Net sıfır enerjili binaların Türkiye iklim koşullarında uygulanabilirliğinin araştırılması
Investigation of applicability of net zero energy buildings under the climate conditions of Türkiye
- Tez No: 792342
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖNDER KAŞKA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Literatürde sıfır enerjili binalar kavramı altında binaların enerji tüketimini azaltmaya yönelik çok sayıda çalışma yürütülmektedir. Ancak, genel kabul görmüş bir Net Sıfır Enerjili Bina (NSEB) tanımı bulunmadığı bununla birlikte NSEB'e ulaşmak için belirli bir tasarım standardının oluşturulmadığı görülmektedir. Bu tezin amacı, NSEB kavramına uygun bina tasarımı için eksiksiz bir tasarım yöntemi ortaya koymaktır. Bu çalışmada önerilen yöntemde diğer yöntemlerden farklı olarak tasarım süreci iki aşamaya ayrılmıştır. İlk aşamada, yenilenebilir enerji kaynakları ile sıfır enerji dengesine ulaşmadan önce, bina kabuğu parametreleri optimize edilerek Pareto cephesi çözümleri bulunmuştur. Daha sonra, ilk aşamada elde edilen sonuçlar kullanılarak güneş panelleri ve rüzgâr türbinlerinden oluşan yenilenebilir enerji sistemleri binaya entegre edilmiş ve Türkiye'nin 4 iklim bölgesini kapsayan NSEB çözümleri elde edilmiştir. Çalışmada NSGA-II genetik optimizasyon algoritması kullanılmış ve Matlab ortamında geliştirilen kod sayesinde bina enerji analiz yazılımı (Energyplus) optimizasyon algoritmasıyla uyum içinde çalışır hale getirilmiştir. Çalışmanın sonuçları, TS825'te tanımlanan birinci, ikinci ve üçüncü iklim bölgeleri için sırasıyla 23 kWh/m2, 9 kWh/m2 ve 3 kWh/m2'ye kadar enerji üretiminin yapılabildiği farklı NSEB tasarımlarının mümkün olduğunu göstermiştir. Isıtma yükünün en baskın olduğu dördüncü bölge için ise enerji kullanım yoğunluğu 10,4 kWh/m2 mertebesine kadar inmiş olsa da sadece çatı alanı sarf edilen enerjinin tamamını telafi etmek için yetersiz kalmıştır. Ayrıca, yenilenebilir sistemlerin ilk yatırım maliyetinin toplam yatırım maliyetinin ortalama %19'una tekabül ettiği ve önerilen metodolojiye uyulduğu takdirde, NSEB için yenilenebilir enerji kaynaklarının binaya entegre edilmesinin geri ödeme süresinin yaklaşık 3,5 yıl olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Numerous studies are being carried out in the literature to reduce the energy consumption of buildings under the concept of zero energy buildings. However, it appears that there is no generally accepted definition of Net Zero Energy Building (NZEB) and no specific design standard has been established to achieve NZEB. This study proposes a complete design methodology from preliminary stage up until usage of building to achieve NZEB. In the proposed methodology, unlike the other methods, design process has been split into two stages. Prior to reaching zero energy balance by renewables, Pareto front solutions related to building envelope parameters were found at the first stage. Subsequently, renewable energy systems, including PV array and wind turbines, were integrated into building energy model and pareto optimal solutions have been obtained for NZEB. NSGA-II genetic optimization algorithm has been implemented with developed code, to couple optimization algorithm and energy analysis software (Energyplus), in Matlab environment. Outcomes of the study showed that NZEB designs that have excess energy of up to 23 kWh/m2, 9 kWh/m2 and 3 kWh/m2 was achieved for first, second and third climate regions of Türkiye, respectively. For the fourth climate region, where the heating load is the most dominant, although the energy use intensity has decreased to 10.4 kWh/m2, the roof area is not still sufficient to compensate for all the energy consumed. It was also revealed that the share of initial investment cost of renewable energy is 19%, among the overall initial cost and payback period of this investment targeting NZEB is around 3.5 years if the proposed methodology is followed.
Benzer Tezler
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Farklı iklim bölgeleri için sıfır enerjili binaların uygulanabilirliği ve ekonomik analizi
Applicability and economic analysis of zero energy buildings for different climate regions
CEYHUN AKPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiGümüşhane ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERYEM TERHAN
- Erzurum Havalimanı terminal binasının enerji analizi ve net sıfır enerjili bina formuna dönüştürülmesinin incelenmesi
Energy analysis of Erzurum Airport terminal building and investigation of retrofitting it to net zero energy building
ÖMER FARUK YILDIZ
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET YILMAZ
- Enerji verimliliği odaklı yapı yönlendirmesi için BIM tabanlı bir model önerisi: Kentsel dönüşüm örneği
A BIM-based model proposal for energy efficiency focused building orientation: An urban transformation area example
MÜBERRA DOLDUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA METİN ALKAN
- Sürdürülebilir çevre yönetimi çerçevesinde karbon ayak izi değişiminin analizine yönelik bir model önerisi: istanbul ili örneği
A model proposal for analyzing carbon footprint change within the framework of sustainable environmental management: study of İstanbul
BÜŞRA KARTAL
Doktora
Türkçe
2025
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA METİN ALKAN