Isıtma ve Soğutma Sistemleri İçin Tek Tip Enerji Değerlendirme Yöntemlerine Olan İhtiyaç

Isıtma ve soğutma sistemleri gelişmiş teknolojileri ve yenilenebilir enerjileri kullanarak binalarda enerji tasarrufunun artmasında önemli rol oynarlar. Avrupa Komisyonu, ısıtma ve soğutma sistemlerinin yeni değiştirilmiş Binaların Enerji Performansı Direktifi’ne (BEPD) katkısını önemle belirtmekte ve BEPD ile bağlantısı olan Avrupa Standardizasyon Komitesi (ASK) standartlarının güncellenmesi için yeni bir direktif hazırlamaktadır.

 

Enerji tasarrufu sağlayan binaların ve sistemlerin tasarlanması için, profesyonellerin gelişmiş araçlara, enerji verimliliğinin ısıtma ve soğutma sistemleri üzerine etkisini gösterebilecek ve kanıtlanmış performans verilerine dayanan araçlara ihtiyaçları bulunmaktadır. Düşük enerji veya hemen hemen sıfır enerjili evler ve binalar için hiçbir ayrıntı ihmal edilmemelidir.

 

Bu yazı kullanılabilecek böyle araçların geliştirilebilmesi için, gerekli bir dayanak olarak tek tip değerlendirme yöntemlerine olan ihtiyacın önemini vurgulamakta, standardizasyonun ve mevzuatın bütünleyici özelliğini tarif etmekte, binalarda genel olarak enerji kullanımının gelişinde ısıtma soğutma sistemlerinin birbirlerine olan entegrasyonunu tanıtmaktadır.

 

Isıtma ve Soğutma Sistemlerinin Enerji Verimliliklerini Doğru Olarak Değerlendirip Sergilemek İçin Avrupa Standartları

Binaların Enerji Performansı Direktifi’nde (BEPD), AB üye ülkelerinin mevcut ve yeni binalarda enerji tasarrufunun kontrolü için bina yönetmelikleri olmasını şart getirmektedir. Bu şart yönetmelerle (minimum şartlar, kontrol, belgelendirme) ve bütünleyici bir yaklaşıma dayanan enerji verimliliği değerlendirme metotlarıyla teknik bina sistemleri pazarını etkilemektedir. BEPD’de ürün tek olarak değil bir sistemin bir parçası olarak değerlendirilmektedir. Tesisatın özel çalışma şartları dikkate alınmaktadır (sistem yaklaşımı).

BEPD, direktifin iç hukuk mevzuatına aktarılmasını üye ülkelere bırakmıştır. Bu durum ısıtma ve soğutma sistemleri için AB pazarını seviyesi belli olmayan bir pozisyonda bırakmıştır. Ulusal uygulamaların seviyesi oldukça değişkendir. Mikro kojenerasyon ve hidrolik balans gibi temel hususlar, bazen ulusal metotlarda dikkate alınmamaktadır. Yenilik getiren tekniklerin yine enerji kullanımına olan katkıları her zaman aynı şekilde değerlendirilememektedir.

 

Fransız bina stokunda tek bir ailenin genel enerji tüketimi yılda yaklaşık 200kWh/m² dir (aileye verilen enerji). Teknik bina sistemlerinin kayıpları tüketimin yaklaşık yarısını temsil etmektedir. Bu örnek, kötü tasarımdan ve bina teknik sistemlerinin işletilmesinden kaynaklanan enerji kayıpların azaltılmasının binanın genel enerji verimliliğini iyileştirme üzerine önemli etkisi olduğunu göstermiştir. Mevcut binalar için bunun anlamı tesisatın ileri bir teknolojiyle yenilenmesidir.

 

Olumlu katkı, standart ürün ve sistem özelliklerine dayanan bina teknik sistemlerinin tek tip, şeffaf bir değerlendirmesiyle ulusal bina yönetmeliğinden sorumlu olan koordinatör birim ve aynı zamanda müşteri tarafından “görünür” hale getirilmelidir.

 

Uluslararası Bir Referans Olarak İhracatı Destekleyecek Avrupa Standartları

Avrupa, ısıtma ve soğutma endüstrisi bu konuda öncü bir çalışma yaptı ve enerji verimliliği alanındaki liderler arasındadır. Avrupa ürünleri (kazan, ısı pompaları, dağıtım sistemleri, radyatörler, regülatörler, havalandırma sistemleri vb.) ve hizmet sektörü (planlama, icraat, kontrol ve bakım hizmetleri) tüm dünyada en kaliteli uçta yer alan ürünler arasındadır. Bu, Avrupa’da özellikle küçük ve orta ölçekli kuruluşlara iş imkânı oluşturmaktadır.

