Yeşil Bina Dergisi 33. Sayı (Eylül-Ekim 2015)

YEŞİL BİNA / EKİM 2015 49 2.1. Güneş Enerjisi Kolektör Sistemi Santralin birincil enerji kaynağı güneş enerjisidir. Bu enerji, vakum tüplü kolek - tör serisi ile termal enerjiye çevrilmekte ve Şekil 1’de görüldüğü gibi sıcak su depo - lama tankına bağlı olan sıcak su devresi ile entegre olan devrede kullanılan su, ısı transfer aracı olarak kullanılmaktadır. Güneş enerji kolektörlerinin alanı 108 m 2 brüt ve 72 m 2 net soğurma alanından oluşur ve 9 ayrı kolektör serisi içerisinde toplam 432 vakum tüpü bulunmaktadır. Bu sistem 97/105 °C aralıklarında ve 50 kW (I = 1000 W/m 2 için) kapasitesi ile çalışmaktadır. Burada I, kolektör düz - lemindeki güneş radyasyonunu temsil etmektedir. Kolektör alanı, yağmur suyu tahliyesi için 2° açıyla monte edilmiştir ve kolek - törlerin kendisi ile çatı ile 30° açı yapacak şekilde monte edilmiştir. Yaz aylarında santral çalışmadığı zamanlarda fazla ısınmayı önlemek amacıyla fazla ısının atılmasını sağlayan bir ısı değiştirici çatıya monte edilmiştir. 2.2. Soğurmalı Soğutucu 35.17 kW soğutma kapasiteli bir su beslemeli soğutucu, üretici verilerine göre 87°C sıcaklıkta sıcak su ve 29.5°C soğutma suyu çalışmakta ve 9°C sıcak - lıkta soğuk su çıkışı ile 0.7 performans katsayısı (COP) ile çalışmaktadır. Tesi - sin soğutma ihtiyacı Mayıs ayından Eylül ayına kadar olan dönemi kapsamakta olup sonuçlar bölümünde gösterilmiştir. Oberhausen şehrinde yaş termometre sıcaklığı soğutma mevsiminde 15°C ila 22°C arasındadır. Bu yüzden soğutma kulesi fabrika verilerinden daha düşük sıcaklıklarda soğuk su elde edebilmek - tedir (24/31°C). Dahası, güneş enerji kolektörleri nominal değerlerinden daha yüksek sıcaklıkta su elde edebilmektedir. Böylelikle, soğutucu soğutma kapasitesi 0.75 COP değeri ile 58 kW değerine ulaş - maktadır. 2.3. Soğutma Kulesi Çatıda bulunur. Yaş termometre soğutma kulesi, soğutucu soğutma suyu - nun ısısını çevre ısısı ile aynı düzeye geti - rerek santralin serbest soğutma işlevini üstlenir. Soğutma kulesi Şekil 1’de gös - terildiği gibi binanın sıcaklığı 21°C derece iken 24/31°C rejiminde 134 kW kapasite ile çalışabilir. 2.4. Termal Depolama Sistemi Termal tampon sistemi iki adet tank - tan oluşmaktadır. Birincisi Şekil 1’de B6 ile gösterilen 6.8 m 3 kapasiteli sıcak su depolama tankıdır. Bu tank hem sıcak su depolama hem de soğutucu gene - ratörüne giden sıcak suyun ısısını sabit tutma amaçlı olarak kullanılır. Burada depolanan ısı hem güneş enerjisi siste - minden hem de Enstitü’nün ısıtma siste - minden gelebilir. İkinci tank ise Şekil 1’de B1 ile gösterilen 1.5 m 3 kapasiteli soğuk su depolama tankıdır. Bu tank soğuk su depolama ve tampon görevi görmektedir. Bu tankta depolanan soğuk su, soğutma kulesinde bulunan serbest soğutma ısı değiştiricisinden veya soğutucu ünitesinin buharlaştırıcısından gelebilir. 2.5. Soğutma Yükü Bu sistem ile yaklaşık 270 m 2 civa - rında bir alan iklimlendirilmektedir. Dağı - tım ağı aracılığı ile laboratuvarlara %100 temiz hava sağlayan merkezi bir klima santrali, ofislerdeki hava soğutucuları ve Enstitü’nün merkezi bilgisayar labo - ratuvarındaki konveksiyon radyatörleri beslenmektedir. Tüm yüklere soğuk su sağlayan dağıtım ağının toplam uzunluğu 390 metredir. 2.6. Ölçümler, Veri Elde Etme ve İşleme Sistemi Farklı su sayaçları ile santral içindeki 6 farklı noktadan debi ölçümü yapılmıştır. Güneş enerji devresi ve sıcak su devresi için ölçüm aralığı 0.2 ila 20 m 3 /saat olan Multi-jet kuru göstergeli sıcak su sayaç - ları, tekrar soğutma devresi ve soğutul - muş su devresi için ölçüm aralığı 0.45 ila 90 m 3 /saat olan Woltmann su sayaçları, musluk suyu ve atıksu için ölçüm ara - lığı 0.05 ila 5 m 3 /saat olan Multi-jet su sayaçları kullanılmıştır. Sıcaklıklar koruma kılıflarında bulunan PT-1000 sensörleri ile ölçülmüştür. Bu sensörlerin sıcaklık ara - lıkları soğutulmuş su ve tekrar soğutulmuş su için 0-60 °C, sıcak su için 0-150 °C ve güneş enerji devresi için 0-200 °C olarak belirlenmiştir. Minimum sıcaklık ölçüm aralığı 0.01 °C’dir. Kolektörlerin seviye - sindeki güneş radyasyonu seviyesi ölçüm aralığı 0-1500 W/m 2 olan ve çıkış sinyali standart 4-20 mA olan Tritec Spectrum Irradiation Sensor 300 ile ölçülmüştür. Cihazların ölçüm hata aralıkları üretici verilerine göre %1 ila %5 aralığında değiş - mektedir. Şekil 1’de gösterildiği gibi sıvı - ları pompalamak için farklı tipte pompalar kullanılmıştır. Ayrıca debiyi kontrol etmek amacıyla santral kontrol sistemine bağlı akış kontrol vanaları kullanılmıştır. Sistemin tamamı bir Siemens S7-300 kontrolcüsü (CPU 315DP) ile kombine olarak çalışan MS Windows 2000 yüklü bir PC ve Protoolpro © Realtime V6.0. gör - selleştirme yazılımı ile otomatize edilmiş ve izlenmiştir. Ek olarak, Protool pro yazı - lımı ile veriler kaydedilmiştir. Sistem ope - ratörü, sistemi farklı otomasyon seviyele - rinde çalıştırabilir veya sistem içerisindeki farklı donanımları tek tek veya birçoğunu el ile idare edebilmektedir. Santral işletme prosedürü sıralaması şöyledir; Eğer yeterli güneş radyasyonu mevcut ise, otomas - yon sistemi P8 pompasını çalıştırarak kolektörlere su pompalar. Güneş enerjisi panellerindeki suyun sıcaklığı sıcak su deposundaki suyun sıcaklığını geçince sıcak su pompası P7 çalışmaya başla - yarak sıcak su deposuna su pompalar. Sıcak su devresindeki ve sıcak su depo - sunun üst kısmındaki suyun sıcaklıkları sürekli olarak gözlemlenmektedir. Eğer bu sıcaklıklardan biri 82 °C olarak belirlenen sıcaklığı geçer ise P6 jeneratör pompası