizlerinin ortaya konabilmesi, sofistike firmalar ve sistem entegratörlerinin varlığına ihtiyaç duyacaktır. Böylelikle termal güneş enerjisi sistemleri birçok disiplinin ortak bir projelendirme ile ortaya koyacağı sofistike ve özgün bir mühendislik alanı haline gelebilecektir ki ülkemiz için çok önemli bir boşluk doldurulabilecektir. Enerji verimliliği danışmanlık firmalarının nihai raporlarında ihtiyaç duyabilecekleri ve direkt olarak düzenlenecek kimlik belgesine konu olacak termal güneş enerjisi esaslı sistemlere yönelik bilgilenme ihtiyaçları bu konuda uzmanlık geliştirmiş olan firmalar ile işbirliği sonucu somut değerler yaratacaktır.)