Bilime ve araştırmaya değer vererek, en iyi şekilde organize olarak, düzgün bir yapılanma oluşturmayı başaran iklimlendirme sektörü bu sayede, ülke üretiminde ve ihracatında etkili bir konuma gelmiştir. Son zamanlarda yeni pazar arayışları içerisinde Afrika, Güney Amerika, Asya, vb. ülkelere geziler organize etmektedir. Sektör bu yıl da geleneksel olarak, 17 – 20 Nisan 2019 tarihlerinde düzenlenecek olan 14. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Fuarı’na hazırlanmaktadır. Kongrenin temel amacı tesisat mühendisliğinin gelişmesine katkı sağlamaktır. Tesisat mühendisliği ve etkileşim içinde olan diğer disiplinlerde temel ve uygulamalı alanlarda bilimsel ve teknolojik gelişmelerin sunulması ve tartışılması, ülkemizde tesisat mühendisliği ile ilgili eğitim, araştırma, yönetim, profesyonel gelişme, yasal mevzuat ve benzeri yapıların tartışılması, çağdaş bilgi ve teknolojinin yaygınlaştırılması ve uygulanması hedeflenmektedir.
Bu tip organizasyonların sektörün gelişmesinde çok önemli yeri vardır. Sektör çalışanlarının yenilikleri takip etmesine, yeni teknolojilerle tanışmasına, yeni işbirlikleri ve bağlantılar kurmasına yardımcı olmaktadır. Daha da önemlisi bilim ve teknolojiyi bir araya getirmektedir. Bu tip toplantıların ülkemizde düzenlenmesi ve ilgi görmesi, hem sektörü güçlendirmekte, hem de bizlere vizyon kazanma fırsatı yaratmaktadır.
Kongrede, bu yıl ana tema, Mekanik Tesisatta Gerçekler ve Gelecek olarak belirlenmiştir. Bu tema aşağıdaki ifadeler ile kongre sitesinde ve broşürlerde yer almaktadır [1]. Bu şekilde gerçekliğimizi bilerek geleceğimizi kurgulamak hedeflenmektedir. Mekanik tesisat alanında bugüne kadar yapılan tasarımlar ve ortaya çıkan uygulamalar arasında ciddi çelişkiler olduğu gerçekliği bu alanda çalışan mühendisler ve mimarlar tarafından bilinmektedir. Bununla birlikte; mekanik tesisat alanında teknoloji, uygulama talepleri, kodlar ve tasarım hedefleri sürekli değişmektedir. Sistem tasarımcıları, üreticiler, temsilciler ve taahhüt firmaları değişen endüstri ortamına uyum sağlamak durumundadır.
• Entegre Yenilenebilir Enerjili Sistemler; gelecekte daha sürdürülebilir binalara ve net sıfır enerjili binalara doğru geçiş hızlanırken, diğer doğal sistemler ile eşleştirilmiş bütünleşik yenilenebilir enerji sistemlerinin kullanılması giderek yaygınlaşacaktır. Entegre yenilenebilir sistemlerin oluşturulması, bunların uygulamaları ve net sıfır enerjili binalara doğru yenilenebilir ve doğal sistemlerin kullanılması konularında gelişmelere odaklanılacaktır [1].
• Konfor, İç Hava Kalitesi ve Enerji Verimliliğinin Birleşimi; konforun, iç hava kalitesinin ve enerji verimliliğinin arttırılmasına verilen önemle birlikte, sistemleri optimize etmede güçlüklerle karşılaşılmaktadır. Her bina veya sistem için en iyi tasarım kriterlerini bulmak için stratejilere odaklanılarak kod ve standartlar oluşturmalıdır [1].
• Mekanik Tesisat Mühendisinin Mimarideki Rolü; yapılar karmaşık hale geldiğinde, yüksek performanslı sistemlerin geliştirilmesinde mühendisin rolü giderek önem kazanmakta buna bağlı olarak mühendisin mimari üzerindeki etkisi ve rolü artmaktadır [1].
• Güvenli, Sürdürülebilir, Sağlıklı ve Verimli Ortamlar; bugünün ve geleceğin binalarında kullanılacak tüm sistemlerin sürdürülebilir, güvenli, sağlıklı olması, mekanik tesisat mühendislerine büyük sorumluluklar yüklemektedir. Sistemlerin tasarımından, imalatından, ömürlerini tamamladıktan sonra ne olacaklarına kadar izleme, çevre ve ekonomiklik kriterlerine dikkat ederek sistem seçme ve tasarı gerekmektedir [1].
