Kojenerasyondaki teknolojik gelişmeler ve bunların endüstride uygulanması

Abstract

Konvansiyonel enerji üretim sistemleri (Termik santrallerde elektrik, kazanlarda ısı üretimi) çevreyi kirletmekte ve primer enerjinin yaklaşık %55-65'i atık ısı olarak ziyan olduğundan hiç ekonomik olmamaktadır. Buna karşılık bir kojenerasyon sisteminde elektrik üretimi sırasında ortaya çıkan ısı, eşanjörlerin yardımı ile çeşitli ısı ihtiyaçları için (Sıcak su, buhar, absorpsiyonlu soğutma vb.) değerlendirilebilmektedir. Gazla çalışan kojenerasyon sistemlerinde elektrik ve ısının eşzamanlı üretilmesiyle %80-90 oranında verim elde edilmektedir. Böylece primer enerjinin atılan kısmı minimize edilmektedir. Bu yüksek sistem verimi sayesinde kojenerasyon sistemi, ilk yatırım tesis giderini kısa bir sürede geri öder. Bu çalışmada, küçük bir endüstriyel tesis için kojenerasyon sistemi tasarımı ve seçimi yapılmıştır. Son yıllarda kojenerasyon teknolojilerinde çeşitli verim arttırıcı yenilikler ortaya çıkmıştır. Bunların başında trijenerasyon sistemleri gelmektedir. Trijenerasyon, kojenerasyon sistemlerinde üretilen atık ismin ısıtma yerine soğutma amaçlı olarak bir absorpsiyonlu soğutma grubu vasıtasıyla değerlendirilmesidir. Çoğu zaman, üretilen ısıl enerjinin işletme ihtiyacının üstünde kalması durumunda, bu ihtiyaç fazlası ısıl enerji baca-egzost sistemleri veya soğutma kuleleri/eşanjörleri ile atmosfere atılmaktadır. Özellikle yaz mevsiminde bazen baca gazı atık enerji miktarları %30-40'lara çıkmaktadır. Bu ise, sistem veriminin düşmesi ve kullanılan yakıtın havaya yakılması sonucunu doğurur. Nihai kullanıcı veya işletmecinin aynı zamanda soğutmaya ihtiyaç duyması durumunda, kullanım fazlası ısıl enerji, absorpsiyonlu soğutma sistemlerinde temel ısı kaynağı olarak kullanılarak soğuk su elde edilmesine, bu suyun da böylelikle tesisin klimatize edilmesine veya proses soğutmasında kullanılmasına imkan verir. Bu çalışmada bu sistemler ayrıntılı olarak incelenmiştir. Bunun dışında da kojenerasyon sistemlerinde verim arttırıcı çeşitli Ar-Ge çalışmaları halen yapılmaktadır. Bu çalışmada bu konu hakkında da incelemeler yapılmıştır.