TEKNİK MAKALE 61. Sayı (Temmuz Ağustos 2006)

Yrd. Doç. Dr. Süleyman KARSLI,Yrd. Doç. Dr. Hüseyin GÜLLÜCE,Prof. Dr. Hanifi SARAÇ,Araş. Gör. Şendoğan KARAGÖZ Atatürk Üniversitesi Pasinler Meslek Yüksekokulu Atatürk Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mak. Böl.
Kentsel yaşamın hızla arttığı ülkemizde halkın önemli bir bölümü ekonomik ve diğer sosyal alanlarda büyük bir değişimle karşı karşıya kalmıştır. Özellikle yoğun göç alan

bölgelerde barınma ihtiyacı olağanüstü bir hızla artmıştır. Buna paralel olarak kentsel alanlarda yeni yerleşim birimleri oluşturularak hızlı bir yapılaşma faaliyeti başlatılmıştır. Hızlı yapılaşma beraberinde birçok sorunu getirmiştir. Özellikle yapılarda uygun ve kaliteli yalıtım malzemeleri kullanılarak ısısal konfor şartlarının temin edildiği modern yapılara artık hemen her yerde rastlamak mümkündür. Yapılarda tüketilen enerjinin büyük bir bölümünün ısıtmada kullanılması enerji tasarrufu bakımından ısı yalıtımının rolünü daha da artırmıştır. Sınırlı enerji kaynaklarına sahip ülkemizde

enerjinin büyük bir bölümü ithal edilmektedir. Enerji finansal girdileri oldukça yüksektir. Dolayısıyla bilinçli enerji tüketimi hem enerji tasarrufunun sağlanması hem de ekolojik dengenin korunması için önemli bir sorumluluk olarak karşımıza çıkmaktadır. Yalıtım ve otomatik kontrol sistemleri teknik bakımdan yeterli olan bir yapıda tüketilen enerjinin hemen hemen tamamı faydalı enerji şeklinde kullanılabilir ve daha temiz baca emisyonu ile çevresel kirlilik potansiyeli minimuma indirilebilir.

1. YAPILARDA ISI YALITIMI VE OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ YARDIMIYLA ISINMA VERİMİNİN ARTIRILMASI

Doğalgaz sektöründe hareketli bir dönemde bulunmaktayız.  Mevcut kaynakları mümkün olduğu kadar iyi kullanmak zorundayız. Ama kullanırken küresel bir pazarın parçası olduğumuzu unutmamalıyız. Fosil kökenli yakıtlar arasında en hızlı büyüyen yakıtın hem ekonomik bakımdan hem de çevresel kriterler bakımından sahip olduğu avantajlar nedeniyle doğal gaz olduğu görülmektedir. Ülkemizde son zamanlarda hareketlenen bu sektöre birçok yapısal sorunlarla beraber girmiş bulunmaktayız. Buna enerji verimliliği bakımından baktığımızda alınması gereken mesafenin çok olduğu aşikárdır. Enerji sektöründeki talep artışını sağlıklı bir yatırım programı ve bu programların sürekliliğini sağlayacak finansman modelleri geliştirerek karşılayabiliriz. Özellikle sanayi sektörü ihtiyacı olan enerjiyi ucuz ve kaliteli bir şekilde temin edemediği takdirde küreselleşen bu sektörde istenen rekabet gücüne ulaşamayacaklardır.

Dünyada doğalgaz tüketimi her yıl ortalama % 1,6 oranında artarken ülkemizdeki artış bu ortalamanın oldukça üzerindedir. Yapılan çalışma ve öngörülere göre Türkiye de 2005 yılında %21,5 artışla 26,865 milyon m3’e ulaşmıştır. Tüketim tahminlerinde ise 2006 yılında %36,2 artışla 30,100 milyon m3’e, 2010 yılında %90,3 artışla 42,0476 milyon m3’e ve 2020 yılında ise %176,4 artışla 61,042 milyon m3’e ulaşması öngörülmektedir. Türkiye’de doğalgazın yaygınlaşması ile beraber doğalgazlı sistemlere yönelik otomatik kontrol ürünlerine olan talep de artmaktadır. Otomatik kontrol binalarda mekanik tesisatın konforuna ve enerji tasarrufuna yönelik bir sistemdir. Dolayısıyla da proje aşamasında sistemin otomatik kontrol bakımından doğru bir şekilde dizayn edilmesi gerekir. İdeal ortam sıcaklığını %30’luk bir enerji tasarrufuyla bu tip ürünlerin kullanımı konusunda halkın mutlaka bilinçlendirilmesi gerekir [2,3].

