Enerji Verimliliğine İlişkin En Uygun Teknikler Kaynak Belgesi
Yüklə 4,67 Mb.
|
|
2 84 103 123 147 190 4 168 207 246 294 379 6 252 310 368 442 569 8 337 413 491 589 758 10 421 516 614 736 948 Tablo 3.17: blöf kayıplarından elde edilen enerji [29, Maes, 2005] Blöf sıcaklığını düşürerek çevresel düzenlemelere uymak daha kolaydır. Bu düzenlemeler atık suyun belirli bir sıcaklık altında tahliye edilmesini gerektirir. Çapraz medya etkileri Bilinmemektedir. İşletimsel veri EK 7.10.1.’deki örneklere bakınız. Uygulanabilirlik Bkz. Finansman Finansman Bu tekniklerin verimliliği birkaç yıl içerisinde maliyetlerin geri kazanılmasını sağlar. Uygulama için itici güç Maliyet kazancı Örnekler Bkz. EK 7.10.1.’deki örnekler Kaynak bilgi [29, Maes, 2005], [16, CIPEC, 2002] [123, US_DOE] CEN EN 12952-15:2003 and CEN EN 12953-11:2003 23 Bu miktarlar 10 t/h verime ve 20 °Clik suya sahip kazana ve blöfden gelen %88’lik geri kazanım verimliliğine bağlıdır. 162 Enerji Verimliliği  Bölüm 3
3.3
Isı geri kazanımı ve soğutma [16, CIPEC, 2002, 26, Neisecke, 2003, 34, ADENE, 2005, 97, Kreith, 1997] Isı doğal olarak yüksek sıcaklıktan (ısı kaynağı) düşük sıcaklığa(ısı havuzu) doğru akar. (bkz. Bölüm1.2.2.2, termodinamiklerin ikinci yasası). Isı bir faaliyetten, bir prosesten ya da bir sistemden akabilir ve çevreye salınım konusunda kıyaslanabilir: 1. 2. Kaçak kaynaklar ( örn. kazan ağızlarındaki radyasyon, yalıtımsız alanlar ya da yalıtımı yetersiz alanlar, taşıyıcılardan sızan ısı) Özel akışlar: Sıcak duman gazları Eksoz havası Soğutma sistemlerinden çıkan soğutucu sıvılar (örn.gazlar, soğutma suyu, termal yağ) Sıcak yada soğuk ürün ya da atık ürün Kanalizasyona boşaltılan sıcak ya da soğuk su Kızgın ısı ve dondurucuda kabul edilmeyen kondensat ısısı Bu ısı kayıpları çoğu zaman “atık ısı” olarak adlandırılır. Ancak ısı ;diğer proseslerde ya da sistemlerde kullanılmak içim özel ısı akışlarından geri kazandırılabilir bu yüzden doğru terim “ek ısı” olmalıdır. Okuyucuya yardımcı olması açısından bu bölümde “atık/ek ısı” terimi kullanılmıştır. Isı akış enerjisine ilişki iki seviye vardır. (ısı “kalite”; bkz. Bölüm 1.2.2.2): 1. 2.
Nispeten soğuk akışlardan gelen ısı (<80 °C gibi). Bunların kıymetlendirilmesi daha zordur ve ısının ekserjisinin yükseltilmesi gerekmektedir. Basit durumlarda bu bölümde yer alan teknikleri kullanarak bunlarla başa çıkmak kolaydır. Birden fazla ısı kaynağı /ısı havuzu bulunan daha karmaşık tesislerde, pinç metodu gibi araçları kullanarak, proses-proses ısı değiştirici uygulayarak ya da proses entegrasyonu sağlayarak ısı geri kazanımı için tesis ya da proses seviyesinde incelemeler yapılabilir. (bkz. Bölüm 2.3, 2.4 ve 2.12). Isı geri kazanım teknolojileri Isı geri kazanımınnda en yaygın kullanılan teknikler:
Doğrudan kullanım:ısı değiştiriciler ısıyı ek buharda olduğu gibi kullanır. (örn. sıcak duman gazları bkz. Bölüm 3.2.5) Isı pompaları nispeten daha soğuk buharlarda bulunan ısıyı geliştirir böylece normal sıcaklığında göstereceği performanstan daha iyi bir performans gösterirmesi sağlanır. (örn. yüksek kaliteli enerji girdisi atık/ek ısının enerji kalitesini artırır) Çok etkili evaporasyon gibi çok aşamalı işlemler. Buhar çürütme ve buna ilişkin diğer yaklaşımlar hakkında açıklama yapılmıştır. (bkz. Bölüm 3.11.3.6). Isı geri kazanımı teknikleri araştırılmadan önce ilgili proseslerin optimize edilmesi gerekir. Isı geri kazanım işleminin başlamasının ardından yapılacak optimizasyonlar ısı geri kazanımını olumsuz yönde etkileyebilir, geri kazanım sistemi çok büyük bulunabilir ya da maliyet kazancı olumsuz yönde etkilenebilir. Daha sonra muhtemel kullanım alanlarını saptamak için atık/ek ısının kalitesinin ölçülmesi gerekir. Isı geri kazanımını atık ısının kalitesi ve kullanım imkanları sınırlar. Enerji Verimliliği 163
