3.2.2. Yapılarda aktif sistemlerle güneş enerjisi kullanımı Güneş enerjisini soğutma amaçlı kullanmada yararlanılarak başka bir yöntem ise, 18° dereceye kadar güneş enerjisi ile ısıtılan suyun 144 derecede ve 4 barlık basınçta buhar halini alması ve bunun daha sonra iki kademeli makinede soğuğa dönüştürülmesidir[l3]. Dünyada kullanılan tüm enerjinin % 17'si aydınlatma amaçlı tüketilmektedir. Doğru bir tasarımla aydınlatma ihtiyacının % 70'ini güneşten sağlanabilir. Sıradan binalarda bu oran % 25'tir. Yapılarda mekanların aydınlatılmasında, görsel konfor ihtiyaçlarına göre mümkün olduğunca günışığından yararlanılması, yapay aydınlatma gereksinimini azaltarak, yapıların kullanım sürecinde daha az enerji tüketmesini sağlamaktadır. Doğal aydınlatma yapı kabuğunda bırakılan açıklıklar aracılığıyla sağlanabileceği gibi, güneş ışığını dış mekandan iç mekana aktarabilen ışık tüpleri aracılığıyla da sağlanabilir [12]. Güneş enerjisinin kullanıldığı aktif sistemler, amaca göre üretilmiş toplaçlar aracılığıyla yutulan güneş ışınımını, istenen biçimdeki enerjiye dönüştürüp bunun yapıda kullanımına olanak veren mekanik ve/veya elektronik elemanların bütününden oluşan sistemlerdir. Bu sistemler aracılığı ile güneş ışınımı ısı ve elektrik enerjisine dönüşebilmektedir[14]. Güneş ışınımlarını enerjiye dönüştüren bu sistemler ürettikleri enerjilere göre; ısı enerjisi üreten, güneş enerjili ısıtma sistemleri (solar thermal systems) ve elektrik enerjisi üreten, ısıl elektrik (fotovoltaik) sistemler (PV systems) olarak ikiye ayrılır. Bu sistemler aşağıda kısaca açıklanmaktadır: • Güneş enerjili ısıtma sistemleri: Güneş ışınımlarını toplaçlarla ısı enerjisine dönüştürüp, bu ısıyı su, hava vb. bir akışkan ile doğrudan ya da bir depolama ünitesinde değerlendirerek kullanımını sağlayan mekanik ve/veya elektronik sistemlerin bütününe, "Güneş Enerjili ısıtma Sistemleri" (etken güneş ısıtma sistemleri) denir. Güneş enerjili etken ısıtma sistemleri, yapılarda havuz suyunun ısıtılması, iklimlendirme havasının ön ısıtılması ve mekan ısıtması için kullanılmaktadır[14]. ısıtma sistemlerinin genel çalışma ilkesi, ısının toplaçlar aracılığı ile toplanması, gerekli durumlar164 Tesisat Dergisi Sayı 184 - Nisan 2011 da toplanan ısı enerjisinin daha sonra da kullanılabilmesi için depolanması ve ilgili alanlara dağıtılması esasına dayanır[15]. • Güneş enerjili su ısıtma sistemleri: Bu sistemler, güneş ışınımını ısı enerjisine dönüştürüp, bu ısıyı su ortamında saklayan ve dağıtan elemanlardan oluşmaktadır. Gereksinimin karmaşıklığına ve büyüklüğüne bağlı olarak sistemlerin ayrım göstermesine karşın, tüm güneş enerjili su ısıtma sistemleri, suyun ısıtılması, depolanması ve dağıtılması temeline dayanır. Güneş enerjisinin dönüşümü ile üretilen sıcak su, sistemin özelliklerine bağlı olarak, yıkanma, çamaşır, bulaşık gibi kullanıcı gereksinimlerinin karşılanması için doğrudan kullanılabildiği gibi geleneksel ısıtma sisteminin desteklenmesi için de kullanılabilir[l4]. • Fotovoltaik sistemler: Güneş ışınımından toplaçlar aracılığı ile elektr i k enerjisi üreti p, bu enerjinin kullanımına olanak sağlayan bileşenlerin tümüne fotovoltaik (PV) sistemler denir. PV sistemler, basit ya da karmaşık değişik yapılanmalarla, yol aydınlatması, deniz fenerler i , taşıt araçları, yapılar, elektrik santralleri, gibi birçok ayrı alanda