BİNA DÜŞEY KABUĞUNDA FOTOVOLTAİK PANELLERİN KULLANIM İLKELERİ

Öz

Enerji etkin binalar konusunda son yirmi yılda büyük ilerlemeler olmasına rağmen, pasif ve aktif yaklaşımlar gelişme sürecinin henüz başlangıcı olarak görülmektedir. Enerji etkinliğini arttırırken aynı zamanda elektrik üreten fotovoltaik (PV) panellerin yapılara entegre edilmesi, yapı teknolojisini bir ileri aşamaya götürmektedir. PV’lerde ve yapı teknolojilerinde son yıllarda görülen eğilim PV’lerin yapı ürünü olacağını göstermektedir. Bu yaklaşımla yapı kabuğu enerji tüketen bir yapı elemanı olmaktan çıkarak, enerji üreten yapı bileşenine dönüşmektedir. Düşey yapı kabuğunun, gerek mimari biçimin oluşturulmasında, gerekse iç-dış ortam arasında denetim yapılmasında önemli bir rolü vardır. Bu nedenle, gereksinilen konfor koşullarının sağlanabilmesi için kabuğun tasarımı, masif kısımların oranları ile yapı kabuğunun detaylandırılması özel bir önem taşır. Özellikle PV entegre edilmiş konstrüksiyonda bu özellikler daha fazla öneme sahip olmaktadır. Çünkü entegre sistemlerde sözkonusu özelliklerin sağlanmasının yanı sıra, sistem opsiyonlarını ve kabuk tasarımını etkileyen PV’lerin  kendi özelliklerinin de dikkate alınması söz konusudur. Örneğin, optimum bir sonuç için, PV sistemin yalnızca uygun eğimde değil, aynı zamanda en iyi güneş açısını da sağlayacak biçimde monte edilmesi gereklidir. Sonuç olarak, yapı kabuğunun olası biçimleri doğrudan doğruya PV panellerin etkin kullanımına bağlı olarak ortaya çıkar. Bu bağlamda, bu araştırmada PV panelli düşey yapı kabuğunun biçimlenme olanakları, bir bina cephesinin temel tasarım ilkeleri doğrultusunda tanıtılacaktır.

Anahtar Kelimeler

• Düşey bina kabuğu, bina-fotovoltaik bütünleşmesi

Kaynakça

1. Enerjinin etkin kullanımı konusunda ağ bağlantılı paylaşımlı sitelerinden bazıları: www.eren.doe.gov; www.caddett_ee.org: www.energy-efficiency.gov.uk; www.eeca.govt.nz; www.ornl.gov; www.oee.nrcan.qc.ca; www.energy.gov/efficiency; www.energy.ca.gov; www.iea.org
2. Boyle, G., Renewable Energy: Power for a Sustainable Future, Oxford University Press, Oxford, 1996.
3. Environmental Design, Ed: Thomas R., E&FN Spon, London, 1999.
4. Tuluca, A., Energy-Efficient Design and Construction for Commercial Buildings, McGraw-Hill, NewYork, 1997.
5. Wrixon, G. T., Rooney, P.W., Renewable Energy-2000, Springer-Verlag, Berlin, 1999.
6. Hui H. F., Fong T., Lai K. W., Passive Solar Design in Architecture, www.hku.hk/bse/e-conf/k/solar_k.htm
7. “Passive Solar Guidelines”, www.greenbuilder.com/sourcebook/PassSolGuide1-2.html
8. Energy in Architecture: The European Passive Solar Handbook, Ed: Goulding J. R., Lewis J. O., Steemers T. C., Batsford for the Commission of the European Communities, London, 1992.