• Mekanik Tesisatta Dijital Dönüşüm ve Nesnelerin İnterneti (IoT: Internet of Things) Kavramının Etkisi; dünyadaki mega trendler olan, akıllı şehir, bina ve evlerde enerji verimliliği, güvenlik ve dijitalleşme, akıllı ürün sistemleri ve nesnelerin interneti kavramlarını tanımlamamız gerekmektedir. Nesnelerin İnternetinin mekanik tesisat sistemlerindeki uygulamaları ve kullanımı, sistemlerin gerçek zamanlı izlenmesi, kestirimci bakım, uzaktan tespit, toplam kontrol edilebilirlik, sistem adaptasyonu gibi etkiler önem arz etmektedir [1].
• Ortak Sistem Sorunları ve Yanlış Uygulamalar; bu alanda sıklıkla karşılaşılan sorunlara veya yanlış uygulamalara ve gelecekte bu sorunlardan kaçınmak için yapılması gerekenleri ele almamız gerekmektedir [1].
• Yüksek Performanslı Sistemlerin İşletmesi ve Bakımı; yüksek performanslı bina ve sistemlerin tasarımı ile birlikte yapımı, devreye alınması, işletilmesi ve bakımı, hedeflenen performans seviyelerinin karşılanması için kritik önem taşır [1].
Kongrede, tasarım, sistemler, uygulama, test ve devreye alma, işletme, ölçme, denetim, eğitim, eğitim araçları ve yöntemleri, yasal düzenlemeler vb. mekanik tesisat mühendisliğinin bütünleşik performansını oluşturan faktörlerin önemi ve uygulanma yöntemleri tartışılarak gelişen dijital teknolojilere bağlı olarak geleceğimiz kurgulanmaya çalışılacaktır.
Kongrede düzenlenecek sempozyumlar, seminerler, paneller, kurslar, sabah toplantıları ve fuar konularında daha fazla bilgi için kongre web sayfası kullanılabilir [1]. Sempozyumlardan biri de artık geleneksel hale gelen “Binalarda Enerji Performansı Sempozyumu” dur. Binaların enerji performansının geliştirilmesi konusu, başından beri TESKON kongrelerinde ele alınmaktadır. Bu konu, son beş kongrede özel sempozyumlarda ele alınmıştır. Bu yıl, kongrenin ana temasına uygun olarak “Akıllı Bina” kavramı da eklenmiştir.
Binalar, küresel enerji tüketiminin yaklaşık üçte birinden sorumludur. Özellikle Türkiye gibi gelişen ülkelerde, kentsel dönüşüm sürecinde hızla yenilenen binalar, depreme dayanıklı olarak yapılırken enerji performansına da önem verilmelidir. Binaların enerji performansları sürdürülebilir olmalıdır.
Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Konferansı’nda, sera gazlarını sınırlayabilmek, küresel ısınmayı 2°C değerinin altına indirmek üzere 2015 de Paris Antlaşması yapıldı. Türkiye, Ulusal Düzeyde Belirlenmiş Katkı Niyeti belgesinde, 2030 yılı itibariyle sera gazı emisyon artışını %21 azaltmayı taahhüt etmiştir.
Avrupa Birliği, ilk adımı Binalarda Enerji Performansı Direktifi (2002/91/EC), EPBD ile attı. 2010 yılında yeniden düzenlenen direktif (2010/31/EU), “referans bina”, “optimum maliyet” ve “yaklaşık sıfır enerjili binalar” gibi kavramlar getirdi. 2018 de EPBD’nin son revizyonu onaylandı. Yeni revizyon, paydaşların ve REHVA’nın görüşleri doğrultusunda iç ortam kalitesinin güçlendirilmesini, düzgün bakım ve etkin denetlenme yapılmasını ve daha iddialı enerji verimliliği hedefleri konulması hususlarını içermektedir. Binaların verimli olarak işletilmelerini sağlamak üzere, bilgi ve iletişim teknolojisinin (ICT) ve akıllı teknolojilerin kullanılmasının teşvik edilmesi (akıllı sayaçlar, bina otomasyon ve kontrol sistemleri), enerji depolanması, dağıtım şebekesi ile uyuma binaların ne kadar hazır olduklarını gösteren “akıllılığa hazırlık göstergesi” tanımlanması, eski binaların yenilenmesi istenmektedir.
