Bir ofis binasında kullanıcıların varlık modelleri ile priz yükleri arasındaki karşılıklı ilişkinin araştırılması

Ofis binalarının küresel elektrik tüketimindeki payı, hızla gelişen teknoloji ile birlikte artmaktadır. Enerji verimliliği yüksek binalara olan talep arttıkça, bina enerji performansı tahminleri de daha önemli hale gelmektedir. Enerji simülasyon araçları, binaların enerji performans analizlerinde giderek daha fazla tercih edilmektedir. Bu simülasyon programlarında; yapı malzemeleri, inşaat, HVAC sistemleri, hava koşulları, aydınlatma, kullanıcı ve priz yükleri gibi çeşitli parametreler kullanılır. Ayrıca; aydınlatma, bina kullanıcıları ve elektronik cihaz kullanımından kaynaklanan iç ısı kazanımları, binaların iç ortam çevre şartları ve enerji kullanımı açısından önemli bir rol oynamaktadır. Ancak, binaların karmaşık yapısı ve çok çeşitli bağımsız değişkenlerin etkileşimi nedeniyle, bina enerji performansının gerçekçi tahminlerini yapmak zordur. Bu nedenle, modellenen ve ölçülen enerji tüketimi arasında büyük tutarsızlıklar meydana gelmekte ve bu bina enerji performansı simülasyonları için ciddi bir sorun teşkil etmektedir. Kullanıcıların binadaki varlığı ve kontrol eylemleri, binalardaki enerji tüketiminin önemli belirleyicilerindendir ve enerji hesaplamaları ile gerçek enerji kullanımı arasındaki farkın nedenlerinden biri olarak görülmektedir. Genel olarak enerji simülasyonlarında, binalardaki gerçek kullanıcı varlık durumunu yansıtmakta yetersiz kalan, ortalama bir kullanıcı varlığı profili kullanılmaktadır. HVAC ve aydınlatma sistemlerinin standartlar ve düzenlemelere bağlı olarak giderek artan verimlilikleri nedeniyle, priz yükü ofis binalarındaki enerji tüketiminin yüzde 20'sinden fazlasını oluşturabilmektedir ve önümüzdeki 20 yıl içerisinde ticari sektördeki enerji tüketiminin en hızlı büyüyen kısmı olacağı öngörülmektedir. Genel olarak, enerji simülasyon araçlarındaki priz yükleri için cihaz arkalarında yer alan etiket bilgileri veya standartlarda önerilen değerler kullanılmaktadır. Bununla birlikte, birçok çalışma gerçek priz yüklerinin bu değerlerden çok daha düşük olduğunu göstermektedir. Priz yükü kapasitesinin fazla öngörülmesi, elektrik altyapısının ve soğutma sistemlerinin aşırı boyutlanmasına neden olmakta ve sonuç olarak, binaların enerji verimliliğini olumsuz etkilemektedir. Binalarda kullanıcı varlık profilleri ve priz yüklerinin daha iyi anlaşılması, bina enerji performans simülasyonlarının güvenilirliğini artırabilir ve soğutma sistemleri için doğru kapasitelerin seçimini sağlayabilir. Bu amaçla bu tez çalışmasında, ofis binalarındaki ağırlıklı olarak bilgisayar ve diğer elektronik cihaz donanımına bağlı priz yüklerine odaklanılmıştır. Kullanıcıların varlığı, elektronik cihazlar için kurulu güç ve bu cihazlardan kaynaklanan elektrik enerjisi kullanımı arasındaki ilişkiyi araştırmak için Viyana'daki sürekli izlenen bir ofis binasından elde edilen uzun vadeli gözlemsel veriler analiz edilmiştir. Sonuçlar, elektronik cihazların kullanımıyla ilgili olarak ofis kullanıcıları arasında farklılıklar olduğunu göstermektedir. Ayrıca, kullanıcıların gerçek zamanlı izlenen elektrik enerjisi kullanımı verilerinden kullanıcı varlık olasılığını elde etme potansiyeli değerlendirilmiştir. Bu tez çalışmasındaki bulgular ile, ofis priz yüklerini tahmin etmek için sadeleştirilmiş yöntemin formülasyonu oluşturulmuştur. Sadeleştirilmiş modelin doğrulama sonuçlarına göre, modelin priz yüklerine ilişkin yıllık enerji kullanımının oldukça uygun tahminlerini sağladığı görülmektedir. Ayrıca, bu tez çalışmasında elde edilen priz yükü güç yoğunluğu ölçümleri, standartlardaki ilgili değerlerin yüksek kaldığını ortaya koymaktadır.