ENERJİ TASARRUFU VE ÇEVRE - Deneme Sınavı - 5

Enerji yaşamımızı sürdürebilmemiz için gerekli olan hemen hemen tüm süreçler için vazgeçilmez olup, hayat kalitesini iyileştiren en önemli faktördür. Nefes aldığımız, beslendiğimiz, barındığımız, mavisinde ve yeşilinde huzur bulduğumuz, kısaca yaşadığımız bu dünyanın en önemli problemlerinin başında ise küresel ısınma ve iklim değişikliği gelmektedir. Başta kuraklık, sel ve kasırgalara neden olan küresel ısınma ve iklim değişikliğinin fiziksel etkilerinin yanında birçok ekonomik, sosyolojik ve psikolojik etkileri vardır

Küresel ısınmanın doğal ve yapay nedenleri vardır. Doğal nedenler güneş etkisi (gelen zararlı ışınlar nedeniyle ozon tabakasında görülen değişiklikler), dünyanın presizyon hareketi ve El Nino (güney salınımı) hareketidir.

Termodinamik, enerji ve enerji çeşitlerinin birbirleriyle olan ilişkilerini inceleyen bir bilim dalıdır. Termodinamiğin birinci yasası herhangi bir sistemdeki toplam iç enerjinin sisteme eklenen ya da çıkan enerji ile ilgili olduğundan bahseder. Bir sisteme giren enerji miktarı, sistemden iş ve atık ısı olarak çıkan toplam enerji miktarına eşittir. Enerji korunumunu ifade eden bu yasaya göre hiçbir enerji var veya yok edilemez, ancak bir biçimden diğerine dönüşebilir. Termodinamiğin ikinci yasasına göre ise ısı enerjisi tam olarak işe dönüştürülemez ve her zaman artık bir ısı oluşur. Bu yasa herhangi bir sistemin hiçbir zaman %100 verimli olamayacağını söyler.

Termodinamiğin birinci yasası herhangi bir sistemdeki toplam iç enerjinin sisteme eklenen ya da çıkan enerji ile ilgili olduğundan bahseder. Bir sisteme giren enerji miktarı, sistemden iş ve atık ısı olarak çıkan toplam enerji miktarına eşittir. Enerji korunumunu ifade eden bu yasaya göre hiçbir enerji var veya yok edilemez, ancak bir biçimden diğerine dönüşebilir.

Kullandıkça rezervleri tükenen ve oluşumları uzun yıllar süren kaynaklara yenilenemez enerji kaynakları denir. Yenilenemez enerji kaynakları fosil yakıtlar ve nükleer enerji olarak iki grupta incelenebilir. Fosil yakıtlar milyonlarca yıl yerin derinliklerinde kalmış, oksijensiz, belirli bir ısı ve basınç altında fosilleşmiş bitki ve hayvanlardan oluşurlar. Böylece kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil tabanlı kaynaklar bu kategoriye dâhil olmaktadır. Bunlar dışında, fosil yakıt olmayan uranyum da yenilenemez enerji kaynakları arasındadır.

Yenilenebilir enerji kaynakları dünyanın doğal döngüsü içinde kendileri tükenmeden diğer enerji kaynaklarının üretilmesi için kullanılan kaynaklardır. Yenilenebilir enerjiler güneş, rüzgâr, biyokütle, jeotermal, su enerjisi gibi doğada kendiliğinden var olan kaynaklardan elde edilmektedir.

Tasarımda alınan ilk kararlar mikroklima denetimi sonrasında arazi seçimi ve binanın arazide yerleşeceği konumun belirlenmesidir. Mikroklima aynı iklim bölgesinde arazinin yakın çevresinin özgün iklimsel özellikleri ile ortaya çıkan yerel bir olgudur. Mikroklima denetim elemanları iklim özellikleri, güneşlenme miktarı ve süresi, ortalama sıcaklık, rüzgâr, nem, bitki örtüsü özellikleri, yakın çevredeki tümsek, çukur, su kütlesi gibi coğrafi elemanlar olarak sıralanabilir. Tüm bunlar ele alınarak bina uzunluğu, derinliği, hacmi ve yüksekliği, kabuk yüzey alanı, çatı türü ve eğimi, cephe eğimi gibi bina geometrisi oluşturulur. Bu aşamada, var olan enerji kaynaklarının etkin kullanımları da değerlendirilir.

Su tasarrufu sağlayan sıhhi tesisat ürünleri kullanılmalıdır. Çamaşır ve bulaşık makineleri sıcak su tesisatına bağlanmalıdır. Gri su kullanımı, çift hazneli rezervuar seçimi, fotoselli bataryalar ve yağmur suyu toplama sistemleri gibi bazı teknolojik çözümler duruma göre değerlendirilmelidir.

