Isıtma Sistemlerinin Enerji Ekonomileri ve Karbon Salınım Potansiyellerinin Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri ile Karşılaştırılması

Abstract

Çalışmanın amacı, bir ısıtma sistemi seçerken bölgeye ve kişisel isteklere uygun, finansal ve finansal olmayan kriterleri bir arada değerlendirerek, yakıt performansları ve sera gazı salınımı özelinde bir karar verme metadolojisi oluşturmak ve mantıklı seçimleri sayısal olarak göstermektir. Bu amaçla mimari çizimi olan bir bina belirlenmiş, MS Excel kullanılarak TS 825’e uygun ısı kaybı hesabı denklemleri oluşturulmuş, ülkemizde yer alan 4 tip ısıtma bölgesi için şehirler belirlenerek ayrı ayrı hesaplanmıştır. Binanın farklı bölgelere oturtulması esasına göre yapılan ısı kayıpları kullanılarak farklı ısıtma tipleri seçimi ve farklı yakıt kullanımı üzerinden yakıt maliyeti, kurulum maliyeti ve sera gazı salınımı hesaplanmıştır. Bu hesaplamalar ve belirlenen diğer kriterler ise Çok Kriterli Karar Verme Yöntemlerinden, Analitik Hiyerarşi Prosesi (AHP) ve VIKOR ile incelenmiş, seçimlerin birbirleri ile karşılaştırılmasının matematiksel yönü ortaya konmaya çalışılmıştır.

Keywords

• Isıtma sistemleri
• Yakıt hesabı ve sera gazı salınımı
• Analitik Hiyerarşi Prosesi
• VIKOR
• TOPSIS

Energy Economy and Carbon Emission Potential Comparison of Heating Systems by Using Multi Criteria Decision Making Methods (AHP, VIKOR and TOPSIS)

Abstract

The aim of this study is to create a decision making methodology for fuel performances and greenhouse gas emissions of heating systems by considering combination of financial and non-financial criteria which are dependent on the region and the people, and to show logical choices numerically. For this purpose, a specific building with its architectural drawings was specified and heat loss equations were observed by using MS Excel according to TS 825. Calculations of heat loss were performed separately for four different types of heating zones in our country by selecting different cities in these zones. Bu using heat losses which were calculated based on placing the building in different zones, different types of heating strategies were determined. Moreover, fuel costs, installation cost and greenhouse gas emissions were determined based on different fuel usage ratios. These calculations and observed criteria were investigated by Analytical Hierarchy Process (AHP) and VIKOR, which are merged under Multi Criteria Decision Making Methods and an effort for showing the mathematical aspect of comparison of these selections was given in this study.

Keywords

• Heating systems
• Fuel calculation and Greenhouse gas emissions
• Analytical Hierarchy Process
• VIKOR
• TOPSIS

References

1. 1. Doğan H, Yılankırkan N. Türkiye’nin Enerji Verimliliği Potansiyeli ve Projeksiyonu. Gazi Üniversitesi Fen Bilim Derg [Internet]. 2015;3(1):375–83. Available at: https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/83836
2. 2. Birol F. Energy Efficiency 2018 [Internet]. 2018 [kaynak 21 Nisan 2019]. Available at: https://www.iea.org/efficiency2018/
3. 3. International Energy Agency. Energy Efficiency Report 2018. Paris: IEA Publications; 2018. 174 pp.
4. 4. Yumurtacı Z, Dönmez AH. Konutlarda Enerji Verimliliği. Mühendis ve Makina Derg. 2013;637(54):38–43.
5. 5. Özsoy A. Merkezi Isıtma Sistemlerinde Isınma Problemleri ve Yakıt Paylaşımı. SDU Int Technol Sci. 2009;1(1):10–7.
6. 6. T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı (Republic of Turkey Ministry of Energy and Natural Resources). Enerji Verimliliği Kanunu. 5627 Ankara; 2007.
7. 7. Uzun S, Kazan H. ÇKKV AHP,TOPSIS ve PROMETHEE Karşılaştırılması-Gemi İnşada Ana Makine Seçimi Uygulaması. J Transp Logist. 2016;1(1):100–13.
8. 8. Topoyan M, Güler ME, Gürler İ. İklimlendrime Sistemi Seçiminde Bulanık AHS Uygulaması. Içinde: GENÇYILMAZ G, ESNAF Ş, editörler. VIII Ulusal Üretim Araştırmaları Sempozyumu. İstanbul: İstanbul Kültür Üniversitesi; 2008. s. 71–9.

