Yeşil Hastaneler

Türkiye'de de, dünyada da sağlık sektöründen beklentilerin artması hastane binalarının da yenilenmesi ihtiyaçlarını doğuruyor. Hastaların ve sağlık çalışanlarının ihtiyaçları binaların daha kullanıcı dostu olmaları ve bir konfor algısı yaratmaları, hastane yönetimlerininki ise teknolojik altyapısı geliştirilmiş ve işletme maliyeti düşürülmüş binalara sahip olmak.  Sürdürülebilir bina tasarımcıları ve yapıcılarının bahsedilen ihtiyaçlara uyum sağlamaktaki yol göstericilerinden bir tanesi de yeşil bina sertifikasyon sistemleri. Örneğin Amerikan LEED sistemi 2012 senesi başından beri yeni sağlık kurumu binası inşaatlarında kullanılmak üzere "LEED for Healthcare" değerlendirme sistemini yayınlamış durumda. Bu ve izleyen bir kaç yazımızda "LEED for Healthcare" kapsamında "yeşil hastane" konseptinden beklentileri ele almak istiyoruz.

"LEED for Healthcare", "LEED NC" olarak da bilinen yeni bina inşaatına dair kriterlerin genişletilmiş bir versiyonu. LEED NC de olduğu gibi ağırlıklı vurgu enerji tüketiminin iyileştirilmesi konusu üzerinde. Hastane binalarında enerji maliyetlerini ve sera gazı salımlarını azaltmak amacı ile pasif mimari önlemlerin, aktif enerji tasarrufu stratejilerinin ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı gibi sürdürülebilir bina alanında çalışanların aşina oldukları yöntemlerin yanısıra trijenerasyon sistemlerinin kullanımının da tercih edilen bir teknoloji olduğunu gözlemekteyiz. Yakın zamanda Türkiye'de de Manisa - Turgutlu'da trijenerasyon sistemine sahip bir hastane binasının devreye alınmakta olduğuna dair haberler okuduk.

Trijenerasyon sistemleri, hem elektrik üretebilen, hem de ısıtma ve soğutma için gerekli enerjiyi sağlayabilen sistemler. Daha yaygın olduğu için varlığından haberdar olunması ihtimali daha yüksek olan kojenerasyon sistemlerinin elektrik ve ısı üretme fonksiyonlarının yanına bir de soğutma fonksiyonu eklediğiniz zaman bir trijenerasyon sistemi elde ediyorsunuz. Tabi ki bu kadar kolay değil.

Trijenerasyon sistemlerinin kalbini gaz (doğalgaz) yakabilen içten yanmalı bir motor ya da bir gaz türbini oluşturuyor. Gaz türbinli sistemler çok büyük kapasitelere sahip sistemler olduğundan bina ölçeğinde daha çok içten yanmalı motorların kullanıldığını görüyoruz. Gaz yakan motor bir jeneratörü tahrik ederek elektrik üretiyor, soğutma suyundaki ve atık baca gazlarındaki ısıyı ise sıcak su üretimi amaçlı olarak kullanıyor.

Hastanelerin sıcak su ihtiyacı bir kaç bağımsız prosesten kaynaklanıyor: Bina ısıtma dönemlerinde fancoil ya da benzeri cihazları beslemek için sıcak su ihtiyacı söz konusu oluyor. Sterilizasyon amaçlı olarak buhar ihtiyacı söz konusu olabiliyor. Ayrıca en fazla 60 derece Santigrad kullanım suyu ihtiyacı da söz konusu. Motor soğutma suyu ve atık baca gazları çeşitli eşanjörlerden geçirilerek bu alt sistemlerin su ısıtma ihtiyaçların karşılanması sağlanıyor. Trijenerasyon sistemlerinde ise ilave bir talep daha söz konusu: Isı enerjisi absorpsiyon tipi chiller ünitelerinde bina soğutmasında kullanılacak soğuk suyu oluşturmak için kullanılıyorlar.

Trijenerasyon sistemlerinin kendilerinden beklenen yakıt ekonomisini ve sera gazı emisyon azaltımı sağlamaları için kapasitelerinin doğru tespit edilmeleri şart. Sıcak su talebinin düşük olduğu ya da hiç olmadığı durumlarda trijenerasyon sistemleri atık ısıyı kullanılabilir enerjiye dönüştürülemeyecekleri için ısının bacadan kaçmasına neden olacaklar ve verimleri düşecektir. Bu nedenle trijenerasyon sistemleri sıcak su ihtiyacı göz önüne alınarak boyutlandırılmalıdır. Ne de olsa trijenerasyon sisteminin diğer ürünü olan elektrik eksik ise şebekeden alınabilir, fazla ise şebekeye beslenebilir, sıcak su için ise böyle bir rezerv söz konusu değil.

Ancak sıcak su ihtiyacı için de hastanenin kullanım profiline göre baz enerji ihtiyacı seviyesi tespit edilmeli ve trijenerasyon sisteminin bu baz enerjiyi sürekli sağlayacak ölçekte projelendirilmesi gerekmektedir. Sıcak su talebindeki değişkenliğe uygun olarak trijenerasyon sisteminin de kapasitesini değiştirmesini beklemek motorun verimli çalışma bölgesinden uzaklaşmayı zorunlu kılacağı için tercih edilmez, bunun yerine eksik kalan ısı ihtiyacı için ilave gaz yakan sistemler devreye alınır.

Bir trijenerasyon sistemi %80 civarında yakıt verimlerinde çalışabilir. Kömürden elektrik üretimine dayalı bir şebekede, iletim kayıplarını da dikkate aldığınızda verimin %35-%40 civarında olduğu düşünülürse sistemin toplumsal avantajı da ortaya çıkıyor. Yakın zamanda Avustralya'da yapılan bir hastane uygulamasında trijenerasyon sisteminin karbon emisyonlarında %37 azalma sağladığı görülmüş. Sistem hastanenin elektrik ihtiyacının %25'ini de karşılıyor.