Isı Yalıtımı Kalınlığı-Optimum-Örnek Proje:

1—Binalarda İzolasyon kalınlığı arttıkça yakıt maliyeti doğal olarak azalmaktadır. 

1.1--Aynı şekilde standart kazandan yoğuşmalı kazana gidildikçe yakıt maliyeti yine azalmaktadır. Bina izolasyonunu artırmak yerine yoğuşmalı kazana geçmek daha fazla tasarruf oluşturabilmektedir.

1.2--Kısaca yalıtımı kalınlığını artırmak her zaman en iyi tek çözüm değildir.

1.2.1—Bu anlamda yalıtım kalınlığını belirlerken ,kazan tipi-vana tipi gibi mekanik tesisat parametrelerinide dikkate alıp,optimum çözüm-maksimum tasarruf imkanı için bir simülasyon programı yardımıyla seçenekleri belirlemek gerekir.

1.3—Yapılan çalışma çerçevesinde en iyi halde yoğuşmalı kazan ve 10 cm izolasyon kalınlığında yıllık yakıt maliyeti belli bir değere inmektedir.

2--Ancak 2 cm izolasyon kalınlığından itibaren izolasyonu 2 cm daha artırmanın yarattığı tasarruf, bunun yerine kazan değişimi yapılarak yoğuşmalı kazan kullanmanın yarattığı tasarruftan çok daha az olmaktadır.

3--İzolasyon kalınlığı sıfır dan itibaren artırıldıkça yakıt tasarrufuna olan et kisi başta çok fazla olurken, bu etki giderek azal makta ve eğri yataya yaklaşmaktadır. Buna karşılık kazan etkisi yaklaşık sabittir.

4—Bu anlamda yatırım gerektiren ama daha fazla kazanç sağlayan çözümler ilk sıralara çıkmaktadır. Yıllık yakıt maliyetini minimize eden çözüm çift camlı pencereli, termostatik vanalı ve yoğuşmalı kazanlı bina olmaktadır. Bu durumda İzolasyon kalınlığı ise 4 cm de ğerindedir.

5--Çift camlı pencere ve termostatik vanalı , 2 cm yalıtım kalınlığı ile 2. optimum çözüm, 3 cm kalınlığında izole edilmesi durumu ve düşük Sıcaklık Kazanı kullanılması 3. optimum çözümdür.

6--Referans bina için 2 cm yalıtım kalınlığı esas alınmaktadır.. Bu durumdaki binanın yakıt tüketimini azaltma için yapılacak en karlı yatırımın, bina izolasyonunu artırmak yerine yoğuşmalı kazana geçmek olduğu simülasyon praogramı sonuçlarından anlaşılmaktadır.

7--Sadece izolas yonu 1 cm artırıp, termostatik vana kullanıldığ-ın da karlılık %75 olmaktadır. Termostatik vanalı durumda izolasyonu 2 cm artırmak ve her iki i-zo lasyon kalınlığında yoğuşmalı kazana geçmek daha sonraki ikinci ve üçüncü sıradaki en iyi du rumlardır.

8--Referans halden itibaren her durumda kazan kalitesini artırmak, izolasyonu artırmaktan daha fazla tasarruf yaratmaktadır. Ayrıca standart kazandan DS Kazana, buradan da yoğuşmalı kazana geçmek yaklaşık benzer miktarda tasarrufa neden olmaktadır.

9--İzolasyonun ilave edilebildiği kabul edildiğinden izolasyonu artırmak daha karlı çözümler olarak ortaya çıkabilmekte olup , bu durumda karlılık oranları en iyi hallerde %35 mertebelerinde kalmaktadır

9.1—Bu durumda en iyi çözümler sadece izolasyonu 1 ve 2 cm artırmaktır. Daha sonraki en karlı durumlar izolasyonu 1 veya 2 cm artırmakla birlikte yoğuşmalı kazana geçmektir.

10--Pencerelerin değiştirilmesinin maliyeti çok fazladır. Pencere değişimi halinde karlılık oranları % 15 mertebelerine düşmektedir

11—Referans değer olarak , mevcut bina halinde binanın bir önceki yalıtım yönetmeliğine uygun olarak 2 cm izolasyon malzemesiyle dıştan izole edildiği kabul edilmiştir.