 Bölüm 3
Proses hakkında yeterli ve doğru bilgiler edinmek oldukça önemlidir. Isının çıktığı prosesleri ve ısı geri kazanımının dahil edileceği alanları ve prosesleri bilmek gerekmektedir. Atık ısı geri kazanımının başarısızlığa uğramasının ya da zor olmasının başlıca sebebi eksik bilgiler ve proseslerin anlaşılmamasıdır. Hatalar ve başarısızlıklar ısı değiştirici türünün yanlış seçilmesinden daha fazla sorunlara yol açar. Termodinamik hataların dışında atık ısı kaynağının fiziksel özellikleri birtakım sorunlara yol açar en başta iyi bir araştırma yapılmamışsa hangi ısı değiştiricinin seçilmesi gerektiği bilinemez. Proses işletiminin iyice anlaşılması ve işletme parametrelerinin hangi sevieyelere kadar değiştirilebileceğini bilmek ısı geri kazanımının bir prosese başarılı bir biçimde entegre edilmesine yardımcı olur. Detaylı ölçümler ve işletme verilerinin kayıt altına alınması planlama için iyi bir başlangıçtır. Ayrıca bu proses mühendisine düşük maliyetli önlemlerle olası tasarrufları belirlemesinde yardımcı olur. Buna ilişkin seçenekler:
Isının başka bir birimde ya da sistemde kullanılması (atık ısı verimsiz olarak yüksek sıcaklığa sahiptir) bu da ikiye ayrılır: İşletme içerisinde farklı birimlerde ya da proseslerde Başka bir işletmede (entegre kimyasal tesisler gibi), ya da daha geniş alanda Bölge ısıtmada. Bkz.Kojenerasyon, Bölüm 3.4. Atık ısı yeterince yüksek ekserjiye sahip değilse ısı pompaları kullanılarak ekserjisi yükseltilebilir ya da düşük enerji kullanım alanı bulunabilir . (sıcak su ya da HVAC’da ortam ısıtma) Bu bölümde soğutma (ısı geri kazanımı için önemli bir fırsat olarak) ve iki ana teknik yer alır: ısı değiştiriciler ve ısı pompaları 3.3.1 Isı değiştiriciler Tanım Doğrudan ısıtma, ısı değiştiriciler yoluyla gerçekleştirilir. Isı değiştirici; enerjinin bir sıvıdan ya da gazdan diğer katı zemine tranfer edildiği bir araçtır. Bu araçlar; prosesleri ve sistemleri ısıtmak veya soğutmak için kullanılır. Isı Transferi, ısı yayım ve ısı iletimle gerçekleşir. Nispeten 70 ºC gibi düşük sıcaklıktaki ısı ya da aşağıda yer alan sanayilerdeki , 500 ºC’ye varan sıcaklıktaki ısılar tahliye edilebilir:
Polimer içerikli kimyasallar Gıda ve içecek Kağıt ve karton Tekstil ve kumaş Bu aralıktaki sıcaklıklarda, akışkanların çeşidine göre( örn. gaz-gaz, gaz-sıvı,sıvı-sıvı) aşağıda yer alan ısı geri kazanım ekipmanları (ısı değiştiriciler) kullanılabilir:
164 Döner rejeneratör (ısı geçirmez diskler) bobin
ısı borusu/termosifonlu ısı değiştiriciler boru şeklinde ısı eşanjörü ekonomizör Enerji Verimliliği Bölüm 3
Yoğunlaştırıcı ekonomizör Sprey kondensör(sıvı-ısı değiştirici) Dış katman ve boru ısı değiştirici Plakalı ısı değiştirici Plakalı ve dış katman ısı değiştirici Daha yüksek sıcaklıkta (400 ºC’den fazla) demir, demir çelik, bakır, alüminyum, cam ve seramik sanayilerindeki proseslerde gazlardan atık ısının geri dönüştürülmesi için aşağıda bazı metotlara yer verilmiştir:
Dış katman ve boru ısı değiştiriciler Isı eşanjörünün bulunduğu radyasyon boruları Isı eşanjörünün bulunduğu ısı yayım boruları Isı eşanjörü buhar sistemleri ve kendinden ısı eşanjörlü kazanlar Statik rejeneratörler Döner rejeneratörler Kompakt seramik rejeneratörler Darbeli yakma rejeneratif kazanlar Radyal tabakalı reküperatif kazanlar İntegral yataklı rejeneratif kazanlar. Akışkan yataklar genellikle ciddi çalışma koşulları için kullanılır(kağıt tesislerinde tortu oluşumu) Enerjiyi optimize eden ocaklar Dinamik ya da ıskartaya çıkarılmış zemin ısı değiştiriciler; yüksek oranda viskoziteye sahip ürünlerle, kristalleştirme prosesleriyle, evaporasyonla ve tortu giderici uygulamalarla ısıtma ve soğutma işlemleri için kullanılır. En yaygın olarak kullanılan ısı değiştiriciler, iklimlendirme için kullanılanlardır. Bkz. Bölüm 3.9. Bu sistemler bobin kullanırlar. (serpantin iç boru döşeme). Verimlilik Isı değiştiriciler özel enerji ile optimize edilmiş uygulamalar için tasarlanmıştır. Bu ısı değiştricilerin farklı ya da değişken işletim koşulları altında kullanımı yalnızca belli sınırlara bağlıdır. Bunun sonucunda transfer edilen enerjide, ısı transferi katsayısında (U-değeri) ve aracının basınç düşüşünde değişiklikler yaşanacaktır. Isı transfer katsayısı ve buna bağlı olarak transfer edilen enerji; termal iletkenlikten, zemin koşullarından ve ısı transfer malzemesinin kalınlığından etkilenir. Uygun mekanik tasarım ve malzemelerin doğru seçilmesi, ısı değiştiricinin verimliliğini artırabilir. Maliyet ve mekanik baskılar; malzemenin ve yapısal dizaynın belirlenmesinde önemli rol oynar. Isı değiştirici aracılığıyla transfer edilen güç, büyük ölçüde ısı değiştirici zeminine bağlıdır. Isı değiştiricinin zemin alanı kanatçıklar kullanılarak genişletilebilir. (örn. kanatçıklı borulu ısı değiştiriciler, katmanlı ısı değiştiriciler). Bu yöntem düşük ısı transfer katsayıları elde etmek için uygundur. (örn. gaz ısısı değiştiriciler). Isı değiştiricilerin zemininde biriken kir ısı transferini azaltır. Kir seviyeleri uygun malzemelerin kullanılmasıyla(çok yumuşak alanlar) , yapılandırılmış boyutlarla(spiral ısı değiştiriciler) ya da işletme koşullarının değiştirilmesiyle(sıvı hızının yükseltilmesi) azaltılabilir. Bunun yanı sıra, ısı değiştiriciler otomatik temizleme sistemleriyle temizlenmeli ve monte edilmelidir. (dinamik ya da ıskartaya çıkarılmış zeminler) Enerji Verimliliği 165
Bölüm 3
Yüksek akış oranları ısı transfer katsayısını artırır. Ancak artırılan akış oranları yüksek basınç düşüşüne neden olur. Yüksek seviyede akış türbülasnı ısı transferini artırabilir ancak basınç düşüşünün artmasına neden olur. Türbülans, damgalı ısı değiştirici plakalarıyla ya da bağlantı paletleriyle üretilir. Transfer edilen güç, akışkanın fiziksel durumuna bağlıdır. (örn. sıcaklık ve basınç). Havanın birincil aracı olarak kullanıldığı durumlarda, bu hava ısı değiştiricine girmeden nemlendirilebilir. Bu da ısı transferini artırır. Elde edilen çevresel faydalar İkincil enerji akışları kullanılarak enerji tasarrufu yapılabilir. Çapraz medya etkileri Veri bulunmamaktadır. Uygulanabilirlik Isı geri kazanım sistemleri irçok sanayi sektöründe ve sistemlerde kullanılır ve iyi sonuçlar alınır. Bkz. Yukarıdaki