2. ENERJİ TASARRUFUNDA ISI YALITIMININ ÖNEMİ

Binalarda enerjinin verimli kullanılması için mevcut yasalara uygunlukların izlenmesi, belediyelerde ruhsat verme ve denetleme mekanizmasının etkin hale getirilmesi, binalarda oturacak kişilerin binaların enerji karakteristiği konusunda bilgilendirilmesi gerekir.  Ülkemizde binalarda uygulanması gereken yalıtım standartları TS 825 no’lu standart ile düzenlenmiştir. Standardın takibini Bayındırlık ve İskán Bakanlığı bünyesindeki Yapı İşleri Genel Müdürlüğü yapmaktadır. Ancak hızlı kentleşme süreci içerisinde yeni yerleşim alanlarının büyük bir kısmı ruhsatsız ve enerji verimliliği standartlarına uygun olmadan inşa edildiği görülmektedir. İstatistiklere göre ülkemizde konutların sadece %14’ü merkezi ısıtmaya, %10’u çatı ısı yalıtımına ve %9’u çift cam uygulamasına sahiptir.  Kentsel alanın büyük bir bölümü denetleme organlarının erişiminden uzak olarak ülkemizin enerji verimliliği çıtasını düşürmekte ve birey olarak yüksek enerji maliyetlerini omuzlarımızda hissetmemize neden olmaktadır [4].

Türkiye’de binalarda enerji verimini arttırma çalışmaları, denetlenebilen yapılarda yıllık ısıtma enerjisi ihtiyacını sınırlandırarak ve bu sınırlandırmayı binalarda yapı elemanlarından gerçekleşen ısı kayıplarını azaltarak yapılmaya çalışılmaktadır. Yapı elemanlarından gerçekleşen kayıpları azaltmanın, ısıl konforu sağlamanın, yoğuşma ve mikroorganizma oluşumundan uzak, yaşanabilir binalar inşa etmenin mutlak şartı doğru ısı yalıtımı projesi ve uygulamasıdır. Tasarım aşamasında asgari olarak TS 825’de belirtilen koşullar sağlanmalı, enerji verimini arttırmak amacıyla optimum ısı yalıtımı kalınlıkları uzman mühendisler tarafından hesaplanarak duvar, çatı, toprağa oturan döşeme gibi yapının tüm elemanları ısı kayıplarını minimize edecek yalıtım ürünleri ile kesintisiz olarak yalıtılmalıdır. Konutlarda etkin ısı yalıtımı önlemleri ile aşağıdaki faydalar elde edilebilir.

I) Isıtma Yakıt Tüketimi Azaltılır

Yalıtımı olmayan veya eksik yalıtımlı mekánlarda ısıl konfor sağlanamadığı için ısıtma sistemine daha çok iş düşmekte, dolayısıyla yakıt sarfiyatı sağlanmaktadır. Isı yalıtımı ile ısıtma tesisatı ilk yatırım ve işletme maliyetleri düşürülmekte, enerji kaynakları bakımından fakir ve %70 oranında dış kaynağa bağımlı olan ülkemiz için önemli oranda enerji tasarrufu yapılmaktadır.

II)Yazın Soğutma Giderleri Azaltılır

Türkiye 4 derece gün bölgesine ayrılmıştır ve özellikle I. derece gün bölgesindeki şehirlerimizde yaz aylarında dış sıcaklıklar 40-45 ¡C’lere ulaşmaktadır. Bu şehirlerde ısı yalıtımının, kışın yapılan ısıtma giderlerinden ziyade yazın yapılan soğutma giderlerinde görülmektedir. Bilindiği gibi soğutma işlemi, ısıtma işlemine kıyasla ortalama 3-6 kat daha fazla maliyete sahiptir. Dış sıcaklığın iç sıcaklıktan fazla olduğu bir mekánda yeterli yalıtım yapılırsa, dışarıdan içeriye ısı geçişi azaltılmış olur.