 

İhracat odaklı bir ekonomide şeffaf kuralları olan küresel bir pazar oluşturmak esas konudur. BEPD buna tek tip kavramlar ve yöntemlerle katkı sağlamaktadır.

 

Dünya genelinde kabul edilen standartlar ticarette engellerin ve çok sayıda test yapılmasından kaynaklanan ilave masrafların azaltılmasına ve ortadan kalkmasına yardımcı olmaktadır. AB için, 27 değişik ülkenin kullandığı yöntemlerin güçlü bir ihracat pozisyonu oluşturmayacağı aşikârdır. Avrupa seviyesinde, hatta üçüncü ülkelerin de atıf yapabileceği, tek tip değerlendirme yöntemlerinin oluşturulması Avrupa Komisyonu’nun Avrupa Standardizasyon Komitesi’ne verdiği ikinci direktifin amaçlarından biridir.

 

Avrupa Standartları ve

Ulusal Bina Yönetmelikleri

Ulusal yönetmeliklerin Avrupa standartlarına atıf yapma çalışması bazı Avrupa ülkelerinde başarıyla yürütülmektedir. Standardizasyon ulusal yönetmelikleri aşağıdaki görev paylaşımı ile tamamlamaktadır:

• Standardizasyon teknik kısmın yerini alır (tek tip bir değerlendirme metodu oluşturarak);

• Ulusal yönetmelikler uyulması gereken şartların seviyelerini belirler.

 

Standartlara, doğrudan ulusal standartlarca atıf yapılmalıdır. Standartlar üzerinde herhangi bir ilave veya değişiklik yapılmamalıdır. Ancak bu şekilde tek tip değerlendirme metot ve araçları (yazılım) oluşturulabilir.

 

Yeniden düzenlenen BEPD (2010) madde 8’de üye ülkelerin teknik bina sistemlerinin genel enerji performansı bakımından gerekli olan şartları belirlemelerini istenmektedir. Sistemlerin uymaları gereken şartlar değişim ve modernizasyon için ayrı ayrı belirleneceğinden bu şartlar ısıtma ve soğutma sistemleri pazarı üzerine önemli etki yapacaktır. Rekabette herhangi bir bozulma olmaması için sistem şartlarının tanımı ve hesaplanmasının Avrupa’da tek tip olması çok önemlidir. Bu ürünlerin uluslararası düzeyde standardizasyonu esas olmalıdır. Bu standartlara dayanarak ulusal yönetmelikler daha sonra sistemlerin uymaları gereken şartların seviyelerini belirleyeceklerdir.

 

Genel Olarak Enerji

Kullanımının Değerlendirilmesine Isıtma ve Soğutma Sistemleri Nasıl Dâhil Edilirler?

Genel yapı EN 15603 “Binaların Enerji Performansı- Genel enerji kullanımı ve enerji derecelendirmelerinin tarifleri” standardında belirtilmiştir. Hesaplama yönü ihtiyaçlardan kaynağa, yani binanın enerji ihtiyacından asıl kullanılan enerjiye doğrudur.

Isıtma ve soğutma sistemlerinin enerji verimliliği, sistemin ısıl kayıplarının ve yardımcı sistemlerin enerji kullanımıyla hesaplanır.

 

Isıtma standartları modüler yapıda oluşturulmuşlardır:

• Isı üretimi,

• Depolama,

• Dağıtım,

• Emisyon

 

Bu yapı teknik bina sisteminin asıl yapısını takip etmektedir.

 

Her bir modül için sadeleştirilmiş (örneğin: tablo haline getirilmiş değerler) veya ayrıntılı yöntemler gereken hassaslığa göre uygulanabilir. Ancak, uygularken sonuçların bir sonra gelecek modülün hesaplamaları için uygun bağlantıları sağlayan o modülün belirlenen çıktısına karşılık gelmesi esastır.

 

Metottan Araca Doğru- Isıtma ve Soğutma Sistemleri Yüksek

Kaliteli ve Kolay Kullanılır

Yazılım Araçlarına İhtiyaç Duyar

Teknik bina sistemlerinin veri toplama ve performanslarının gelişme süreçlerinde karmaşık olma gibi bir şöhretleri vardır. Toplam enerji kullanımında teknik bina sistemlerinin etkisinin, özellikle düşük enerji kullanan konutlardaki gelişmelerle karşılaştırıldığında ikinci derecede yer aldığını kabul eden varsayım hatalıdır. Genel anlamda enerji kullanımıyla ilgili olarak ısıtma ve soğutma sistemlerinin katkısını daha ayrıntılı olarak değerlendiren yeni standartlar bunu gösterecektir! Bu standartlara dayalı olarak, teknik bina sistemlerinin daha kolay hesaplaması ve veri toplaması için yazılım araçları geliştirilmelidir.

