ENERJİ TASARRUFU VE ÇEVRE - Deneme Sınavı - 4

İnsanların çoğunun rahat olarak çalışabildiği ortam sıcaklığı 20-26 °C’dir.

Doğru cevap C şıkkıdır.

Bir ortam için en uygun nem oranı % 40 ile % 70 aralığındadır

Ortam sıcaklığı, ortam bağıl nemi, ortam hava hızı ve ortalama ışınım sıcaklığı çevresel parametreler olarak adlandırılırken, kişinin aktivite düzeyi ve giysi türü kişisel
parametreleri oluşturmaktadır.

Doğru cevap D şıkkıdır.

Gagge’nin iki bölmeli anlık enerji dengesi modeli insan vücudunu iç içe silindirlerden oluşan iki bölüme ayırır. İçteki silindiri iç organlar, iskelet ve kaslar oluştururken, dıştaki silindiri ise deri tabakası oluşturur. Deri ve kor bölmeleri için yazılan enerji denge denklemleri yardımıyla ısıl olarak verilen tepkiyi hesaplar. Bu modelde aşağıda belirtilen kabuller yapılmaktadır;
1. Kor ve deri bölmelerinin sıcaklıkları sabittir.
2. Kor ve deri bölmeleri arasında taşınım (kan akışı ile) ve iletim ile ısı transferi meydana gelir.
3. İki bölme arasında soluma nedeniyle gizli ve duyulur ısı kaybı, yapılan aktiviteler ve titreme sırasında üretilen metabolik ısı, meydana gelen kütle değişimi ölçüsünde enerji transferi meydana gelir.
4 Deri ve dış ortam arasında taşınım, ışınım ve nem buharlaşması yoluyla ısı transferi meydana gelmektedir.
Anlık enerji dengesinde, net ısı kazancı ile ısı kaybı arasındaki fark birim zamanda depolanan ısıl enerjiye eşittir

Doğru cevap A şıkkıdır.

Bazı kavramları yardımcı bileşenler üzerinden tanımlamak gerekmektedir. Sıcaklıkta bunlardan biridir. Aynı sıcaklıkta iki cisim dışarıdan izole edilmiş bir ortamda uzun süre temas halinde kalırlarsa aynı sıcaklık değerine ulaşırlar. Sıcaklık için farklı birim sistemlerinde farklı ifadeler söz konusu olsa da yaygın olarak kullanılan iki birim derece Celcius (°C) veya Kelvin (K)’ dir. Sıcaklık termometre ile ölçülebilen bir nicelik olup gaz molekülleri için ortalama kinetik enerjinin bir ölçüsü olarak ifade edilebilir. Kelvin ve derece Celcius arasındaki ilişki; °C + 273,15 = K eşitliği ile verilir. Örneğin 0 K sıcaklığı derece Celcius cincinsen -273,15 °C’ ye karşılık gelir.

Evlerimizde oturma odası için ideal sıcaklık değeri 22°C civarındadır. Dolayısıyla bu değerin üzerinde odayı ısıtmak ısı kaynaklarının gereksiz kullanımı anlamını taşıyacak ve israfa neden olacaktır.

Masamızın üzerinde duran bir bardak sıcak çayın zamanla soğuması gerektiği, ya da bir bardak soğuk suyun zamanla ısınması gerektiği gözlemlerimize dayalı olarak bildiğimiz gerçekler arasındadır. Dolayısıyla bir cisim bulunduğu ortamdan farklı bir sıcaklık değerine sahipse cisimle bırakıldığı ortam arasında sıcaklık değerleri eşit olana kadar bir ısı veya enerji geçişi olacaktır. Bu geçiş ortam ile cisim aynı sıcaklık değerlerine ulaşıncaya kadar devam eder. Dolayısıyla sıcak çay ortama ısı yayarak soğur, soğuk su ise ortamdan ısı alarak ısınır. Kısaca ısı aktarımı bir anlamda enerji aktarımıdır.