12--Bu araştırmada bir bina simülasyon programı yardımıyla örnek bir yapıda, ısı yalıtımıyla bir likte sıcak su kazanı ve ısıtma sistemi optimizasyonu birlikte ele alınmıştır.Tek başına sadece yalıtımı düşünmek ve bunu maksimize etmeye çalışmak yakıt tasarrufu amacı açısından rasyonel bir yaklaşım değildir.

12.1-- Yeni TS 825 Standardı ve buna dayanılarak çıkarılan Bayındırlık Bakanlığı şartnamesi sadece yalıtım kalınlıklarını artırmaya yönelik olarak ele almakta , bu suretle ısı yalıtımı sadece tek boyutlu olarak esas almasıyla yanlıştır. Bunun yerine çıkarılabilecek doğru bir şartname de mekanik tesisatı ve bina kabuğunu bütünsel olarak birlikte ele alacak bir bakış açısına sahip olmalıdır.Bu durum aynı zamanda Türkiye’nin gerçeklerini içeren bilimsel bir araştırmaya da dayanmalıdır.

12.2—Sonuç olarak Optimizasyonda sadece ısı yalıtımı değil aynı zamanda mekanik tesisatın verimliliği de el alınmalıdır. Dünyadaki, örneğin Almanya’da yaklaşım da bu şekildedir.

12.3--Tesisat tasarımlarındaki tüm seçimler ekonomik analiz sonucunda bulunmalıdır. Bazı tesisat uygulamalarında, örneğin yalıtım kalınlığının bulunmasında ısıl çözüm tek başına yeterli olmamakta, ekonomik çözüm gerekmektedir.

12.3.1--Sonuç olarak, bir yatırım ve/veya bir proje ça lışmasında paranın zaman değeri yukarıda açık lanan yöntemlerle belirlenebilir. Mühendislik ta sarımında genellikle (özel girişimci için) maliyetleri minimum veya kazancı maksimum yap¬mak amaçtır.

12.3.2--Yatırımların Kârlılık Analizlerinde 

1--Sermayenin geri dönüş oranı ve geri ödeme süresi                   

2--Net Bugünkü Değer , 

3--İç Verim Oranı hesaplanabilir.Örneğin bir yatırımda i = %165.91 çıkar ise bu yatırımın çok kârlı olacağını gösterir.

Kaynakça:

1--Tesisat Mühendisliği Dergisi --Binalarda Isı Yalıtımı Ve Isıtma Sisteminin Birlikte Optimizasyonu-Prof. Dr. Ahmet Arısoy Arş. Gör. Edvin Çetegen

2-- Tesisat Mühendisliği Dergisi -Mekanik Tesisatta Ekonomik Analiz-Yrd. Doç. Dr. Mustafa Özdemir Doç. Dr. İ. Cem Parmaksızoğlu-Yıldız Teknik Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü  

2--Isı Yalıtım Uygulamalarında Verimli Bir Örnek Çalışma:

 1--Dünyada birincil enerji tüketiminin:1--% 81.3'ü fosil kaynaklardan  , 2--%10'u yanabilir, yenilenebilir ve atıklardan,  3--%5,5'i nükleer ,  4--%3,2'si   hidrolik   vb.   kaynaklardan   elde edilmiştir.

2--Dünyada enerji tüketiminin yaklaşık % 30-35'i binalarda kullanılmaktadır. Bunun içine, ısınma, aydınlanma, soğutma ve diğer elektrik kullanımları girmektedir.

2.1--Yapılan hesaplamalarda, evlerimizde kullandığımız enerjinin yaklaşık %85'inin ısıtma için tüketildiği belirlenmiştir.

