Yalova Üniversitesi Kampüsü için enerji görünümünün çıkartılması ve yenilenebilir enerji kaynaklarıyla desteklenme imkanının araştırılması

Abstract

Enerji; iletişim, ulaşım, aydınlanma gibi birçok yaşamsal faaliyetin temel kaynağıdır. Bu nedenle de enerjiye olan talep gün geçtikçe artmaktadır. Artan talebi karşılayabilmek için alternatif enerji üretim yöntemlerine yönelim başlamıştır. Bu durumun doğal bir sonucu olarak yenilenebilir enerji kaynaklarının enerji üretimi içindeki payı artmıştır. Bu tez kapsamında Yalova Üniversitesi Merkez Kampüsüne ait yıllık enerji tüketimleri incelenmiştir. Elektrik ve doğalgaz tüketimlerini azaltılabilmesi için alternatif enerji üretim ya da enerjinin verimli kullanılabileceği sistemler üzerine çalışmalar yapılmıştır. Yalova Üniversitesi Merkez Kampüsünün konumu ve Yalova ilinin çevresel şartları da göz önünde bulundurulduğunda, toprak kaynaklı ısı pompası sistemi ile doğalgaz tüketiminin, rüzgâr ve güneş enerji sistemleri ile ise elektrik tüketiminin azaltılabileceği öngörülmüştür. Bu öngörülerden yola çıkarak bahsedilen üç sisteme ait hesaplama, analiz ve fizibiliteler yapılmıştır.Hesaplama ve analizlerin ilk aşamasında Yalova iline ait Yalova Meteoroloji İl Müdürlüğünden temin edilen hava ve toprak sıcaklıkları incelenmiştir. Bu incelemelerin akabinde binaların mimari projelerinden yararlanarak ısıtma ve soğutma yükleri hesaplanmıştır. Toplam ısıtma ve soğutma yüklerinin kampüs içindeki dağılımı ve birim alan başına ısıtma ve soğutma yükü dağılımı enerji haritalama yöntemi ile görselleştirilmiştir. Yalova Üniversitesi Merkez Kampüste bulunan bina ve fakültelerin ısıtma ve soğutma yükünü karşılayabilmek için toprak kaynaklı ısı pompası sistemi önerilmiştir. Toprak kaynaklı ısı pompasının kurulumuna dair tüm hesaplamalar ve analizler yapılmıştır. Yapılan kapasite hesaplamaları doğrultusunda toprak kaynaklı ısı pompası ekipmanları seçilmiştir. Toprak kaynaklı ısı pompası sistemin ilk yatırım maliyeti, doğalgaz faturasından ne kadar tasarruf edileceği ve elektrik faturasında ne kadarlık artışa neden olacağı tek tek hesaplanmış ve bu hesaplamalara bağlı olarak geri ödeme süresi ortaya koyulmuştur. Yalova Üniversitesi Merkez Kampüsünün elektrik ihtiyacına katkıda bulunmak için tüm yenilenebilir enerji kaynakları incelenmiştir. O bölgede elverişli olabileceği öngörülen rüzgâr ve güneş enerjisi üzerine yoğunlaşılmıştır. Yalova iline ait güneş ve rüzgâr verileri Yalova ili Meteoroloji Genel Müdürlüğünden temin edilerek Yalova ilinde Rüzgâr ve güneş enerji sistemlerinin kurulabilirliği ile ilgili hesaplamalar yapılmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda sistemlerin maliyet analizleri, ilk yatırım maliyetleri çıkartılıp geri ödeme süresi belirtilmiştir.Yapılan tez kapsamında Yalova Üniversitesi Merkez Kampüsüne ait enerji tüketimlerini azalmak için yöntemler değerlendirilmiştir. Bahsi geçen yöntemler uygulandığı takdirde okul ve ülke ekonomisine sağlayacağı maddi kazanlar ortaya koyulmuştur. Son olarak da sistemlerin çevresel etkileri de incelenmiştir.

Energy is the main source of various life sustaining function; such as communication, transportation, heating, cooling and lightning. This leads an increasement of the demand for energy. In order to answer this increasing demand, there is a tendancy for alternative ways of producing energy. As a result of this situation, the share of renewable energy in this stage is crucial.In this research, energy consumption of Yalova University is examined annually. Alternative energy sources and efficiency potentials are discussed in order to reduce the electrical consumption and natural gas use. Within consideration of Yalova University Central Campus location and environmental conditions of the area, it is suggested that with ground source heat pump natural gas consumption and with wind and sun energy systems electrical energy consumption could be reduced. In order to support this suggestion, calculations, analysis and feasibility report are introduced in this thesis.First of all, the heating and cooling loads are calculated by using temperature information of air and soil taken from Yalova Provincial Directorate of Meteorology and architectural drawings of the buildings. These loads are visualized in accordance with their distribution in the campus with energy mapping method.To provide the energy required for heating and cooling load of the buildings in Yalova University Central Campus, ground souce heat pump is proposed. Calculations and analysis for installation and configuration of the heat pump are done. Necessary equipment for ground source heat pump are selected with the capacity calculations. And the payback time analysis is presented containing the amount of first investment, savings from natural gas and increase of electrical energy cost.Moreover, renewable energy soruces are examined to contribute power supply in Yalova University Central Campus. As a convenient source in Yalova province, wind and sun energy is the main focus in this research. Calculations regarding establishing wind and sun energy supplying systems are introduced by making use of infromation taken from Yalova Provincial Directorate of Meteorology. As a result of calculations, total cost analysis, first investment costs and payback time are submitted.In short, this thesis contains suggested methods in order to reduce the energy consumption in Yalova University Central Campus and the benefits for the University and the national economy with recovery are presented. Lastly, the environmental effects of the systems are included.