tanım ve Bölüm 3.2 Birçok durumda kullanımı artmıştır. Bu yöntem işletme dışında da kullanılmaktadır. Bkz. Kojenerasyon, Bölüm 7.10.3 ve EK 7.10.3, 7.10.4. Üretim eğrisine denk gelen talepler söz konusu değilse ısı geri kazanım sistemi uygulanmaz. Finansman Geri ödeme süresi altı ay gibi kısa olabileceği kadar 50 yıl kadar uzun da olabilir. Avusturya kağıt hamuru ve kağıt sanayinde kompleksin ve farklı sistemlerin geri ödeme süresi 1 ile 3 yıl arasında değişmektedir. Maliyet kazancı ve geri ödeme (amorti eden ) süreleri ESM REF’de gösterildiği gibi hesaplanabilir. Bazı durumlarda özellikle de ısının tesis dışında kullanıldığı durumlarda kamu kuruluşlarından fon sağlanabilir. Bkz. EK 7.13. Uygulama için itici güç enerji masraflarının azaltılması, salınımların azaltılması ve yatırımların kısa bir süre içerisinde kendini amorti etmesi proses işletme koşullarının geliştirilmesi. Örn zemin kirliliğinin azaltılması (ıskartaya çıkarılmış zemin sistemleri), mevcut ekipmanların/akışların geliştirilmesi, sistem basıncındaki düşüşlerin azaltılması(maksimum tesis verimliliğini artıran faktörler) atık madde tahliyelerinin azalması Örnekler Yukarıdaki tanım bölümünde yer alan sanayiler: kimyasal, gıda ve içecek, kağıt ve karton, tekstil ve kumaş Avusturya’daki kağıt hamuru ve kağıt sanayi Tait Paper, Inverure, Aberdeenshire, UK. Kaynak bilgi [16, CIPEC, 2002], [26, Neisecke, 2003], [34, ADENE, 2005] [97, Kreith, 1997] [127, TWG] 166
Enerji Verimliliği Bölüm 3
3.3.1.1
Isı değiştiricilerin bakımı ve denetimi Tanım
Isı değiştirici borularının durumunun gözlemlenmesi, eddy akımı (girdap akımı) gözlemleriyle mümkündür. Bu işlem genellikle hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CDF) aracılığıyla simule edilir. Infrared fotoğrafçılık yöntemi (bkz Bölüm 2.10.1) önemli sıcaklık değişikliklerini ve sıcak noktaları ortaya çıkarmak amacıyla ısı değiştiricilerin dış bölümünde kullanılabilir. Tortu oluşumu, büyük bir sorundur. Genellikle nehirlerden, haliçlerden ya da denizlerden alınan su, soğutma suyu olarak kullanılır ve böylecek biyolojik kalıntılar katman oluşumuna neden olur. Diğer bir sorun ise kazan taşıdır ve kalsiyum karbonat ya da magnezyum karbonat gibi (bkz. Bölüm 3.2.6) kimyasal tortuların birikmesiyle ortaya çıkar. Soğutulan proses, silika gibi kazan taşı birikimine neden olur. (alümina rafinerilerinde) aşağıdaki örneklere bakınız. Elde edilen çevresel faydalar Isı geri kazanımı için ısı değişiminin geliştirilmesi Çapraz medya etkileri Kazan taşının giderilmesi için kimyasal maddelerin kullanımı İşletimsel veri plakalı ısı değiştiriciler, plakaların çözülmesiyle periyodik olarak temizlenmeli ve tekrar monte edilmelidir borulu ısı değiştiriciler asitli temizleme, kurşunla temizleme ya da suyla delme gibi işlemlerle temizlenir. (son iki işlem hazırlık teknikleri olabilir) soğutma sistemlerinin soğutulması ve işletimi ICS BREF’de ele alınmıştır. Uygulanabilirlik tüm ısı değiştiricilere uygulanabilir duruma göre özel teknikler seçilir. Finansman Isı değiştiricilerin tasarım özelliklerine göre kullanılmaları geri ödeme koşullarını optimize eder. Uygulama için itici güç Üretim kapasitesini sürdürmek Örnekler Asitle temizleme: Eurallumina, Portovecompany, Italya. Bkz. EK 7.10.2. Kaynak bilgi Infra red: [162, SEI, 2006] 3.3.2