2.2--Binalarda ısınma ve soğutma için harcanan enerjinin azaltılabilmesi için ısının korunması zorunluluğu ön plana çıkmıştır. Binalarda ısının korunması yalıtımın önemine dikkat çekmektedir

3—Örnek Proje Olarak alınan Yahya Kaptan Toplu Konutları 10 adet bölgeden oluşmaktadır. Her bölgenin bir yönetimi ve yönetim temsilcilerinin oluşturduğu toplu konut yönetimi bulunmaktadır.

4--Bölgeler içerisinde blok tiplerine bağlı olarak konut sayısı değişkenlik göstermektedir. Bölgede toplamda 4092 adet konut bulunmaktadır.Toplu konut alanındaki blokların ısıtması bir kazan dairesi tarafından üç veya dört bloğun ısı ihtiyacının karşılanması şeklinde planlanmıştır. Konutlar inşa edilirken izolasyon düşünülmüş, gerek uygulama hataları gerekse projelendirme sebebiyle doğru uygulanmamıştır.

4.1--Kazan Dairesinde iki adet 430.000 kcal/h kapasiteli kazan bulunmakta ve 80 adet konut bu iki kazanla ısıtılmaktadır. Konutlar sıcak su ihtiyaçları için şofben kullanmaktadır.

5--Binaların mevcut durumlarının tespiti için termal kamera çekimleri yapılmış ve izolasyon problemleri nedeniyle olan ısı kaçakları belirlenmiştir. Çekimlerde bina kat yüksekliği artıkça dairelerin içlerinden yapılmış izolasyon uygulamaları dikkat çekmektedir. Ancak daire içerisinden yapılan izolasyon uygulamalarının ısı köprülerini ortadan kaldırmadığı görülmüştür. Radyatör bölgelerinden olan ısı kayıpları açıkça görülebilmektedir.

6--Bölge yönetiminden blok tiplerine göre mimari projeler temin edilmiş ve mevcut durum doğrultusundaki ısı kaçakları ile TS825'e göre yapılacak standart bir izolasyon uygulaması için ısı yalıtım hesapları yapılmıştır.

7--Mevcut durumdaki duvarlara ısı iletim katsayısı 0,40 W/m °C olan Polistiren-partiküller köpük ısı yalıtımı malzemesi, ısı iletim katsayısı 0,40 W/m°C olan mineral ve bitkisel, cam yünü-taş iletim katsayısı 0,40 W/m °C olan mineral ve bitkisel, cam yünü-taş yünü ısı yalıtım malzemesiyle yapılan ilave izolasyon uygulanabileceği öngörülmüştür.

8--Tasarruf edilebilecek yakıt bedeli :            41.580 TL/yıl--Toplam Yalıtım Maliyeti        =200.454 TL,                   

Basit Geri Ödeme Süresi=4,7 yıl-Yahya Kaptan Toplu Konutları Potansiyel Enerji Tasarrufu -Konut Başı tasarruf Miktarı : 6580 kWh/yıl x Toplam Konut Sayısı          : 4902 adet=Potansiyel Tasarruf Edilebilecek Enerji : 6580 x 4902 = 32 255 160 kWh/yıl-Yakıt Birim Fiyatı (2009 yılı kabulü) : 0,0789 TL/kWh-Potansiyel Tasarruf Bedeli : 32 255 160 x 0,0789 = 2 544 932,12 TL/yıl olarak karşımıza çıkmaktadır.

9--Sonuç olarak toplu konut alanında yüksek sayılabilecek bir tasarruf potansiyelinin bulunduğu görülmektedir. Yalıtım ile enerji tüketimini ve dolayısıyla hava kirliliği için önemli olan emisyonları azaltmak ve bunlara bağlı olarak fatura bedellerini düşürmek olasıdır.

10--Yahya Kaptan Toplu Konut Alani Isi Yalitim Uygulamalarinin Değerlendirilmesi:

10.1--Makina Mühendisleri Odası Kocaeli Şubesi olarak hazırladığımız bu çalışma, toplu konut yönetimlerine ve konut sakinlerine konuyu anlatmak üzere bölgesel toplantılar yapılmıştır. 2009 yılında bir bilgilenme ve bilinçlendirme projesi olarak başlayan çalışma amacına ulaşmış ve örnek sayılabilecek uygulamalar blok yönetimleri tarafından hayata geçirilmiştir

10.2--Projenin ikinci bölümünü ise, öngörülen enerji tasarruflarının sağlanıp sağlanmadığının tespit edilmesi, yine bölge halkının bilgisine sunulması çalışmalarından oluşmaktadır.

