Yapılarda yenilenebilir enerji sistem seçimi için bir yöntem
A method for selection of renewable energy systems in buildings
Yazar: ABDULLAH UMUR GÖKSU
Danışman: PROF. DR. GÜLAY ZORER GEDİK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Fiziği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Alternatif enerji kaynakları = Alternative energy resources ; Biyoenerji = Bioenergy ; Dağıtılmış enerji kaynakları = Distributed energy resources ; Enerji etkin yapı = Energy efficient building ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Hibrit enerji = Hybrid energy ; Rüzgar enerjisi = Wind energy ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Tez çalışması toplam beş bölümden oluşmaktadır. İlk bölüm olan giriş tezin hipotez, amaç, kapsam ve literatür taraması başlıklarını içermektedir. İkinci bölümde tezde ele alınan konular hakkında bilgilendirme yapılmıştır. Üçüncü bölümde tezin on altı aşamalı yöntemi on altı başlık ile açıklanmıştır. Dördüncü bölümde yöntem bölümüne paralel olarak çalışmanın uygulaması yapılmıştır. Sonuncu bölümde ise önce tez çalışması genel olarak ardından uygulama çalışması ve yöntem detaylı olarak değerlendirilmiştir, son kısımda kapanış yapılmıştır.
Tez kapsamında öncelikle, yenilenebilir enerji üreten ve kullanan enerji etkin binaları yaygınlaştırmak için binaları yenilenebilir enerji sistemleriyle bütünleştirme sürecini tanımlayan ve uygulama senaryosunu oluşturmaya rehberlik eden bir yöntem geliştirilmiştir.
Tezde geliştirilen rehber yöntem, mevcut binalar ve aktif yenilenebilir enerji sistemleri ile sınırlandırılmıştır.
Tezin hipotezinde öngörüldüğü gibi, binalarda yenilenebilir enerji kaynak potansiyeli kullanılabilir enerjiye dönüştürülerek değerlendirilebilmekte ve konuma göre özgün yenilenebilir enerji sistemleri ile bütünleşik bina uygulamaları ortaya konulabilmektedir. Fosil kaynaklı enerji kullanan enerji sistemlerine sahip mevcut binaları alternatif enerji sistemleri ile bütünleştirip bu ısı yalıtımlı enerji korunumlu binaları yaklaşık sıfır enerjili binalara dönüştürmeyi hatta net enerji ihtiyacında sıfır enerjili bina ve ötesini yakalamayı başarmıştır.
İstanbul'da mevcut bir toplu konut mahallesindeki binada yenilenebilir enerji sistemleri ile enerji etkin iyileştirme uygulama çalışmaları yapılmıştır. Çalışılan yenilenebilir enerji kaynakları güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, biyoenerji, hava ve toprak ısı enerjileridir.
Uygulama çalışmasının sonucunda, NZEB kriterlerinde başarılar gösteren uygulama senaryolarının yenilenebilir enerji oranları %123 ile %11 arasında değişmektedir.
Çalışmanın sonucunda, teknolojileriyle, ürünleriyle, Y. E. sistem boyutuyla ve fizibil konumlarda bina ile ürün bütünleştirmesiyle yenilenebilir enerji sistemini belirleyerek uygulama senaryoları kurgulanabilmesini sağlayan, uygulama sürecini kolaylaştıran özgün bir rehber oluşturulmuştur. Tezin yönteminin uygulanıp yenilenebilir enerji potansiyelinin değerlendirilmesiyle mevcut binalar iyileştirilerek enerji etkin binalar artırılabilir. Geniş bir kullanıcı kitlesine hitap etmesiyle binalara yenilenebilir enerji sistem entegrasyonu uygulamalarını artırıcı etki oluşturmaktadır. Kılavuzun tüm bu faydaları yenilenebilir enerjiyle enerji etkin bina artışına hız kazandıracak, yaygın ve kalıcı bir sistem oluşturacak potansiyele sahiptir.

Abstract:
The thesis study consists of a total of five sections. The first section, the introduction, includes the thesis's hypothesis, purpose, scope and literature review titles. In the second section, information is provided about the topics covered in the thesis. In the third section, the thesis's sixteen step method was explained with sixteen titles. In the fourth section, the application of the study was made parallel to the method section. In the last section, the thesis study was evaluated in general, then the application study and method were evaluated in detail, and the closing was made in the last section.
Within the scope of the thesis, first of all, a method has been developed that defines the process of integrating buildings with renewable energy systems and guides the creation of the application scenario in order to popularize energy-efficient buildings that produce and use renewable energy.
The guide method developed in the thesis was limited to existing buildings and active renewable energy systems.
As envisaged in the hypothesis of the thesis, renewable energy source potential in buildings can be evaluated by converting it into usable energy and unique building applications integrated with renewable energy systems can be put forward according to the location. It has managed to integrate existing buildings with fossil energy-using energy systems with alternative energy systems and transform these heat-insulated energy-saving buildings into nearly zero-energy buildings, and even reach zero-energy buildings and beyond in terms of net energy needs.
Energy-efficient improvement application studies were carried out with renewable energy systems in an existing mass housing neighborhood building in Istanbul. The renewable energy sources studied were solar energy, wind energy, bioenergy, air and ground heat energies.
As a result of the application study, the renewable energy rates of the application scenarios that showed success in the NZEB criteria ranged between 123% and 11%.
As a result of the study, an original guide has been created that enables the construction of application scenarios by determining the renewable energy system with its technologies, products, renewable energy system size and product integration with the building in feasible locations, and facilitates the application process. By applying the thesis method and evaluating the renewable energy potential, existing buildings can be improved and energy efficient buildings can be increased. By appealing to a wide range of users, it creates an increasing effect on renewable energy system integration applications in buildings. All these benefits of the guide have the potential to accelerate the increase in energy efficient buildings with renewable energy and create a widespread and permanent system.