Kampüs binaları ve ulaşımı için enerji planlama ve optimizasyon modeli: Erciyes Üniversitesi örneği
Energy planning and optimization model for campus buildings and transportation: A case study of Erciyes University
- Tez No: 950278
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALTUK BUĞRA SELÇUKLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Çok amaçlı optimizasyon, Sürdürülebilir kampüs, Yenilenebilir enerji, Elektrikli araç, UI GreenMetric, Multi-objective optimization, Sustainable campus, Renewable energy, Electric vehicle, UI GreenMetric
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Bu çalışmada, kampüs binaları ve ulaşımı için bütünleşmiş bir enerji planlama ve optimizasyon modeli geliştirilmiştir. Karma tamsayılı doğrusal olmayan programlama (MINLP) yaklaşımı kullanılarak geliştirilen model, birincil enerji tüketiminin minimize edilmesi, yatırım maliyetlerinin optimize edilmesi ve UI GreenMetric sürdürülebilirlik puanının maksimize edilmesi olmak üzere üç amaç fonksiyonunu eş zamanlı olarak değerlendirmektedir. Model, Erciyes Üniversitesi Ar-Ge Park Binası üzerinde uygulanmış ve saatlik bazda hesaplama yapabilecek şekilde tasarlanmıştır. Güneş enerjisi üretimi, elektrikli araç şarj talepleri ve bina enerji ihtiyaçlarındaki zamansal değişimler dikkate alınarak gerçekçi sonuçlar elde edilmiştir. Pareto cephesi analizi ile birincil enerji tüketimi için 1,317,860 ve 4,642,770 GJ/yıl, yatırım maliyetleri için 25,735 ve 485,674 dolar ve sürdürülebilirlik puanları için 366.2 ve 1033.8 puan arasında değişen çözümler elde edilmiştir. Sonuçlar, enerji verimliliği ile sürdürülebilirlik metrikleri arasında önemli ödünleşim ve uzlaşmaların bulunduğunu göstermektedir. Minimum enerji tüketimi çözümü %75.5 enerji tasarrufu sağlarken, elektrikli araç entegrasyonunun öncelikle sürdürülebilirlik puanını etkilediği tespit edilmiştir. Dengeli çözüm analizi, 127,064 dolarlık orta düzey yatırımla önemli sürdürülebilirlik kazanımları elde edilebileceğini ortaya koymuştur. Bu çalışma, kampüs yöneticilerine stratejik karar verme süreçlerinde kullanabilecekleri bilimsel bir araç sunmakta ve sürdürülebilir kampüs dönüşümünde sistematik bir yaklaşım sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study develops an integrated energy planning and optimization model for campus buildings and transportation systems. Unlike traditional approaches, building energy efficiency, renewable energy integration, and electric vehicle charging infrastructure are addressed within a single unified framework. The model, developed using Mixed Integer Nonlinear Programming (MINLP) approach, simultaneously evaluates three objective functions: minimizing primary energy consumption, optimizing investment costs, and maximizing UI GreenMetric sustainability scores. The model was applied to Erciyes University R&D Park Building and designed to perform hourly-based calculations. Realistic results were obtained by considering temporal variations in solar energy production, electric vehicle charging demands, and building energy requirements. Through Pareto frontier analysis, solutions were obtained with primary energy consumption ranging from 1,317,860 to 4,642,770 GJ/year, investment costs from $25,735 to $485,674, and sustainability scores from 366.2 to 1033.8 points. Results demonstrate significant trade-offs between energy efficiency and sustainability metrics. While the minimum energy consumption solution achieves 75.5% energy savings, electric vehicle integration primarily affects sustainability scores. Balanced solution analysis reveals that significant sustainability gains can be achieved with moderate investments of $127,064. This study provides campus managers with a scientific tool for strategic decision-making processes and offers a systematic approach for sustainable campus transformation.
Benzer Tezler
- Implementing integrated mobility by optimizing bikeshare station locations; İstanbul Technical University, Ayazağa Campus
Bisiklet paylaşım istasyonu konumlarını optimize ederek entegre mobilitenin uygulanması; İstanbul Teknik Üniversitesi, Ayazağa Yerleşkesi
VAGHAR BAHOJB GHODSİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAŞAK DEMİREŞ ÖZKUL
- User experience and physical space analysis for sustainable campus planning: Case of Yildiz Technical University
Sürdürülebilir kampüs planlaması için kullanıcı deneyimi ve fiziksel mekan analizi: Yıldız Teknik Üniversitesi örneği
GİZEM AYÇA AKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Şehircilik ve Bölge PlanlamaYıldız Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BUKET AYŞEGÜL ÖZBAKIR
- Sustainable water and stormwater management for Metu campus
Odtü kampüsünde sürdürülebilir su ve yağmursuyu yönetimi
MELİKE KİRAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE ALP
PROF. DR. ELÇİN KENTEL ERDOĞAN
- İstanbul Gelişim Üniversitesinde bulanık çok kriterli karar verme yöntemleri kullanarak sürdürülebilir kampüs modeli tasarımı
Başlık çevirisi yok
DANA KALAWI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Gelişim ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TARIK ÇAKAR
- Yalova Üniversitesi Kampüsü için enerji görünümünün çıkartılması ve yenilenebilir enerji kaynaklarıyla desteklenme imkanının araştırılması
Visualizing energy consumption of Yalova University with a feasibility research for using renewable energy
ÖZLEM KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiYalova ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT ÜNVER