Yönetmelik sadece bina kabuğuna değil, bütün teknik donanıma da dikkat edilmesini önermektedir. Ekonomik ve teknik olarak gerçekçi olduğu sürece yüksek verimli cihazlar tercih edilmelidir. Binaların teknik sistemleri, enerji tasarrufuna katkı sağladıkları gibi iyi bir iç ortam kalitesinin tesisine de yardımcı olurlar. Enerji verimliliği ile ilgili finansal önlemler kaliteye yönelik olmalı, bu durum enerji denetimleri ile belirlenmeli ve periyodik olarak kontrol edilmelidir; hatta zorunlu olmalıdır. Kontroller belgelendirilmelidir.
Ticari binalarda ve sitelerde, enerji denetimlerine maliyet etkin bir alternatif de bina otomasyon ve kontrol (BAC) sistemleridir. Direktife göre 290 kW değerinden (ısıtma ve havalandırma birlikte) daha fazla bir kapasiteye sahip ticari binalarda 2025 yılına kadar bina otomasyon ve kontrol sistemleri kurulmalıdır (teknik ve ekonomik olarak uygunsa).
Bir binanın enerji performansını belirleyen en önemli etkenlerin başında elektro-mekanik sistemin tasarıma uygun çalışması gelir. Sistemin, hem devreye alınırken, hem de daha sonraki yıllarda kullanımı sırasında doğru çalıştığının kontrolü ve denetlenmesi şarttır. Bu işlemlerin, bağımsız, yetkilendirilmiş firma veya kuruluşlar tarafından yerine getirilerek belgelendirilmesi yararlıdır.
Türkiye, Enerji Verimliliği Kanunu’nu kabul etmiş, TS 825 i yenilemiş ve Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği yürürlüğe girmiştir. Bu yönetmelikle, kapsama giren binaların Enerji Kimlik Belgesi (EKB) alması yasal olarak zorunlu kılınmıştır. Binalara EKB verilebilmesi için binaların enerji performanslarının belirlenmesi gerekmektedir. “Binalarda Enerji Performansı Ulusal Hesaplama Yöntemine Dair Tebliğ (Tebliğ No: YİG/2010-02)” ile binanın enerji tüketimine etki eden tüm parametreleri değerlendirmek ve enerji performans sınıfını belirlemek için “hesaplama yöntemi” yayınlanmış, BEP TR yazılımı hazırlanmıştır.
Bir binanın enerji performansını hesaplamak başlı başına bir iştir. Yüzey, hacim, ürün ve sistem verileri gibi birçok bilgi toplanmalı ve yazılıma tanıtılmalıdır. Bu süreç çoğunlukla kabuller yapılarak basitleştirilir. BIM, “building information modelling”, bina bilgi modellemesi yaklaşımı adapte edildiğinde, bu bilgiler zaten modelin içinde yer alır; değişik şartlar altında bina sistemlerinin davranışı analiz edilerek optimize edilebilir.
Enerji verimliliği dünyada her gün üzerinde daha fazla durulan bir konu haline gelmiştir. Bu kapsamda akıllı binalar, enerji verimliliğinin önemli bir aşamasını temsil etmekte ve akıllı mikro şebekenin temel öğesini oluşturmaktadır. Binalarda enerji verimliliğinin sağlanmasında iklimlendirme sistemlerinin kontrolünü sağlayan enerji yönetim sistemlerinin kullanılması kaçınılmazdır. Planlama, uygulama, kontrol etme ve düzeltme çevriminde büyük miktarlarda verinin depolanması ve işlenmesi gerekmektedir. Bu amaçla, kablosuz sensörler ve mikro kontrol elemanlarından meydana gelen bir ağ yapısından yararlanılır. Örneğin, mahal sıcaklığı ölçülerek ısıtma ve/veya soğutma üniteleri çalıştırılır.
Sıfır enerjili bina teknolojileri, sera gazı emisyonlarının azaltılması yolunda önemli bir araç olarak kabul edilmektedir. Ancak konfor şartlarının bozulmadan gerçekleştirilmesi, iklimlendirme sistemlerinin doğru tasarlanması ile mümkündür. İç hava kalitesinin iyileştirilmesinde Internet of Things, IoT temelli sistemlerin kullanılması bu konuda yardımcı olur, binanın toplam enerji tüketiminin azaltılmasına katkıda bulunur. Kullanıcılardan alınan veriler ve çevreden toplanan bilgiler harmanlanarak etkili bir iletişim ağı eşliğinde işlenir. Burada, mahalde yaşayan insanların hareketli olması ve sürekli yer değiştirmesi, kontrol olayını karmaşık hale getirir. PID, oransal-integral-diferansiyel kontrol sistemleri, konfor şartlarını optimize edilmesini kolaylaştırır. IoT ağ yapısına erişimi ve hesaplama kapasitesini büyük ölçüde artırırken, kişisel verileri de riske sokar; bu hususa özen göstermeyi göz ardı etmemeliyiz.
