Atık Isı Geri Kazanımı

Hızlı sanayileşme ile birlikte dünyanın ısı kullanım teknolojileri de giderek gelişmiştir. Birçok proseste kullanılan ısı, kullanıldıktan sonra atık ısı halini alır. Bu atık ısıyı yeterli teknolojilerle elektriğe çevirmek veya tekrar sisteme kazandırmak mümkündür. Bu yazımızda atık ısı geri kazanımını sizler için araştırdık.

A- A+

27.08.2013 tarihli yazı 46851 kez okunmuştur.

Atık ısı, makinelerde ve diğer ihtiyaç duyulan tüm proseslerde sisteme verilen ısının o ekipmanda veya bölgede iş yapması sonucu oluşan, enerjisi düşük ısıdır. Makineler, fırınlar, elektrik lambaları ve sobalar ısı yayarlar. Kullandığımız enerjinin çoğu ışık, elektrik, kimyasal enerji, mekanik enerji sonuçta ısıya dönüşür. Her gün kullandığımız enerjiden arta kalan ısıdır. Bu ısının çoğu kaybedilir. Isı önce atmosfere oradan da uzaya gider. Havadaki atık ısı, bazı şehirlerdeki havayı değiştirmiştir. Bu şehirlerde eskisine göre daha az yağmur ve kar yağar. Ayrıca, çevredeki yerler kışın kadar soğuk olmazlar. Örneğin fosil yakıta dayalı enerji üretim santrallerinde su kullanılarak buhar elde edilir daha sonra çeşitli sistemlerle eletrik üretilir. Fosil yakıtın yanması sonucu açığa çıkan ısı sistemde kullanıldıktan sonra soğutma amacıyla denizlere,akarsulara veya atmosfere verilir. Bu ısı özellikle verildiği bölgede deniz suyunun ısınmasına ve oradaki canlı populasyonu olumsuz yönde etkileyebilir. Bu gibi olayların önüne geçmek için atık ısı geri kazanım sistemleri geliştirilmektedir.

Şekil 1: Özellikle doğalgaz santrallerinde kullanılan atık ısı kazanından bir görüntü

►İlginizi Çekebilir: Egzoz Gazlarından Elektrik Elde Etmek Mümkün mü?

Atık Isı Geri Dönüşümü (Waste Heat Recovery)

Başta çimento sektörü olmak üzere, demir-çelik ve cam sanayi gibi ısıtmanın söz konusu olduğu proseslerde genellikle kullanılan ısının ancak belli bir bölümü, prosesin gerçekleşmesi için kullanılabilmektedir. Kalan bölüm ise, değişik yollarla ve çoğunlukla da baca gazları vasıtasıyla atılmaktadır. WHR sistemi ile, atmosfere atılan bu sıcak gazlar kullanılmak suretiyle elektrik üretimi mümkün olmaktadır. Böylece, hem ücretsiz yakıt kullanılarak elektrik üretilip ekonomik fayda temin edilmekte hem de çevre duyarlılığı açısından önemli katkı sağlanmaktadır.

Şekil 2: Tipik bir atık ısı geri dönüşüm sistemi

►İlginizi Çekebilir: Tek Bir Cihazla Isıtma ve Soğutma Nasıl Gerçekleşir?

Atık Isıdan Enerji (WHP), enerji kaynakları arasında en ekonomik olanlardan biridir. WHP üniteleri, atık ısıyı elektriğe dönüştürerek yakıt maliyetlerini ve enerji tüketimini azaltır. Atık ısının bulunduğu her yerde uygulanabilir ve sera gazı emisyonlarının ve fosil yakıtlara bağımlılığın azaltılmasına yardımcı olur. Atık ısı geri kazanım uygulamaları özellikle endüstriyel tesislerde büyük oranlarda enerji tasarrufu sağlamaktadır. Endüstriyel tesislerde kullanılan kazan, fırın, kojenerasyon tesisleri vb. makinalarda atmosfere atılan bacadaki atık ısı enerjisi bir ekonomizer veya reküperatör sistemiyle geri kazanılarak sıcak su veya sıcak hava elde etmede kullanılarak enerji tasarrufu elde edilebilir.

Şekil 3: 1880 yılından günümüze kadar doğaya salınan atık ısı artışı

Elektrik Elde Edilebilecek Atık Isılar:

►Kojenerasyon Motorları
►Doğal Gaz Motorları
►Çöp Gazı Motorları
►İşlenmiş Atık Isı
►Biyogaz Motorları
►Atık Gaz Yakıcıları
►Gaz Türbinleri

Atık Isı Geri Dönüşüm Sistemlerinin Avantajları ve Dezavantajları

Proses sonrası kullanılmış ısı verildiği çevreye lokal düzeyde zararlar vermektedir. Bu atık ısının verimli bir şekilde geri kazanımı için elektrik üretimde kullanılması oldukça caziptir. Yüksek miktardaki kullanılmış proses ısıları egzoz gazı üretir. Örneğin doğalgaz enerji santrallerindeki gaz türbinleri egzoz gazı üretir. Daha sonra oluşan bu gaz buhar üretmesi için buhar türbinlerine gönderilir. Doğalgazla çalışan enerji santrallerinde genellikle oluşan atık ısı değerlendirmek amacıyla atık ısı kazanları bulunur. Böylece oluşan kullanılmış ısı çevreye verilmeden değerlendirilmiş olur ayrıca sisteme ekstra verimlilik sağlar.

Avantajları:

►Geri dönüşüm prosesi öncelikle yakıt tasarrufu ve verimlilikte oldukça etkili olup maliyet düşürücüdür.
►Açığa çıkan atık ısı enerjisi geri dönüşümlü olduğu için hava kirliliğini ve termal kirliliği önemli ölçüde azaltılır.

Dezavantajları:

►Çok yaygın olmadığı için bir atık ısı geri kazanım sistemi oldukça maliyetlidir.
►Diğer yandan proses sonucu oluşan ısının kalitesinin sistemi zora sokması büyük dezavantajlardandır.

►İlginizi Çekebilir: Akçansa atıklardan enerji tasarrufu sağlayacak