Isı pompaları (mekanik buharın yeniden sıkıştırılması MVR) Tanım
Pompaların başlıca amacı enerjiyi düşük sıcaklık seviyesinden (düşük ekserji), daha yüksek seviyeye dönüştürmektir. Isı pompaları, ısıyı sanayi prosesleri gibi insan yapımı kaynaklardan ya da çevredeki hava, toprak, su gibi doğal ya da yapay kaynaklardan alarak evlerde, ticari alanlarda ya da sanayi uygulamalarında kullanılması için transfer eder. Ancak, pompalar daha çok soğutma sistemlerinde ve dondurucularda kullanılır. Isı zıt yönde transfer edilir yani soğutulan uygulamadan çevreye doğru. Kimi zaman soğutma işleminden gelen aşırı ısı başka alanlarda aynı zamanda ısı talebini karşılamak için de kullanılabilir. Isı pompaları kojenerasyonda ve trijenerasyonda kullanılır. Bu sistemler, çeşitli mevsimsel ihtiyaçlara göre hem ısıtma hem de soğutma hizmeti sağlarlar. Bkz. Bölüm 3.4 ve 3.4.2 Enerji Verimliliği 167
Isının gerekli olduğu alanlara ısı kaynağından ısı transfer etmek amacıyla ısı pompasını çalıştırmak için dış enerji gereklidir. Bu, herhangi bir çeşitte sürücü olabilir. Örn. elektrikli motor, yakma motoru, türbin ya da adsorpsiyon ısı pompaları için ısı kaynağı. Sıkıştırma ısı pompaları (kapalı çevrim) En sık kullanılan ısı pompası kompresörle çalışan pompadır. Örneğin; dondurucularda, havalandırma sistemlerinde, soğutucularda, nem gidericilerde, kayadan, topraktan, sudan ya da havadan gelen enerjiyle ısınan ısı pompalarında kullanılır. Normalde büyük işletmelerde bu pompa elektrikli motorla çalışır, buhar türbiniyle çalışan kompresörler kullanılabilir. Sıkıştırma ısı pompaları saat yönünün tersine çalışan Camot prosesini(soğuk buhar prosesi) kullanır. Bu proses, kapalı çevrim içersinde evaporasyon, sıkıştırma, yoğunlaştırma ve genleştirme aşamalarından oluşur. Resim 3.8, sıkıştırma ısısı pompasının çalışma ilkelerini gösterir. Evaporatörde, sirküle eden akışkan atık ısı nedeniyle düşük ve yüksek basınçta buharlaşır. Ardından kompresör basıncı ve sıcaklığı artırır. Bu akışkan kondensörde sıvı hale getirilir ve proseste kullanılabilir ısı yayar. Akışkan maddenin daha sonra düşük basınçta genleşmesi gerekir. Buharlaşırken ısı kaynağından ısı emer. Bu yüzden ısı kaynağındaki(atık ısı, duman gazı) düşük sıcaklıktaki enerji diğer proseslerde ya da sistemde kullanılmak üzere yüksek sıcaklık seviyesine dönüştürülür. Resim 3.8: sıkıştırma ısısı pompası [28, Berger, 2005] Sıkıştırma ısısı pompasında verimlilik derecesi performans katsayısı (COP) olarak gösterilmiştir. Bu katsayı ısı çıktısının ısı girdisine oranını gösterir. (elektriğin, kompresör motoruna oranı gibi) Gerekli enerji girdisi elektrik enerjisi girdisinin kompresör motoruna oranıyla etkilenir. 168
Enerji Verimliliği  Bölüm 3
Sıkıştırma ısı değiştiricinin COP’u şu şekilde hesaplanır: CO Pr Qc
Qh Qh Qc
Denklem 3.6 COPhp
Dondurma sistemleri ve ısı pompaları için COPr ve COPhp performans katsayılarıdır, Qc ve Qh ise soğuk ve sıcak sıstemle değiştirilen ısıdır. Carnot verimliliği, ortalama sıcaklık değişimlerindeki değişmez katsayı olarak düşünülebilir. Sıkıştırma ısı pompaları 6 COP’a kadar uşalabilir. Bunun anlamı: kompresördeki 1kWh elektrik enerjisi girdisiyle 6kWh lık ısı çıktıaı elde edilebilir. Katıdan- enerjiye dönüşüm işletmelerinde (W-t-E) çıktı ısısı ve kompresör gücü(ısının, gce orenı) arasındaki oran 5 olabilir. Ancak, COP yalnızca bir kararlı