Bir üniversite yerleşkesinin enerji verimliliğinin incelenmesi: Kafkas üniversitesi yerleşkesi örneği
Bir üniversite yerleşkesinin enerji verimliliğinin i̇ncelenmesi: kafkas üniversitesi yerleşkesi örneği
Yazar: MİTAT KAYNARCA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ARSLAN OMAR
Kafkas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Bu çalıĢmada Kafkas Üniversitesi merkez kampüsünün enerji verimliliği araĢtırılmıĢtır.
Merkez ve PaĢaçayırı YerleĢkesi içerisindeki binaların ısıtma ihtiyacını karĢılayan ısı
merkezlerinin enerji verimliliği irdelenmiĢtir. Isı merkezlerinde bulunan kazanların ve
kazanların beslediği eĢanjör dairelerinin otomasyonlu ve otomasyonsuz yakıt
tüketimleri karĢılaĢtırılmıĢ ve otomasyon sistemi maliyetinin amortisman bedeli, statik
ve dinamik geri ödeme süresi hesaplanmıĢtır. Isı merkezlerinde bulunan kazanların baca
analizi yapılmıĢ ve atık ısı geri kazanım sistemleri incelenmiĢtir. Atık ısı geri kazanım
sistemi olmayan kazanlara ekonomizer bağlandığında yakıt tüketimindeki değiĢim ve
ekonomizer maliyetinin amortisman bedeli, statik ve dinamik geri ödeme süresi
hesaplanmıĢtır. Isı merkezlerinde bulunan pompaların enerji verimliliği araĢtırılmıĢ;
mevcut motorların, yüksek verimli motorlarla değiĢtirilmesinde sağlanacak enerji
tasarrufu hesaplanmıĢ ve yeni motorların maliyetinin amortisman bedeli, statik ve
dinamik geri ödeme süresi bulunmuĢtur. YerleĢkelerde bulunan binaların dıĢ cepheleri
ve ısıtma tesisatının yalıtımları termal kamerayla görüntülenmiĢ ve ısı kaybı olan yerler
tespit edilmiĢtir.
Merkezi otomatik kontrol sisteminin yaklaĢık maliyeti KDV dahil 4.672.475,22 TL
olup, merkezi otomasyon sistemi hayata geçtiğinde yıllık doğal gaz tüketim miktarı
203.975,25 m³ ile 1.019.876,26 m³ arasında azalacaktır. Yıllık doğal gaz tüketim
maliyetinde 410.477,55 TL ile 2.052.387,76 TL arasında azalma olacaktır. Yapılacak
otomasyon sisteminin geri ödeme süresi ise mevsim Ģartlarının ve kazanların çalıĢma
durumuna göre 4 yıl ile 5 yıl arasında olduğu görülmüĢtür.
Isı merkezlerinde bulunan motor verimlilik sınıflarının artırılması yoluyla
gerçekleĢtirilecek bir çalıĢmada, toplam 732.000,00 TL yatırım maliyeti ortaya
çıkmaktadır. Motor verimlilik değerlerinin artırılması ile yıllık 160.629,93 TL
değerinde enerji tasarrufu sağlanacaktır. Bu sayede toplam yatırım maliyetinin ortalama
4,56 yıllık bir sürede geri alınacağı ve motorların iĢletme ömrü boyunca ciddi bir
tasarruf elde edilebileceği anlaĢılmaktadır.
Atık ısı geri kazanım sistemi olmayan kazanlara, atık ısı geri kazanım elemanlarından
biri olan ekonomizer bağlayarak 1 nolu ısı merkezi tasarruf miktarı 296.262,37 TL
bulunurken, kazanlara bağlanacak 4 ekonomizerin maliyeti ise yaklaĢık; 160.000,00 TL
olarak öngörülmüĢtür. 2 nolu ısı merkezindeki tasarruf miktarı 318.999,25 TL
bulunurken, kazanlara bağlanacak 2 ekonomizerin maliyeti ise yaklaĢık; 140.000,00 TL
olarak öngörülmüĢtür. Ekonomizer bağlanması maliyetinin dinamikk geri ödeme
süresinin 2,08 yıl civarında olduğu görülmüĢtür.
Tüm bu inceleme ve hesaplamalardan elde edilen sonuçlar paylaĢılmıĢ ve enerji
verimliliğini artırmak için yapılması gerekenler önerilmiĢtir.
Anahtar Kelimeler: Enerji verimliliği, atık ısı geri kazanım sistemleri, ekonomizer,
merkezi ısıtma sistemlerinde otomasyon.

Abstract:
In this study, the energy efficiency of the central campus of Kafkas University was
investigated. The energy efficiency of the heat centers that meet the heating needs of the
buildings in the Central and PaĢaçayırı Campus has been examined. The fuel
consumption of the boilers in the heating centers and the heat exchanger rooms fed by
the boilers with and without automation system were compared and the depreciation
cost of the automation system cost and the static and dynamic payback period were
calculated. The Chimney analysis of the boilers in the heat centers was made and waste
heat recovery systems have been studied. When an economizer was connected to boilers
without a waste heat recovery system, the change in fuel consumption and the
depreciation cost of the economizer cost, static and dynamic payback period were
calculated. The energy efficiency of pumps in heat centers has been investigated; the
energy savings to be achieved by replacing existing motors with high-efficiency motors
were calculated and the depreciation cost, static and dynamic payback period of the cost
of new motors were found. The exteriors of the buildings in the campuses and the
insulation of the heating installations were imaged with a thermal camera and areas with
heat loss were detected.
The approximate cost of the central automatic control system planned to be built is
4,672,475,22 TL including VAT, and the annual natural gas consumption will decrease
between 203,975.25 m³ and 1,019,876.26 m³ when the central automation system is put
into practice. There will be a decrease between 410,477.55 TL and 2,052,387.76 TL in
the annual natural gas consumption cost. The depreciation period of the planned
automation system is between 4 years and 5 years, depending on the seasonal conditions
and the operating status of the boilers. In a study to be carried out by increasing the
efficiency classes of the motors in the heating centers, a total investment cost of
732,000,00 TL arises. By increasing the efficiency values of the engines, an annual
energy saving of 160,629.93 TL will be achieved. In this way, it is understood that the
total investment cost will be recovered in an average of 4.56 years and a serious saving
can be achieved throughout the operating life of the engines.
By connecting an economizer, which is one of the waste heat recovery elements, to
boilers without a waste heat recovery system, the saving amount for the heat center no.
1 is 296.262,37 TL, while the cost of 4 economizers to be connected to the boilers is
approximately; It is foreseen as 160.000,00 TL. While the amount of savings in the heat
center no. 2 is 318.999,25 TL, the cost of 2 economizers to be connected to the boilers
is approximately; It is foreseen as 140.000,00 TL. It has been observed that the dynamic
payback period for the cost of connecting the economizer is around 2,08 year.
The results obtained from all these examinations and calculations have been shared and
what needs to be done to improve energy efficiency has been suggested.
Key Words: Energy efficiency, waste heat recovery systems, economizer, automation
in central heating systems.