İklimlendirme sistemi, bir bina yapısında yer alan birçok sistemin kalbidir; binayı kullanan kişilerin mutluluğu ile doğrudan ilgilidir. Yaz aylarında soğutma sağlarken, kış aylarında olumsuz dış hava şartlarından korur, bina içerisinde oluşabilecek kirleticileri kontrol altında tutarak insanların sağlıklı ve güvenli bir ortamda bulunmalarına katkıda bulunur. Günümüzde kullanılan karmaşık sistemlerde birbiriyle ilişkili yüzlerce parametreyi bilgisayar yardımı olmadan denetlemek ve idare etmek çok zordur. DDC, Doğrudan Dijital Kontrol sistemleri bu hususta bize yardım edebilir (Şekil 1). Standart bir iç ortam izleme senaryosunda, DDC sistemi, sıcaklık, nem, iç hava kalitesi gibi girdileri değerlendirerek ısıtma/soğutma tesisatı vanalarına ve taze hava damperlerine kumanda eder. Tasarım parametreleri doğru seçildiğinde, enerjinin verimli kullanılmasına ve enerji giderlerinin azaltılmasına yardımcı olur [2].
• İklimlendirme sistemi merkezi olarak kontrol edilir; teknisyen sisteme anında müdahale edebilir.
• DDC sistemleri, pnömatik yerine elektronik sensörler ve sürücüler kullandığından daha hassas bir kontrol sonunda daha fazla enerji tasarrufu sağlayabilir.
• Sistem parametreleri sürekli izlenebildiğinden ve kaydedildiğinden performans ve verimlilik optimize edilebilir; kritik problem noktaları tespit edilebilir; bina işletim senaryoları geliştirilebilir.
• Veri kayıt ve veri analiz programları sisteme entegre edilerek kullanıcıya özel yazılımlar hazırlanabilir.
Binalar, tesisat mühendisliğinin önemli bir çalışma alanı olup binalarda konforun sağlanmasında enerji tüketimine, çevre ve ekonomik etkilere dikkat edilmesi gerekmektedir. Binaların işletilmesi sırasında tüketilen enerjinin sınırlandırılması konusundaki yasal zorunluluklar, enerji verimliliğini ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılmasını teşvik etmektedir. Konutlarda daha sağlıklı, doğa ile uyumlu ve yaşam kalitesinin üst düzeyde olduğu bir yaşam ihtiyacının dengeli ve kaliteli bir şekilde karşılanması, yapı sektörünün doğal çevre üzerindeki etkilerinin bina ölçeğinde değerlendirilmesi ile sağlanabilecektir. Bu noktada binanın enerji performansı son derece kritik bir yer arz etmektedir.
Binalar aslında çok daha karmaşık bir yapı arz ederler. Çok farklı geometriler, tipolojiler ve kullanım şekilleri vardır; binalarda hem mal sahipleri, hem kiracılar oturur, apartman bloklarının yanında, müstakil evler ve siteler de yaygındır. Bu nedenle düzgün ve çekici finansal kaynakların sağlanması ve özellikle özel finans kuruluşlarının harekete geçirilmesi gerekmektedir. Mevcut binaların enerji tüketimlerinin azaltılması ve bunların ısıtma sistemlerinin verimlerinin arttırılması önemli bir adım olacaktır; sanayinin rekabetçi çözümler bulması beklenmektedir. Tesisat projelerinde, bütünleşik tasarım uygulamaları bir ilk adım olabilir. Enerji ihtiyacının yerel kaynaklarla karşılanması, yerel ağlardan yararlanılması ve enerjinin depolanması önerilen çözümler arasında yer almaktadır.
Kaynaklar
1. https://www.mmo.org.tr/etkinlik/14-ulusal-tesisat-muhendisligi-kongresi- ve-teskonsodex-fuari
2. BSD Solutions, HVAC, Direct Digital Control Systems, Nisan 25, 2012. http://www.bsdsolutions.com/about-us/bsd-news/2012/04/3-reasons-to-use-direct-digital-control-systems-in-hvac/
3. Greg Jourdan, DDC Controls and Software for the HVACR Lab, Wenatchee Valley College, Las Vegas, Nevada, Mart 15-16, 2010. http://www.hvacexcellence.org/nhetc/archive/docs/2010nhetcdocs/ ddccontrols.pdf
4. http://ec.europe.eu/clima/documentation/roadmap