10.2.1--Termal kamera çekimleri ve hesaplarla yapılan bilgilendirme toplantılarından sonra, bölge içerisinde artan bilinçle 2010 yılı içerisinde blok dışından yalıtım uygulamaları yapılmıştır

11--Yalıtımlı Ve Yalıtımsız Blok Değerlendirme:

11.1--İçerisinde yalıtım uygulaması yapılmış blok ve mevcut haliyle bulunan bloklara ait termal kamera çekimleri yapılmıştır.

11.2--Termal fotoğraflarda yalıtımlı olan soğuk yüzeyler koyu renk, sıcak olan yüzeyler sarı ve beyaza yakın açık renkle görülmektedir. Fotoğraflardan da anlaşılacağı üzere dıştan yalıtımlı blokta ısı kaçakları minimum düzeye çekilirken, izolasyonsuz blokta ısı köprüleri ve ısı kaçakları açıkça görülebilmektedir.

12--Kazan Dairesi Yerleşimi:

12.1--Sıcak su hat kolektörlerinde balans vanaları kullanılarak her bloğa giden sıcak su debisinin, gerekli olduğu hesaplanan değerde tutulması sağlanmıştır.

12.2--Blok girişlerinde hatlar üzerinde Ultrasonik Sıvı Debimetresi ile debi ve ısıtma suyu gidiş dönüş sıcaklıkları ölçümlenmiş ve kayıt altına alınmıştır.

12.3--Anlık enerji tüketimleri kayıt altına alınmış, ölçüm değerleri tablo olarak verilmemiş, konunun anlatılabilmesi için alınan verilerle hesaplama yapılmıştır.

12.4--Izolasyonlu Blok ve Izolasyonsuz Blok arasındaki enerji tüketim farkı

Q fark = 126 000  - 54 000=72 000 kcal/h ve Kazan günde 16 saat ve yılda 210 gün çalışmaktadır.

Doğal gaz alt ısıl değeri : 8250 kcal/m ,Doğal gaz birim fiyatı Ocak 2011 : 0,72 TL/m,

Kazanç = 27 361,15 TL/yıl-Yönetimin beyan ettiği yaklaşık izolasyon maliyeti:(2010) : 100.000 TL

Basit Geri Ödeme Süresi =3,6 yıl

13--Yahya Kaptan toplu konut alanında 2009 yılında başlayan teorik çalışmayla yaratılan bilinçlenme sayesinde binalarda izolasyon uygulamaları başlamıştır.

13.1--Teorik olarak öngörülen yaklaşık % 50'lik enerji tasarrufunun doğru uygulamalarla hayata geçtiği ölçümlenmiştir. Dıştan yalıtım uygulayan blok, aynı fiziki koşullara sahip yalıtımsız bloğa göre % 57 oranında tükettiği enerjiyi azaltmıştır.

13.2--Ayrıca yapılan ölçümlemeler ve değerlendirmeler sonucunda iletim-boru hatlarında blok enerji ihtiyaçlarından daha fazla enerjisinin kayıp olduğu, uygun malzeme seçimiyle bu kaybın minimum seviyeye indirgenebileceği ve yaklaşık bir ısıtma sezonunda yatırımın amortismanının sağlanabileceği görülmüştür.

Kaynakça:Mühendis ve Makina - Cilt: 52 Sayı: 617 Sayfa: 125-134-:Yahya Kaptan Toplu Konut Alanının Isı Yalıtımı Açısından Değerlendirilmesi-Alpaslan GÜVEN-Makina Mühendisler Odası Kocaeli Şubesi-Enerji Çalışma Grubu-Yavuz TÜTÜNOĞLU-Makina Mühendisler Odası Kocaeli Şubesi -Ünal ÖZMURAL-Makina Mühendisler Odası Kocaeli Şubesi