Tasarlanan bir yeşil ev için enerji ve maliyet analizi
Energy and cost analysis of designed green building
Yazar: EMRE SAĞLAM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KEMAL BALKİ
Sinop Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Disiplinlerarası Nükleer Enerji ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Elektrik enerjisi = Electrical energy ; Güneş paneli = Solar panel ; Isı kaybı = Heat loss ; Maliyet hesabı = Cost account ; Rüzgar enerjisi = Wind energy ; Yeşil ev = Green home

Özet:
Günümüzde enerji talebinin karşılanmasında çoğunlukla fosil kökenli kaynaklardan yararlanılmaktadır. Ancak, her geçen gün yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı yaygınlaşmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının bireysel kullanımına örnek olarak yeşil evler gösterilebilir. Bu çalışmada ilk olarak yeşil ev olarak adlandıran binaların sahip olması gereken özellikleri hakkında genel bilgiler verilmiştir. Aynı zamanda yeşil evlerde kullanılan bazı sistemlerin de açıklamalarına yer verilmiştir. İkinci olarak da Sinop İli içinde bir yeşil ev tasarımı yapılmıştır. Bu yeşil ev için ısı kayıp hesaplamaları yapılmış ve asgari kullanılan cihazlara ait elektrik ihtiyaçları belirlenmiştir. Bu ihtiyaçların karşılanabilmesi için yeşil evin güney cephesinde pasif sistem olan trombe duvar tasarlanmış ve gerekli olan ısı için hava kaynaklı bir ısı pompası seçiminin nasıl yapılacağı vurgulanmıştır. Binanın elektrik gereksinimini ise rüzgar ve güneş enerji sistemlerinin oluşturduğu on-grid bir hibrit sistem tasarlanmıştır. Dahası kullanım amaçlı sıcak su ihtiyacı belirlenerek hesaplamalar yapılmış ve yağmur suyu depolama sistemi planlanmıştır. Son olarak bu yeşil ev için maliyetler herbir sistem için detaylı olarak çıkarılmıştır. Sinop için yapılan hesaplamalar sonucuna göre tasarlanan 94,3 m2 kapalı kullanım alanına sahip yeşil ev projesi için 3,54 kW ısı enerjisine ve günde 18 837 W elektrik enerjisine ihtiyaç duyulduğu tespit edilmiştir. Isınma ve sıcak su için 5 kW gücünde hava kaynaklı bir ısı pompasının gerektiği belirlenmiştir. Elektrik talebi ise hibrit bir sistem ile sağlanmıştır. Bu sistemde, talep edilen elektrik miktarının 2 kW gücünde iki adet rüzgar türbini ve her biri 260 W olan kırk altı adet güneş paneli ile karşılanacağı tespit edilmiştir. Yapılan maliyet analizine göre projelendirilen evin yeşil ev olabilmesi için günümüz birim fiyatlarına göre 876 274,4 ₺'lik bir yatırım gerektiği tespit edilmiştir. Dahası yapılan maliyet hesaplamalarına göre bu yatırım değerinin kendini yaklaşık 28 yılda amorti edeceği tahmin edilmektedir. Sistemin on-grid olması elektriğin satışına olanak tanıdığından bu sürenin kısalacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Today, mostly fossil-based sources are used to meet the energy demand. However, the use of renewable energy sources is increasing day by day. Green buildings can be given as an example of the individual use of renewable energy sources. In this study, firstly, general information is given about the properties of the buildings that are called green. At the same time, some of the systems used in green houses are explained. Secondly, a green building was designed in Sinop Province. Heat loss calculations were made for this green building, and the electrical needs of the devices were determined. In order to meet these needs, a passive system trombe wall was designed on the south facade of the green building. In addition, it is emphasized how to select an air source heat pump for the required heat. An on-grid hybrid system has been designed, where the building's electricity requirement consists of wind and solar energy systems. Moreover, calculations were made by determining the need for hot water for use, and a rainwater storage system was planned. Finally, the installation costs for this green building are detailed for each system. According to the results of the calculations made for Sinop, it has been determined that 3.54 kW of heat energy and 18.837 kW of electrical energy per day are needed for the green building project with a closed usage area of 94.3 m2. It has been determined that an air source heat pump with a power of 5 kW is required for heating and hot water. Electricity demand was met with a hybrid system. In this system, it has been determined that the amount of electricity demanded will be met by two 2 kW wind turbines and forty-six solar panels with 260 W each. According to the cost analysis, it has been determined that an investment of 876,274.4 ₺ is required according to today's unit prices in order for the projected house to be a green building. Moreover, according to cost calculations, it is estimated that this investment value will pay for itself in approximately 28 years. Since the on-grid system allows the sale of electricity, it is thought that this period will be shortened.