9. Crosbie, M. J. Steven Winter Associates, Inc., The Passive Solar Design and Construction Handbook, John Wiley &Sons, New York, 1997.
10. Intelligent Buildings in South East Asia, Ed: Harrison A., Loe E., Read J., E&FN Spon, London, 1998.
11. Solar energy in Architecture and Urban Planning, Ed: Herzog T., Prestel, Munich, 1996.
12. Solar Electricity, , Ed: Markvart T., John Wiley&Sons Ltd., West Sussex, 2000.
13. “The History Of PV”, www.pvpower.com/pvhistory.html
14. Photovoltaics in Buildings - A Design Handbook for Architects and Engineers, Ed: Sick, F., Erge, T., The Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, Freiburg, Germany, 1996.
15. “Green Grid Power”, www.bpsolarex.com/ContentPage.cfm?page=77
16. Shugar D. S., Dinwoodie T. L., “Photovoltaic roof tiles for commercial buildings”, Fuel and Energy, Volume 37, Issue 6, 440-444, November 1996.
17. Watt, M., Kaye, J., Travers, D., MacGill, L., March, “Opportunities for the Use of Building Integrated Photovoltaics”, Photovoltaics Special Research Centre University of NSW, 1999, www.pv.unsw.edu.au/miscpapers/BIPV/Chap2.pdf
18. Eiffert, P., Kiss, G. J. Building-Integrated Photovoltaic Designs for Commercial and Institutional Structures: A Sourcebook for Architects, www.nrel.gov/docs/fy00osti/25272.pdf
19. Oliver, M., Jackson, T., “The market for solar photovoltaics”, Energy Policy, 27, 371-385, 1999.
20. A. Hunter Fanney and Brian P. Dougherty, “Building Integrated Photovoltaic Test Facility”, The Journal of Solar Energy Engineering, Vol. 123, No.2, 194-199, August 2001.
21. “Photovoltaic Systems: Commercial Status”, Sustainable Building Sourcebook, www.greenbuilder.com/sourcebook/photovoltaic.html “HKU Photovoltaic Study: Progress in PV-What's new?” www1.arch.hku.hk/research/photo-voltaic/page2.html “Cost/Capacity Analysis for PVMaT Participants” www.nrel.gov/pvmat/pvmat_frame.shtml?pvmatsolicit.html
22. “Development of Photovoltaics”, www.nrel.gov/ncpv/docu-ments/seb/sebexplain.html
23. Wenger, H., Hoff, t., Photovoltaic Economics and Markets, 1996. www.energy.ca.gov/reports/1996-09-01_500-94-030_SMUD.PDF
24. “About Photovoltaics”, www.eren.doe.gov/pv/pvmenu.cgi?site=pv&idx=1&bo-dy=aboutpv.html
25. Güneş Pilleri, Elektrik İşleri Etüd İdaresi Genel Müdürlüğü Yayını, Ankara, 1992.
26. Strong, S., Scheller, W., (1993), The Solar Electric House, Sustainability Press, Massachusetts.
27. “Photovoltaics: Basic Design Principles and Components”, Consumer Energy Information: EREC Fact Sheets, www.eren.doe.gov/erec/fact-sheets/pvbasics.html
28. www.eren.doe.gov/RE/solar_photovoltaics.html
29. Sarıtaş, M., “Review Paper on Solar Cell Technology”, Proceedings of ECA Elektronics Technology Workshop TUBITAK, Gebze, (February 1988)
30. Zweibel K., “Thin Films: Past, Present, Future”, Progress in Photovoltaics, Vol.. 3, No. 5. 92-99, Sept/Oct 1997.
31. Sarıtaş, M. ve Gökpınar, H., “Efficiency Optimization of Silicon Solar Cells” 3rd National Con. On Electrical Engineering, ITÜ, İstanbul, 46-49, September 1989.
32. Green M. A. “Third generation photovoltaics: solar cells for 2020 and beyond”, Solar Energy Materials and Solar Cells, Volume 71, Issue 3, 15, 375-385, February 2002.
33. Arvind, S. J., Meier, E., vd., “Microcrystalline silicon and ‘micromorph’ tandem solar cells”, Thin Solid Films, Volumes 403-404,179-187, February 2002.
34. Slaoui, A., Bourdais, S., vd. “Polycrystalline silicon solar cells on mullite substrates”, Solar Energy Materials and Solar Cells, Volume 71, Issue 2, 1, 245-252, February 2002.
35. Green, M. A., “Solar Cell Efficiency Tables”, Key Centre for Photovoltaic Engineering UNSW, www.pv.unsw.edu.au/eff/