Kondüksiyon: İletim olarak da adlandırılır. Bir madde içerisinde birbirleriyle etkileşim halinde olan atom veya moleküllerden fazla enerjili atom veya moleküllerin enerjilerini daha az olanlara aktarması veya iletmesidir. Örneğin elimizde tuttuğumuz metal bir çubuğun ucunu kaynar bir suya daldırdığımızda bir süre sonra elimizde hissettiğimiz ısı iletim yoluyla yayılmaktadır. Metalin kaynar su içerisinde yer alan ucundaki atom veya moleküllerin enerjisi artacak ve bunu yakınındaki daha az enerjili atom veya moleküllere aktaracaklardır. Benzer şekilde  bir ucu mum alevine yaklaştırılan metal çubuk üzerinde ısı kondüksiyon yani iletim yolu ile yayılacaktır.

Işınım olarak da adlandırılan bu iletim şeklinde elektromanyetik dalgalar ya da fotonlar aracılığıyla ısı transferi söz konusudur. Isı kaynağından çıkan farklı frekans ve faz değerlerine sahip fotonlar bir yüzeye rast geldiğinde, bu yüzey tarafından ya yansıtılırlar, ya absorplanırlar ya da yüzeyin kalınlığına bağlı olarak karşı tarafa iletilirler. Sobada yanan odun veya kömür elektromanyetik dalgaların yayılmasına neden olacak ve odanın ısınmasına konveksiyon mekanizmasının yanı sıra radyasyonla da katkı sağlayacaktır. Güneş’in Dünya’yı ısıtması da radyasyon ile ısı transferine klasik bir örnektir. Güneş’ten yayılan elektromanyetik dalgalar farklı dalga boyları ve frekansları içerisinde barındırırlar. Elektromanyetik dalgalar yayılmak için maddesel ortama ihtiyaç duymazlar ve uzay boşluğunda yayılabilirler.

Taşınım olarak da adlandırılır. Bu iletim şeklinde katı bir yüzey ve bu yüzeyle etkileşim halinde olan belirli bir akışkanlıktaki başka bir yüzey söz konusudur. Enerji transferi bu iki yüzey arasında gerçekleşir. Taşınım olayında adından da anlaşılacağı üzere maddenin bir alandan diğerine taşınması yani yer değiştirmesi söz konusudur. Soba veya kaloriferin bir odayı ısıtması taşınım ile ısı aktarımına örnek olarak verilebilir.

Bazı ısıl yalıtım malzemeleri için ısıl iletim katsayıları yaklaşık olarak şöyledir;

Vücut beş silindirik (gövde, kollar, eller, bacaklar ve ayaklar) ve bir küresel (baş) parçaya bölünmüştür. Her bir parça da iç bölüm, kas, yağ ve deriden oluşan dört bölüme ayrılmıştır. Bölümler arasındaki ısı transferi iletim ve taşınım ile gerçekleşir. Her bir parça için enerji denge denklemleri yazılarak çözüme ulaşılır.

Doğru cevap A şıkkıdır.

İşyerlerinde termal konfor şartlarının ölçülmesi ve değerlendirilmesinde TS EN 27243 standardından yararlanılabilir.

Doğru cevap B şıkkıdır.

İşverenlerin ısıl konforun sağlanmasında kullanabilecekleri altı adet kontrol metodu vardır. Bunlar şu şekilde sıralanabilir:
Kaynağı kontrol etmek

Çevreyi kontrol etmek

Soğuk veya sıcak yayılıma sebep olan kaynakları çalışandan uzaklaştırmak

Programı düzenlemek

Çalışanı korumak

Çalışanı izlemek

Doğru cevap E şıkkıdır. Gelirlerin planlanması ısıl konfor metodu değildir

Ortamın ne kadar sıcak ya da soğuk hissedildiğine göre giysi seçimi yapılması

Güneşin ısıtıcı etkisini azaltmak için pencereleri yansıtıcı film ile kaplamak,

Mümkün olduğu derecede direk güneş ışığından ve ısı yayan kaynaklardan uzakta çalışmak

Sıcak havalarda soğuk, soğuk havalarda sıcak içecekler içmek,

Sıcak havalarda serinlemek, soğuk havalarda ısınmak için düzenli molalar vermek

Doğru cevap C şıkkıdır.