III)    Isıl Konfor Sağlanır

Isıtılan bir iç mekánda sıcak hava prensip olarak soğuk bölümlere doğru hareket etmektedir. Yalıtımsız ya da eksik yalıtımlı bir mekánın, belirtildiği gibi yüzey sıcaklıkları düşük olmaktadır ve sıcak hava soğuk yüzeylere, pencerelere doğru hareket etmektedir. Bu hareket sebebiyle mekán içerisinde bir hava akımı oluşur. Hava akımı konfor şartları bakımından istenmeyen bir durumdur ve çözümü ısı yalıtımı yaparak duvar iç yüzey sıcaklığını artırmaktır. Bu sayede konfor şartlarını sağlamak çok daha kolay olacaktır.

IV)    Çevre Kirliliği Azaltılır

Günümüzde gelişmiş ülkelerde ısı yalıtım malzemesi kalınlıkları yurdumuzda kullanılan yalıtım kalınlıklarının kat kat üzerindedir. Örnek olarak İsveç, Finlandiya Fransa gibi ülkelerde çatı yalıtım kalınlığı ortalaması 25 santimetrenin üzerindedir. Yurdumuzda ise 5 santimetrenin altındadır. Gelişmiş ülkelerde ısı yalıtım malzemesi kalınlıkları ısı yalıtım normlarını karşılayacak düzeydedir. Aynı zamanda bu ülkelerde zararlı emisyonları sınırlandırarak sera etkisi, küresel ısınma ve çevre kirliliği gibi olumsuzlukların ortadan kaldırıldığı enerji verimliliği yüksek binaların inşa edildiği bilinmektedir  

Tablo-I’de standartlara uygun yapılan yalıtım ile yapılarda ne kadarlık bir enerji tasarrufu sağlanabileceği irdelenmiştir. Görüldüğü gibi standartlara uygun yalıtım uygulaması ile önemli oranda enerji tasarrufu yapma olanağı doğmaktadır. Bu bilimsel realiteye rağmen ısınma için harcanan parayı yarı yarıya düşüren yalıtım sistemlerinin Türkiye’de yeterince rağbet görmediği bilinmektedir. Bunun temel sebebi bu konuda yeterli bilincin topluma hákim olmamasıdır. Hálbuki bir bina inşa edilirken sadece %3 maliyet getiren standartlara uygun yalıtım uygulamasının ihmal edilmesi ne kadar bilimsellikten uzak olduğu açıktır. Bu yüzden artan yakıt miktarının ekonomiye getirdiği ek yük 5 milyar doları bulmaktadır. Resmi verilere göre yaklaşık 16 milyon konuttan sadece %16’sının yalıtımı yapılmış durumdadır [6].

Sahip olduğu ılıman iklime rağmen Türkiye’deki bir konutu ısıtmak için Almanya’dan 2, Amerika’dan 2,5, İsviçre’den de 3,5 kat daha fazla enerji sarf etmek gerekmektedir. Bu rakamsal değerlere bakılırsa halkımızın enerji kullanımında büyük oranda bilinçsizce lüks ve israfa kaçtığı görülmektedir. Batılı ülkelerde yalıtım bilinci oturduğu için ısınmada daha az enerji kullanılmaktadır. Fazla enerjinin kullanımından fayda görülmediği gibi kullanılan enerjinin yarısı pencere, kapı ve bacadan atılmaktadır.

Yalıtımlı binaların sağladığı yakıt tasarrufu miktarı Ankara da 11376 YTL, Erzurum da ise 18254 YTL’ye kadar çıkmaktadır. Yalıtım için binaya %3’lük masrafın 2 yılda kapatılmakta ve fatura bedelleri yarı yarıya düşmektedir. 2004 yılında 3,5 milyon metreküp yalıtım malzemesi satışıyla 700 milyon dolar ciro yapılan pazarda 2005 yılı için yaklaşık 5 milyon metreküp satış ve 2,5 milyar dolarlık bir katma değer elde edilmiştir [7].                  