Gerekli Olan Yazılım Araçları

Binaların enerji performansı için yazılım üzerine Haziran 2009’da Brüksel Avrupa Standartları Organizasyonu’nun (CEN) Toplantı Merkezin’de uygulamalı bir çalışma organize edilmiştir. Çalışmanın esas amacı bina enerji performansı için tek tip bir Avrupa sistemi oluşturmanın getireceği yararları göstermektir. Uygulamalı çalışmanın konusu yüksek öncelikli olarak değerlendirilmiş ve 17 ülkeden katılımcı iştirak etmiştir. Katılımcıların çoğunluğu bu konuda Avrupa’da önde gelen yazılım firmalarının temsilcilerinden oluşmuştu.

 

Standart oluşturanlarla binaların enerji performansı ile ilgi olarak standardı kullananlar (tasarımcılar, yükleniciler, belgelendirme birimleri) arasında bir bağlantı olarak yazılım geliştiricilerin önemi anlaşıldı. Yazılım geliştiriciler standartları okuması ve inşaat profesyonelleri için bunları yazılım araçlarına uygulamaları esas olarak kabul edildi. İkinci nesil BEPD standartlarının içeriği yazılım geliştiricilerin ihtiyaçlarına adapte edilmesi gerekti.

 

İkinci direktifin gereklerini yerine getirme çalışmaları sürecinde ısıtma ve soğutma sistemlerine ait standartları gözden geçirirken aşağıdaki hususlar önemli olarak ele alınmalıdır:

• “Standartlar ne kadar “ayrıntılı” olmalı,

• Veri toplama ve veri esasları.

“Standartların çok ayrıntılı” olduklarına ilişkin yorum geçmişte kalan bir tartışma konusudur. Düşük enerji kullanan evler (yüksek kaliteli binalar) aynı şekilde yüksek kaliteli hesaplama modelleri ve yazılım gerektirir. Özellikle enerji tasarrufunun önemle çalışma şartlarına bağlı olduğu ısıtma ve soğutma sistemleri için, örneğin ısı pompaları için ayrıntılı bir hesaplama (saatlik hesaplama) gerekmektedir.

 

Hesaplama cihazlarının kapasitelerinin mukayesesinde de saatlik veya aylık metot sorusu yanlış bir tartışmaya götürmektedir. Gelecekteki standartlar ortak bir taban olarak çok ayrıntılı bir hesaplama metodu geliştirmelidir.

 

Hesaplama Metodundan Ziyade Veri Girişinin Sadeleştirilmesi

Sadeleştirme hesaplama metodunda değil, içerik kadar önemli olan kullanıcı ara yüzlerinde (araçlarında) yapılacaktır.

 

Kullanıcı ara yüzleri gereken girdi bilgilerine bağlıdır. Modeldeki en büyük belirsizlik ve aynı zamanda en çok zaman alıcı parametre, girdi bilgileridir. Çok ayrıntılı metotlar genellikle kullanıcıyı doğru bilgiyi bulma problemiyle karşı karşıya getirir. Bu hususun, hesaplamanın güvenirliği konusunda çok büyük etkisi vardır. Baktığımızda, küçük kayıplar için çok ayrıntılı hesap yapılması, zaman kaybı ve hata tehlikesi doğurmaktadır.

 

Örneğin, oda yükseklikleri sınırlı olan iyi izole edilmiş binalarda ısı katmanları nedeniyle olan emisyon kayıpları sonuca tesir edecek önemde değildir. Buna rağmen, katmanlaşmanın kayıplar üzerinde çok önemli etkisi olduğu yüksek tavanlar incelendiğinde ayrıntılı bir hesaplama yapılmaması konuyu açıkta bırakacaktır.

 

BEPD’ye bağlı olan standartlar güncelleştirilirken girdi bilgileri tipoloji yaklaşımına dayanan bir yaklaşımla yapılandırılmalıdır. Konu üzerinde çalışan uzman, çalıştığı olaya göre daha fazla ayrıntıya girip girmemeye karar verecektir. Genel duruma göre doğru bir sadeleştirmeyi bilmek bir uzman için en değerli bilgidir.

 

Veri tabanlarına kolay erişim, ürünün doğru performansının bulunması enerji belgelendirmesi ve binanın en iyi duruma getirilmesi için diğer bir önemli etmendir.