Tablo 2.1 Isıl konfor koşulu için sıcaklık / nem değerleri
Koşullar Bağıl nem Kabul edilebilir iç ortam sıcaklığı
Yaz % 30 24,5 – 28
(Hafif Giysi) % 60 23 – 25,5
Kış % 30 20,5 – 25,5
(Sıcak Tutan Giysi) % 60 20 - 24

Doğru cevap A şıkkıdır.

Duvarlar bir binanın ana unsurlarından olup, duvarlarda yalıtım duvarın iç yüzünden veya dış yüzeyden yapılabilir. Bununla birlikte iki katmandan oluşan duvarlarda yalıtım malzemeleri iç ve dış duvar arasında kalan bölgelere yerleştirilebilir. Yalıtım esnasında binanın temel ihtiyaçları göz önüne alınarak farklı türden izolasyon malzemeleri kullanılabilir. Enerji verimliliği açısından taşıyıcı tüm duvarlara ısı yalıtımı yapılması gerekmektedir.

Pencereler bir binanın ısı kaybına açık noktaları arasında yer alır. Her şeyden önce pencerelerin iç ve dış bölge arasında hava kaçaklarına doğrudan izin vermeyecek şekilde montajın düzgün yapılması oldukça önemlidir. Ayrıca pencerelerde ısı kaybının en aza indirilebilmesi için ısıl geçirgenlik katsayıları TS 825’ e uygun olmalıdır. Pencerelerde güneş enerjisi geçirgenlik oranları etkin enerji tasarrufu açısından önem arz etmektedir. Pencerelerin kış aylarında güneş ışınlarını geçirecek, yaz aylarında ise güneş ışınlarını azaltıcı şekilde ısıl konforu temin etmesi arzu edilen bir durumdur. Bunu temin için güneş kontrollü camlar kullanılmalıdır. Gelişmiş ülkelerde ısı kontrollü cam kullanımı teşvik edilen bir durum- dur. Binalarda pencerelerden ısıl etkinlik anlamında maksimum derecede yararlanabilmek için, pencerenin yapısal özellikleri dışında küçük bir takım önlemler de enerji kullanımını etkin hale getirecektir. Örneğin, özellikle kış aylarında havalar güneşliyken perdelerin açılması ve güneş çekildikten sonra perdelerin kapatılması ısıl verimliliği arttıracaktır.

Binalarda enerjinin uygun biçimde sarfiyatı noktasında mekanik tesisatlar oldukça önemlidir. Bundan dolayı tesisat sistemlerini oluşturan boru, vana, tank, depo ve benzeri gibi nokta ve bölmelerin doğru şekilde yalıtımı enerji kullanımında tasarruf sağlayacak faktörler arasında yer almaktadır. Tesisatta ısı yalıtımından amaç sıcak ve soğuk hatlarda kayıp-kazanç dengesini sağlamaktır. Özellikle kalorifer sistemleri ısı kaynağı olması bakımından enerji kaybına olası açık bölgeler arasında yer almaktadırlar. Bu bağlamda sistem içerisinde herhangi bir sızıntı olmaması ek ve bağlantı yerlerinin düzgün montajı ve etkin izolasyonları ciddi oranda ısı kaybının ve tesisatlarda olası yoğuşmaya bağlı olarak gelişebilecek paslanmanın önüne geçecektir. Etkin enerji kullanımı bakımından kalorifer peteklerinin önü uzun perdelerle kapatılmamalı, üzerlerine eşya konulmamalıdır. Kalorifer bağlı olduğu duvarı da ısıtacağı için, hemen duvarla arasına ısı yalıtım plakaları yerleştirilebilir.

Organlarımızın yaşamsal fonksiyonlarını yerine getirmeleri için gerekli olan vücut iç bölme sıcaklığı 36,8 °C’dir.

Doğru cevap A' dır.