Duvar ve zemin yapı elemanları üzerine, ısı tutma direnci yüksek yalıtım malzemeleri ile uluslararası standartlara göre yapılacak bir yalıtımla doğalgaz sarfiyatı %50 azaltılabilir. Bina ısıtmasında en ekonomik çözüm yollarından biri de merkezi ısıtma sistemidir.

Merkezi ısıtma sistemi ile sistemin teknik özelliğine bağlı olarak Tablo-II’de gösterilen tasarruf ve karlılık sağlanabilir [6,8].

3. YAPILARDA ENERJİ TASARRUFUNDA ISITMA KONTROL SİSTEMLERİNİN ÖNEMİ

Merkezi ısıtma sistemlerinde sisteme ne kadarlık bir süre zarfında ısı verip veremeyeceğinizi regüle edebilecek bir kontrol mekanizması vardır. Hassas bir sıcaklık ayarı ile önemli oranda ısı ve para tasarrufuna sebep olmaktadırlar. Tablo-III’te otomatik kontrol sistemleri ile işletilen sistemden sağlanabilecek enerji tasarrufu gösterilmiştir [6].  

Tablo-III’te de görüldüğü gibi özellikle kış aylarında muhtemelen daha yüksek gelebilecek gaz faturalarını azaltmak için gerek otomatik kontrol sistemlerinin gerekse yalıtım uygulamasının doğru bir şekilde kontrol edilmesinin büyük önemi vardır. Örnek olarak klasik bir yapıda merkezi sistem tarafından üretilen ısının 1/3’ü çatı, tavan ve duvarlardan hızlı bir şekilde kaybedilmektedir. Oysa bu kayıplar basit yalıtım tedbirleri ile hemen hemen elimine edilebilir. Aşağıda özetlenen prensipler sayesinde doğalgaz kullanıcıları aylık ya da yıllık ısınma faturalarında yaklaşık yarı yarıya tasarruf yapılabilir.

I) Termostat sıcaklığının düşürülmesi

Sıcaklık derecesi 70 ¡C ile 60 ¡C arasında yapılacak her bir derece azalımına karşılık ısıtma maliyetlerinde %5’in üzerinde bir tasarruf sağlanabilir. Gece ya da evde uzun bir süre bulunulmadığı vakitlerde termostatın 55 ¡C’ye ayarlanması, hatta kapatılması ısıtma maliyetinde %5 ile %20 arasına bir tasarruf sağlayacaktır.

II)  Ayda bir yakıcı filtresinin temizlenmesi ya da değiştirilmesi

Kirli filtreler hava akışını kısıtlar ve enerji kullanımını artırır. Öncelikle yakıcının yani ocağın zaman ayarı, temizliği, mekanik aksamlarının yağlanması uygun periyotlarda yapıldığı takdirde enerji tüketiminde %5’in üzerinde bir tasarruf sağlanabilir. Yine şofben gibi su ısıtıcılarının üst kısmından çıkan boruların ilk 5 ftş152.4 cm’lik kısmının ya da 5 ft ş152.4 cm’den daha az ise duvar içerisinde kalan boru aksamı yalıtılmalıdır.  

III) Kullanım sıcak suyunun sıcaklık derecesinin azaltılması

Bulaşık makinesinin üretici firma tarafından prospektüste daha yüksek sıcaklıklara set edilmesi istenmediği takdirde su sıcaklığı normal ayar değerine ya da 120 ¡C’ye set edilmelidir. Böylece su ısıtma maliyetlerinde %7-11 arasında bir tasarruf sağlanacaktır.

IV) Sızıntıların önlenmesi

Kapı ve pencerelerin etraflarından gerçekleşen kaçaklar giderilmeli, boruların, ventillerin geçtiği yerler tespit edilerek duvar içerisinden, döşeme ve tavandan geçen elektrik devreleri kontrol edilmelidir. Banyo ve mutfak kontrol edilerek, lavabo ile eviyenin yakınından geçen klozet boruları ve diğer armatürleri kontrol edilmelidir. Bu mahallerde sıva altından geçen boru ve ventil bağlantı yerlerinde bir sızdırmazlık söz konusu ise derhal uygun contalama ile bu