Akıllı binalar teknolojik yenilikleri kullanarak yaşayanların konforunu ve güvenliğini artıran, binanın enerji harcamalarını otomatik olarak binanın kendi elemanlarıyla ve ek donatılarla kontrol ederek en alt düzeye indiren binalar olarak tanımlanmaktadır. Akıllı binalar mekanik, elektrik ve elektronik sistemlerin kesintisiz bir şekilde verilerinin ölçülmesini, kaydedilmesini, analizlerinin yapılmasını, otomatik olarak karar verilmesini ve uygulamaya geçilmesini amaçlar. Bu tür binalarda ısıtma, klima, havalandırma, nemlendirme gibi iklimlendirme sistemleri, enerji yönetimi, aydınlatma programı, ısı geri kazanım sistemleri, enerji ölçüm sistemleri, yangın, güvenlik ve aydınlatma otomasyonları yapılır. Akıllı binaların içeriği enerji verimliliği, güvenlik ve iletişim-haberleşme sistemleri kapsamında değerlendirilebilir.

Yapım aşamasında doğal çevre tahribatının en aza indirilmesi, yeşil katmanların güneş ışınlarını yansıtmaması ile sera etkisini oluşturan yansımaları azaltması, yeşil katmanları ile oksijen üretmesi, yeşil çatı uygulaması ile yağmur sularının arındırılması, kentsel yaşam alanlarına değer katması, temiz teknolojilerin kullanımı ve geliştirilmesine ortam sağlaması, yağmur sularının kullanımı ile kanalizasyon sisteminin yükünü azaltma, güneş ve rüzgâr enerjilerinden yararlanma, ısıtma soğutma maliyetlerinin ve karbondioksit salınımının azaltılması, geri dönüştürülebilir atıkların kullanılabilmesi ve sonuçta enerji tasarrufu sağlaması yeşil binaların önemli özelliklerindendir. Amerika’da yapılan bir incelemeye göre yeşil binaların enerji tüketiminde %24-50 arasında, CO2 salınımında %33-39 arasında, su tüketiminde yaklaşık %40 ve atıklarda ise yaklaşık %70’e varan bir azalma sağlandığı ifade edilmektedir.

Isıl konfor insanların içinde bulundukları ortamdan ısıl olarak hoşnut olma duygusudur. Doğru cevap A’dır.

Vücudun iç bölgesinden deri yüzeyine ısı transferi kan yoluyla taşınım, iletim ve iç bölgeden deriye doğru nem transferi mekanizmaları ile gerçekleşir. Doğru cevap B’dir.

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 E’dir.

Ortam sıcaklığı: Isıl konforu etkileyen en önemli parametrelerden biri ortam sıcaklığıdır. Genelde Santigrat (°C) olarak ifade edilir ve kuru termometreler yardımıyla ölçülür. Doğru cevap C’dir.

Bağıl nem, belli bir sıcaklık ve hacimdeki havada bulunan su buharı miktarının aynı sıcaklık ve hacimde doymuş havada bulunan su buharı miktarına oranıdır. Doğru cevap A’dır.

Örneğin yüksek bir dağa tırmanırken kullanılan enerjinin bir kısmı vücutta potansiyel enerji olarak depolanır. Bu nedenle belirli eylem türlerine göre aktivite düzeylerinin aldığı değerler değişkenlik gösterir. Bu değişkenlik metabolik ısı katsayısı ile verilir ve uygulamada “met” olarak ifade edilir. Doğru cevap B’dir.

Bir ortamın ısıl konfor açısından uygun olup olmadığının belirlenmesinde kullanılan modeller “analitik” ve “deneysel” olmak üzere iki grupta toplanabilir. Analitik modeller insan vücudu ile çevresi arasındaki iletim, taşınım, ışınım ve buharlaşma gibi ısı transfer mekanizmaları yoluyla meydana gelen ısıl etkileşimleri dikkate alır. Doğru cevap E’dir.

Literatürde bulunan başlıca analitik ısıl konfor modelleri A. P. Gagge tarafından bulunan “İki Bölmeli Anlık Enerji Dengesi Modeli” ve P.O. Fanger tarafından bulunan “Sürekli Rejim Enerji Dengesi Modeli”dir. Doğru cevap A’dır.

İşverenler ortamın ısıl konforunun sağlanmasında hem çevre hem de kişisel parametreleri düşünmelidir. Bu amaçla işverenlerin ısıl konforun sağlanmasında kullanabilecekleri altı adet kontrol metodu vardır.  Bunlar arasında Kaynağı kontrol etmek, Çevreyi kontrol etmek, Programı düzenlemek, Çalışanı izlemek, Soğuk veya sıcak yayılıma sebep olan kaynakları çalışandan uzaklaştırmak ve Çalışanı korumak yer almaktadır. Doğru cevap E’dir.

Bağıl nem, belli bir sıcaklık ve hacimdeki havada bulunan su buharı miktarının aynı sıcaklık ve hacimde doymuş havada bulunan su buharı miktarına oranıdır. Psikrometre ve higrometreler ile ölçülür.

Doğru cevap B şıkkıdır.