 

Veri tabanları genellikle ulusal hesaplama metotlarıyla yakın bağlantı içindedir (örneğin İngiltere, Fransa). Bunun sonucu da ulusal metotların bir karışımına karşılık gelen bir veri tabanları karmaşasıdır.

 

Farklı veri tabanlarının hızla çoğalması konusu da (örneğin, ürün özellikleri, hava durumu bilgileri) birleştirilmiş bir Avrupa çerçevesi lehine önemli bir savunma olgusu olmuştur. Eğer ulusal pazar çok önemli değilse, imalatçılar genellikle veri sağlamada pek istekli davranmayacaklardır. Ulusal veri tabanları bazen ilave testlere veya önceden hesaplamalara ihtiyaç duyar ve bunlar da Avrupa içerisindeki ticarette yeni engeller oluşturur.

 

Belgelendirme birimleri ve tasarım mühendislerinin günlük çalışmalarını kolaylaştırmak için yeni ve mevcut binalara uygun bütünleştirici yazılım araçları oluşturulmalıdır. Tüm Avrupa Birliği üye ülkelerindeki uzmanlar bu yazılım araçlarına erişebilmeli ve uzmanların bu araçları ulusal yönetmeliklerle olan uyumu göstermeleri için kullanmalarına müsaade edilmelidir. Özellikle küçük ölçekli Avrupa Birliği üye ülkelerindeki uzmanlar için bu entegre yazılım araçlarına erişim ve kullanmak, bu araçların genellikle küçük pazarlarda olamamaları nedeniyle oldukça önemlidir. Eğer uzmanlar bu yüksek kaliteli ayazım araçlarına erişemezse, önemli miktarda enerji tasarruf potansiyeli kullanılamayacaktır.

 

Sonuçlar

BEPD’ye bağlı Avrupa Standartlar Organizasyonu Standartları ikinci direktif ısıtma ve soğutma sistemlerinin aşağıdaki hususları sağlaması için çok önemlidir:

• Ürün enerji verimlilikleri için birbiriyle uyumlu özellik tanımları geliştirmesi,

• Onaylanmış performans verilerine dayanan tek tip bir enerji verimliliği değerlendirme metodu sağlamak, bunu yaparken yaratıcı ısıtma ve soğutma sistem teknolojileri doğru olarak dikkate alınmalı.

• Isıtma ve soğutma sistemlerinin enerji verimliliklerini ve onların genel enerji kullanımına, enerji tasarrufuna olumlu katkılarını ve çevreye olan etkilerini göstermesi,

• Avrupa’nın uluslararası bir standardizasyon seviyesi üzerine olan deneyiminin kullanılmasını tanıtmak.

Eğer Avrupa, Avrupa Standartlar Organizasyonu Standartları’na dayanan, örnek oluşturan aynı zamanda üçüncü ülkelerine referans alabileceği bir referans dokümanı oluşturmak istiyorsa, bu referans ilk olarak Avrupa’da oluşturulmalı ve uygulanmalıdır.

 

Ortak bir Avrupa metodolojisinin hemen ulusal metotların yerini alması mümkün görülmemektedir. Bu nedenle Avrupa metodolojisinin kullanılması ulusal bina yönetmelikleri şartlarının yerine getirilmesi için bir seçenek olarak kabul edilmelidir.

 

Referanslar

• CENSE Bilgi makalesi Sf. 87, CENEPBD standartları ulusal bina yönetmeliklerine nasıl entegre edilebilir? Aynı yapıyı üye ülkelerin yönetmeliklerinin koordinasyonunda bir başlama noktası olarak kabul etmek için EN 15603’ün kullanılması, JohannZirngibl, Şubat 2009 (www.iee-cense.eu )

• CENSE Bilgi makalesi Sf. 88, Binaların Enerji Performansı – Genel enerji kullanımı ve enerji sınıflandırmasının tanımı- Hesaplanan enerji sınıflandırması EN 15603 (genel enerji kullanımı), Johann Zirngibl, Eylül 2008 (www.iee-cense.eu )

• CENSE Bilgi makalesi Sf. 161, Bina Enerji Performansı için bir Pan-Avrupa yazılımına doğru; CENSE tarafından 29 Haziran 2009 da organize edilen uygulama çalışması raporu (www.iee-cense.eu )

 

EN 15603 “Binaların Enerji Performansı – Genel enerji kullanımı ve enerji sınıflandırmasının tanımı”

REHVA European HVAC Journal

 

Profesör Johann Zirngibl

Fransa, İnşaat Bilimi ve Tekniği Merkezi

golge