Optimum yalıtım kalınlığının entransy tabanlı çevre ve yaşam döngüsü maliyeti analizi ile belirlenmesi: Yakıt türünün etkisi
Optimum yalıtım kalınlığının entransy tabanlı çevre ve yaşam döngüsü maliyeti analizi ile belirlenmesi: Yakıt türünün etkisi
Yazar: Akbulut, Uğur
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 39 No. 2, 2022
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Entransy,Yaşam Döngüsü Maliyeti,Çevresel Etki,Optimum İzolasyon Kalınlığı ; Entransy,Yaşam Döngüsü Maliyeti,Çevresel Etki,Optimum İzolasyon Kalınlığı

Bu çalışmada, optimum yalıtım kalınlığının (OYK) entransy tabanlı çevre ve yaşam döngüsü maliyeti (YDM) analizi ile belirlenmesinde yakıt türünün etkisi araştırılmıştır. Analizler İstanbul için ısıtma dönemindeki enerji gereksinimi dikkate alınarak yapılmıştır. İncelenen yakıt türü olarak hidrojen, metanol, etanol, doğalgaz, dizel yakıt ve linyit, yalıtım malzemesi olarak ise camyünü seçilmiştir. Çevresel ve ekonomik OYK, toplam çevresel etki ve net çevresel kazanç, entransy kaybı ve net entransy tasarrufu, yakıt tüketimi, CO2 emisyonları, yakıt maliyetleri, yalıtım maliyetleri, toplam maliyetler ve entransy maliyetlerinde net tasarruflar değerlendirilmiştir. Camyünü için çevresel ve ekonomik OYK’ları sırasıyla: i) hidrojen kullanıldığında 0,297 m ve 0,0855m; ii) methanol kullanıldığında 0,211 m ve 0,0044m; iii) etanol kullanıldığında 0,226 m ve 0,0419m; iv) doğalgaz kullanıldığında 0,126 m ve 0,0026 m; v) dizel yakıt kullanıldığında 0,185 m ve 0.0287 m; vi) linyit kullanıldığında 2,022 m ve 0,0230 m olarak tespit edilmiştir. Bu optimum kalınlıklarda toplam çevresel etki, net çevresel kazanç, entransy kaybı ve net entransy tasarrufu değerleri, sırasıyla: i) hidrojen kullanıldığında  57,59 mPts/m2 , 521,82 mPts/m2 , 5,43 $/m2 ve 13,32 $/m2; ii) methanol kullanıldığında  43,35 mPts/m2, 289,89 mPts/m2, 0,72 $/m2 ve 0,035 $/m2; iii) ethanol kullanıldığında  44,15 mPts/m2, 301,71 mPts/m2, 2,89 $/m2 ve 3,19 $/m2; iv) doğalgaz kullanıldığında 25,34 mPts/m2 , 94,24 mPts/m2, 0,61 $/m2 ve 0.012 $/m2; v) dizel yakıt kullanıldığında 36,5 mPts/m2, 203,15 mPts/m2, 2,13 $/m2 ve 1,5 $/m2; vi) linyit kullanıldığında 383,73 mPts/m2, 24237,45 mPts/m2 ,1,80 $/m2 ve 0,96 $/m2 olarak hesaplanmıştır. Gelecekteki bir pazarlama politikası için hem daha ucuz hem de daha az çevresel etkiye sahip yakıtlara erişim sağlama çabalarını teşvik etmek stratejik olarak çok önemlidir. Bu bağlamda hidrojen, metanol ve doğalgaz öne çıkmaktadır. Hidrojenin karbon içermeyen saf bir yakıt olmasına rağmen çevresel etki değeri ve maliyeti kullanılan hidrojen üretim yöntemleri nedeniyle oldukça yüksektir. Bu nedenle yeşil hidrojen üretiminin artırılması ve maliyetinin düşürülmesi gerekmektedir.

Bu çalışmada, optimum yalıtım kalınlığının (OYK) entransy tabanlı çevre ve yaşam döngüsü maliyeti (YDM) analizi ile belirlenmesinde yakıt türünün etkisi araştırılmıştır. Analizler İstanbul için ısıtma dönemindeki enerji gereksinimi dikkate alınarak yapılmıştır. İncelenen yakıt türü olarak hidrojen, metanol, etanol, doğalgaz, dizel yakıt ve linyit, yalıtım malzemesi olarak ise camyünü seçilmiştir. Çevresel ve ekonomik OYK, toplam çevresel etki ve net çevresel kazanç, entransy kaybı ve net entransy tasarrufu, yakıt tüketimi, CO2 emisyonları, yakıt maliyetleri, yalıtım maliyetleri, toplam maliyetler ve entransy maliyetlerinde net tasarruflar değerlendirilmiştir. Camyünü için çevresel ve ekonomik OYK’ları sırasıyla: i) hidrojen kullanıldığında 0,297 m ve 0,0855m; ii) methanol kullanıldığında 0,211 m ve 0,0044m; iii) etanol kullanıldığında 0,226 m ve 0,0419m; iv) doğalgaz kullanıldığında 0,126 m ve 0,0026 m; v) dizel yakıt kullanıldığında 0,185 m ve 0.0287 m; vi) linyit kullanıldığında 2,022 m ve 0,0230 m olarak tespit edilmiştir. Bu optimum kalınlıklarda toplam çevresel etki, net çevresel kazanç, entransy kaybı ve net entransy tasarrufu değerleri, sırasıyla: i) hidrojen kullanıldığında  57,59 mPts/m2 , 521,82 mPts/m2 , 5,43 $/m2 ve 13,32 $/m2; ii) methanol kullanıldığında  43,35 mPts/m2, 289,89 mPts/m2, 0,72 $/m2 ve 0,035 $/m2; iii) ethanol kullanıldığında  44,15 mPts/m2, 301,71 mPts/m2, 2,89 $/m2 ve 3,19 $/m2; iv) doğalgaz kullanıldığında 25,34 mPts/m2 , 94,24 mPts/m2, 0,61 $/m2 ve 0.012 $/m2; v) dizel yakıt kullanıldığında 36,5 mPts/m2, 203,15 mPts/m2, 2,13 $/m2 ve 1,5 $/m2; vi) linyit kullanıldığında 383,73 mPts/m2, 24237,45 mPts/m2 ,1,80 $/m2 ve 0,96 $/m2 olarak hesaplanmıştır. Gelecekteki bir pazarlama politikası için hem daha ucuz hem de daha az çevresel etkiye sahip yakıtlara erişim sağlama çabalarını teşvik etmek stratejik olarak çok önemlidir. Bu bağlamda hidrojen, metanol ve doğalgaz öne çıkmaktadır. Hidrojenin karbon içermeyen saf bir yakıt olmasına rağmen çevresel etki değeri ve maliyeti kullanılan hidrojen üretim yöntemleri nedeniyle oldukça yüksektir. Bu nedenle yeşil hidrojen üretiminin artırılması ve maliyetinin düşürülmesi gerekmektedir.