9. 9. Chinese D, Nardin G, Saro O. Multi-Criteria Analysis for the Selection of Space Heating Systems in an Industrial Building. Energy. 2011;36(1):556–65.
10. 10. Ertuğrul İ, Aytaç E. Analitik Ağ Süreci Yöntemi ve Kombi Seçim Probleminde Uygulanabilirliği. Dokuz Eylül Üniversitesi İktisadi İdari Bilim Fakültesi Derg [Internet]. 25 Aralık 2012 [kaynak 28 Nisan 2019];27(2):79–92. Available at: https://dergipark.org.tr/deuiibfd/issue/22727/242549
11. 11. Ertuğrul İ, Özçil A. Çok Kriterli Karar Vermede TOPSIS ve VIKOR Yöntemleriyle Klima Seçimi. Çankırı Karatekin Üniversitesi İİBF Derg [Internet]. 01 Nisan 2014 [kaynak 06 Mayıs 2019];4(1):267–82. Available at: https://dergipark.org.tr/ckuiibfd/issue/32902/365512
12. 12. Kontu K, Rinne S, Olkkonen V, Lahdelma R, Salminen P. Multicriteria Evaluation of Heating Choices for a New Sustainableresidential Area. Energy Build. 2015;93:169–79.
13. 13. Ömürbek N, Aksoy E. Bir Petrol Şirketinin Çok Kriterli Karar Verme Teknikleri İle Performans Değerlendirmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilim Fakültesi Derg [Internet]. 05 Eylül 2016 [kaynak 28 Nisan 2019];21(3). Available at: https://dergipark.org.tr/sduiibfd/issue/24697/261186
14. 14. Sağır H, Doğanalp B. Bulanık Çok-Kriterli Karar Verme Perspektifinden Türkiye İçin Enerji Kaynakları Değerlendirmesi. Kastamonu Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilim Fakültesi Derg [Internet]. 15 Ocak 2016 [kaynak 28 Nisan 2019];11(1):233–56. Available at: https://dergipark.org.tr/iibfdkastamonu/issue/29620/317987
15. 15. Wang H, Duanmu L, Lahdelma R, Li X. A Fuzzy-Grey Multicriteria Decision Making Model for District Heating System. Appl Therm Eng. 2018;128:1051–61.
16. 16. Arslan HM. AHP ve ORESTE Yöntemleri İle En Etkin Yakıt Türünün Belirlenmesi. Dicle Üniversitesi Sos Bilim Enstitüsü Derg. 2018;21:161–70.
17. 17. Yang Y, Ren J, Solgaard HS, Xu D, Nguyen TT. Using Multi-Criteria Analysis to Prioritize Renewable Energy Home Heating Technologies. Sustain Energy Technol Assessments. 2018;29:36–43.
18. 18. Yan C, Rousse D, Glaus M. Multi-Criteria Decision Analysis Ranking Alternative Heating Systems for Remote Communities in Nunavik. J Clean Prod. 2019;208:1488–97.
19. 19. Türk Standardları Enstitüsü. TS EN ISO 14064-1 Sera Gazları - Bölüm 1 Sera gazı emisyonlarının ve uzaklaştırmalarının kuruluş seviyesinde hesaplanmasına ve rapor edilmesine dair kılavuz ve özellikler. Ankara; 2007. s. 28 pp.
20. 20. The Core Writing Team, Pachuri RK, Meyer L. IPCC Fifth Assessment Report of the Climate Change. Geneva, Switzerland; 2014.
21. 21. Saaty TL, Vargas GL. Model, Methods, Concepts & Applications of The Analytic Hierarcy Process. Massachusetts, USA: Kluwer’s International Series; 2001.
22. 22. Yıldırım BF, Önder E. Çok Kriterli Karar Verme Yöntemleri. 3. baskı. Bursa: Dora Yayıncılık; 2018. 338 s.
23. 23. Timor M. Yöneylem Araştırması. İstanbul: Türkmen Kitabevi; 2010.
24. 24. Eleren A, Karagül M. 1986-2006 Türkiye Ekonomisinin Performans Değerlendirmesi. Celal Bayar Üniversitesi İİBF Derg. 2008;15(1):6.
25. 25. Ömürbek N, Makas Y, Ömürbek V. AHP ve TOPSIS Yöntemleri İle Kurumsal Proje Yönetim Yazılımı Seçimi. Süleyman Demirel Üniversitesi Sos Bilim Enstitüsü Derg. 2015;21:59–83.
26. 26. Ghosh DN. Analytic Hierarchy Process & TOPSIS Method to Evaluate Faculty Performance in Engineering Education. UNIASCIT. 2011;1:63–70.
27. 27. Çevik E, Gökşen Y. Yatırım Projelerinin Değerlendirilmesinde AHP-VIKOR Entegrasyonu ile Bir KDS Önerisi. Ege Strat Araştırmalar Derg [Internet]. 31 Temmuz 2016 [kaynak 06 Mayıs 2019];7(2):219. Available at: http://dergipark.gov.tr/doi/10.18354/esam.32181
28. 28. Tzeng GH, Huang JJ. Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications. USA: CRC P ress; 2011.
29. 29. Khezrian M, Kadir WMNW, İbrahim S, Kalantari A. A Hybrid Approach for Web Service Selection. Int J Comput Eng Res. 2012;2(1):190–8.
30. 30. Çengel YA. Enerji Kaynağı Olarak Enerji Verimliliği [Internet]. 2018 [kaynak 07 Mayıs 2019]. Available at: http://www.yunuscengel.com/enerji-kaynagi-olarak-enerji-verimliligi/
31. 31. T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı (Republic of Turkey Ministry of Energy and Natural Resources). Enerji Kaynaklarının Ve Enerjinin Kullanımında Verimliliğin Artırılmasına Dair Yönetmelik (Regulation on Increasing Efficiency in the Use of Energy Resources and Energy). 27035 Ankara: Resmi Gazete; 2008.