36. Kwok K.C., Dixon, S., Pearsall, N. “Development of a design tool for building integrated photovoltaics”, 5th International Conference on Information Visualisation , Proceedıngs, 97-102, July 25-27, 2001.
37. Lloret, A. vd., “Lessons Learned in the Electrical System Design, Installation and Operation of the Mataró Public Library”, Proceedings of 14th European PV Solar Energy Conference, Barcelona, 1659-1664, 30 June-4 July 1997.
38. Bücher, K., Batzner D., “Photovoltaic Modules in Buildings: Performance and Safety”, Renewable Energy, 15, 545-551, 1998.
39. Baziliana, M. D., vd., “Thermographic analysis of a building integrated photovoltaic system“, Renewable Energy, 26, 449–461, 2002.
40. “Sunspace Basics”, National Renewable Energy Laboratory, Colorado, November 1994.
41. Kiss, G., Kinkead, J., Building Integrated Photovoltaics, (NREL) National Renewable Energy Laboratory, Colorado 1993.
42. Yang, H., Burnett, J., Ji, J., “Simple approach to cooling load component calculation through PV walls”, Energy and Buildings, Volume 31, Issue 3, 285-290, April 2000.
43. Alaçakır, B., “Didim’de Kurulan Şebeke Bağlantılı Güneş Pili Sisteminin Tanıtılması ve Performansının İncelenmesi”, Güneş Günü Sempozyumu, Kayseri, 25-27 Haziran 1999.
44. Lloret, A., A technical description of the Pompeu Fabra: Library of Mataró, Joule II CT92-046 of the European Commission General Direction XII, Barcelona, 1997.
45. “Design Brief: Building Integrated Photovoltaics,” www.energydesignre-sources.com/publications/design_briefs/pdfs/VOL_02/DB-BldgIntegPhotovoltaics.pdf
46. Kiss, G., Kinkead, J., Raman, M., Building Integrated Photovoltaics: A Case Study, (NREL) National Renewable Energy Laboratory, UC Category:1600, Colorado, 1995.
47. Brooks, B. Smith, J., “Integrating PV into commercial buildings aesthetically and cost effectively: A PV awning case study”, The 1996 American Solar Energy Society annual conference: Proceedings. Ed: Campbell-Howe, R., Wilkins-Crowder, B., American Solar Energy Society, Boulder, 45-50, 1996.
48. Tan, E. Şahin, A. D “Türkiye Güneş Enerjisi Potansiyeli“, III. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu Bildiri Kitabı, Ed: Z. Şen, F. Karaosmanoğlu, Şahin, A. Tan, E., İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, İstanbul,2000.
49. “Elektrik Tüketimlerinin Sektörel Dağılımları”, Devlet İstatistik Enstitüsü 1998 Verileri; ftp://ftp.dpt.gov.tr/pub/ekutup99/il99/il99-71.xls
50. Energy Policies of IEA Countries: Turkey 2001 Review, International Energy Agency, 2001.
51. Ulusal temiz Enerji Sempozyumu 15-17 Kasım 2000, Bildiri Kitabı, Ed: Z. Şen, F. Karaosmanoğlu, Şahin, A. Tan, E., İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, İstanbul.
52. IEA Pover Systems Programme, Country Summarıes, www.iea-pvps.org/ ve www.oja-services.nl/iea-pvps/nsr/home.htm sitelerinden üye ülkelerin PV programlarına ilişkin bilgiyi almak mümkündür.
53. www.aresenerji.com/app/app_catalca.htm
54. www.pvportal.com/int/country.php?CountID=TR
55. www.alternatifenerji.com/gunesp.htm
56. www.orjinsolar.com
57. Developing a New Generation of Sustainable Energy Technologies Long-term R&D Needs, A Report on a Workshop of the Renewable Energy Working Party (REWP) of the International Energy Agency (IEA), Paris. 2000.
58. Eiffert, P., “Economic assessement of building Integrated Photovoltaics”, The 2nd World Solar Electric Buildings Conference, Sydney 8th-10th March 2000,www.task7.org/Public/IEA_Sydney_conference_papers/Paper_C_Patrina_Eiffert.pdf
59. Roecker, C.,”New Mountıng Systems For Pv On Buıldıngs”, The 2nd World Solar Electric Buildings Conference, Sydney, 8th-10th March 2000. ww.task7.org/Public/IEA_Sydney_conference_papers/Paper_W_Christian_Roecher.pdf