elektrik üretimi için kullanılmaktadır. Bir fotovoltaik sistem, elektrik enerjisi üretir, üretilen enerjiyi gerekli durumlarda saklar ve bu enerjiyi kullanım alanlarına güvenilir biçimde aktarır. Fotovoltaik piller yapılarda cephe ve çatılara yerleştirilerek bu yüzeylere gelen güneş enerjisini elektrik enerjisine çevirmektedir. Evsel amaçlı kullanılan güneş pilleri bir inverter aracılığı ile elektrik şebekesine bağlanmakta, böylece üretilen elektriğin akülerde depolanmasından tasarruf edilmektedir. 3.3. Yapılarda Jeotermal Enerji Kullanımı Jeotermal enerji, yeraltında olağandışı birikmiş olarak bulunan ısının çatlaklardan yeryüzüne su veya su buharı olarak çıkması ile elde edilir. Bazen de sondaj çalışmaları ile yeraltından sıcak su, sıcak su ve su buharı karışımı ya da buhar olarak çıkartılabilir. Kaynaklarının sadece % 3'ünü kullanabilen Türkiye, dünyanın yedinci jeotermal gücüne sahiptir. Buna göre, Türkiye'de ev ısıtma ihtiyacının % 30 gibi çok büyük bir bölümü jeotermal kaynaklardan karşılanabilir. Jeotermal enerji konutlarda ısıtma ve soğutmada, seracılıkta, tarımda kullanılmaktadır. Jeotermal akışkanın uygulama yöntemlerine göre jeotermal enerji sistemleri, ısı pompaları , kuyu içi eşanjörler ve ısı boruları olarak üç farklı şekilde uygulanmaktadır. Yapılarda yaygın kullanım ısı boruları şeklindedir. Jeotermal enerjinin bir başka kullanım şekli ise toprak sıcaklığının kullanıldığı yöntemlerdir. Yeryüzünün bir miktar altında sıcaklık enleme de bağlı olarak sürekli 45-75 °F (7.22 °C- 23.88 °C) arasındadır[16]. Toprağın bu sıcaklığından hava yoluyla veya su yoluyla yararlanılabilmektedir. Toprağın çeşitli derinliklerinde açılmış bacalar aracılığıyla alınan hava yapı içerisine aktarılır ve iç hacmin toprak sıcaklığı ile aynı seviyeye gelmesi sağlanır. Bu uygulama kışın ısıtma yazın ise soğutma yönünde yarar sağlar. Benzer uygulama yeraltı sularının sıcaklığından faydalanmak için de yapılmakta, borular aracılığıyla yapı içerisinde dolaştırılan su, sahip olduğu ısıyı iç hacimlere yaymaktadır. 3.4. Yapılarda Biyokütle Enerjisi Kullanımı Biyo enerjiye canlılık enerjisi de denebilir. Bütün canlılar güneş enerjisi kullanırlar. Bu nedenle her türlü biyolojik madde enerji içermekte, yakılınca bu enerji açığa çıkmaktadır. Bitkiler fotosentez yaparak güneş enerjisini kimyasal enerjiye çevirir ve depolar, böylelikle biyolojik kütle ve organik madde kaynağı oluşur, buna biyokütle denir[l7]. Biyokütle enerji teknolojisi kapsamında; odun (enerji ormanları, ağaç artıkları), yağlı tohum bitkileri (ayçiçek, kolza, soya vb.), karbohidrat bitkileri (patates, buğday, mısır, pancar, vb.), elyaf bitkileri (keten, kenaf, kenevir, sorgum, vb.), bitkisel artıklar (dal, sap, saman, kök, kabuk vb.), hayvansal atıklar ile şehirsel ve endüstriyel atıklar değerlendirilmektedir. Biyokütle yenilenebilir, her yerde yetiştirilebilen, sosyo-ekonomik gelişme sağlayan, çevre dostu, elektrik üretilebilen, taşıtlar için yakıt elde edilebilen stratejik bir enerji kaynağıdır. Biyokütle doğrudan yakılarak veya çeşitli süreçlerle yakıt kalitesi arttırılıp, mevcut yakıtlara eşdeğer özelliklerde alternatif biyoyakıtlar (kolay taşınabilir, depolanabilir ve kullanılabilir yakıtlar) elde edilerek enerji teknolojisinde değerlendirilmektedir. Biyokütleden; fiziksel
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=