Bursa ili için bir sıfır enerji binasının termoekonomik analizi

II. Dünya Savaşından bu yana, dünya nüfusunun artış oranından daha fazla tüketilmeye başlanan enerji ve diğer kaynaklar; bu gidişatın yarattığı olumsuz sonuçların üzerinden yarım asır geçmeden yerkürede yaşamın bu şekilde sürdürülemeyeceği gerçeğinin farkedilmesine yol açmıştır. İnsanlığın bu duruma acil çözümler bulup geliştirme çalışmaları, bunların giderek artan bir hızla gerçekleştirilmeye başlandığı bir süreci de beraberinde getirmiştir. Bu durumun bir sonucu olarak; enerjinin verimli kullanımıyla birlikte, yenilenebilir kaynakların kullanımının artması ve bu kaynaklar içinde nispeten geç; fakat çok daha hızlı gelişen güneş enerjisi uygulamaları, fotovoltaik panellerle elektriğe dönüştüğü tarlalarda yayılırken, bir taraftan da binaların çatılarında çoğalmaya başlamıştır. Dünyada genel bir ortalama ile üretilen enerjinin üçte birinden daha fazlasını tüketen binaların; elektriğiyle birlikte, ısıtılması, soğutulması ve sıcak su için de gerekli enerjinin; bedelsiz ve temiz enerji olarak yenilenebilir kaynaklardan elde edilmesine yönelik hızla geliştirilen yasal düzenlemeleri; ulusal, bölgesel hedefler ve stratejik yol haritaları takip etmiştir. İvmenin yüksekliği bunların sürekli güncellenmesini gerektirmektedir. Bu tezin konusu olarak ta; Bursa ili, Kestel ilçesi içinde yerleşik olarak düşünülen tek katlı, bağımsız bir evin hazır mimari projesi üzerinden, HAP 4.4 programı yardımıyla ısıtma, soğutma, elektrik; bütün enerji ihtiyacını karşılayacak bir sistemin teknik ve ekonomik analizi yapılarak, incelenmiştir. Analizleri, saatlik veri temeli üzerine kurulu Transfer Fonksiyon Metodu (TFM) ile yapan HAP programı, METRONOM'dan yüklenen Bursa'ya ait meteorolojik veriler ve yapıya ait bilgilerle binanın ısıl hesaplarını, enerji simülasyonunu ve maliyet analizini de gerçekleştirmiştir. Sıcak su için güneş kollektörü hesaplamaları ise f-chart metoduyla yapılmıştır. Sistem sağlayıcı tarafından yapılan ve sonucu paylaşılan PV hesaplamaları, Avrupa Birliği orijinli PVGIS'in programı yardımıyla açı optimizasyonu da yapılarak detaylandırılmış ve kabul edilebilir yakınlıkla doğrulanmıştır. Yatırımın getiri ve geri dönüş süresiyle ilgili ekonomik analiz de P1, P2 yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Üç kişilik bir ailenin yaşadığı "Sıfır Enerji Binası (SEB)" evin yıllık, yaklaşık toplam enerji ihtiyaçları; 4.300 kWh elektrik, 6.300 kWh ısıtma, 2.200 kWh soğutmadır. Bunun için ısıtma yükü 4,6 kW, soğutma yükü 10 kW, elektrik yükü de 3.5 kW olarak hesaplanmış ve seçilen sistemlerle karşılanmıştır. Kombili, panel radyatörlü, split-klimalı klasik sisteme alternatif olarak; toprak kaynaklı, dikey borulu, antifriz/sulu, 6,2 kW ısıtma, 4,9 kW soğutma kapasiteli 4,5/3,5 ısıtma / soğutma performans katsayılı (COP) ısı pompası, ısıtma için yerden ısıtma grubu ve soğutma için fan-coil ve pik günler için bir split-klima ilavesiyle bir sistem paketi oluşturmaktadır. Sıfır Enerji Binası tanımı içinde kalan sonuçlarla fosil kaynak kullanan klasik sisteme karşı tamamen yenilenebilir kaynaklar kullanan bu alternatif sistemin, teknik gerçekleşebilirliğinin doğrulanmasının yanında, ekonomik olarak da 16 yıllık geri ödeme süresinin iyileştirilmesi için üzerinde çalışılması gerektiği ortaya çıkmıştır.