hal için geçerlidir. Bu yüzden, bu katsayı ısı pompasının verimliliğinin oranını belirlemek için yeterli olmayabilir çünkü kararlı ha uzun zaman dilimi için geçerli değildir. Uygulamada, sadece mevsimsel verimlilik (SOE) ısı pompasının verimliliğini berlirleyebilir. Bunun yaı sıra, ısı kaynağından enerji elde etmek için uygulanan ek enerji, ısı pompasının enerji verimliliği belirlenirken dikkate alınmalıdır. İyi bir mevsimsel verimliliğe sahip olmak için aşağıdaki gereklilikler yerine geitirlmelidir: Isı pompasının iyi kalitede olması Yüksek ve sabit ısı kaynağı sıcaklığı (ek ısı ortam havasından daha iyidir) Düşük ısı havuzu(çıktı) sıcaklığı Tüm bileşenlerin optimize edilen tüm sisteme entegrasyonu (örn. Isı pompası, ısı kaynağı, ısı havuzu, kontrol, ısı dağıtımı) Absorpsiyon ısı pompaları Absorpsiyon ısı pompaları endüstriyel uygulamalarda çok yaygın olarak kullanılmaz. Kompresör çeşidi gibi aslında bu pompa da soğutma için tasarlanmıştı. Ticari ısı pompaları jeneratör, kondensör, evaporatör ve absorber aracılığıyla kapalı çemberdeki suyla çalışır. Sıkıştırma yerine tuz çözeltisinde su absorpsiyonu ile sirkülasyon yapılır. (absorberdeki lityum bromid ya da amonyak) Resim 3.9, absorpsiyon ısı pompasının temel ilkelerini gösterir: absorpsiyon ısı pompasında evaporatörden gelen gazlı akışkan (soğtucu birim) sıvı çözelti karafından absorbe edilir ve proses içerisinde ısı üretilir. Zenginleştirilen bu çzöelti basınçtakı artışla birlikte bir pompa aracılığıyla ejektöre dönüştürülür. Bu işlemden sonraakışkan (soğutucu birim) dış ısı (örn. Doğal gaz kazanı, sıvı petrol gazı (LPG) ya da atık ısı) kullanılarak iki madde karışımından ayrılır. Absorber/ejektör basıncı artan bir etkiye sahiptir (termal kompresör) gazlı madde yüksek basınçta ejektörü terkeder ve kondensöre girer. Burada sıvılaştırılır ve prosese faydalı ısı gönderir. Çözelti pompasının çalıştırabilmek için gerekli enerji girdisi, sıkıştırma ısı pompasının çalışması için gerekli enerjiyle karşılaştırıldığında düşüktür. (bir sıvıyı pompalamak için gerekli enerji, sıkıştırma ve gaz taşıma için gerekli enerjiden daha azdır.) Enerji Verimliliği 169
Kondensör QC Ejektör
Dondurma prosesı
vanası QH
Isı/Güç Prosesi
Çözelti vanası
Evaporatör QO Absorban QA QC QH QO QA = Elde edilen ısı çıktısı = Birincil enerji girdisi = Atık ısı grdisi = Elde edilen ısı çıktısı Resim 3.9: Absorpsiyon ısı pompası [28, Berger, 2005] Absorpsiyon pompalarında verimlilik derecesi ısı verimliliği katsayısı olarak gösterilir.Bu, ısı çıktısının yakıt enerjisi girdisine oranı olarak belirlenir. Atık ısı ejektörde ısı kaynağı olarak kullanılırsa,ısı verimliliği yerine termal katsayı kullanılır. Termal katsayı ısı çıktısının, atık ısı girdsine oranı olarak tanımlanır. Modern absorpsiyon pompaları 1.5 oranında ısı verimliliği katsayısına ulaşabilir. Çıktı ısısı ile absorber gücü arasındaki oran normalde 1.6’dır. İşletilen malzeme karışımı olarak su/lityum bromid kullanan mevcut sistemlerin çıktı sıcaklık derecesi 100 ºC’dir ve sıcaklık yükseltme derecesi 65 ºC’dir. Yeni jenerasyon sistemler daha yüksek verim sıcaklıklarına (260 ºC’ye kadar) ve daha yüksek sıcaklık yükseltme derecesine sahiptir. Mekanik buhar yeniden sıkıştırma (MVR) MVR açık yada yarı açık ısı pompasıdır (ısı pompa sistemleri). Düşük basınçlı duhar, kazan, evaporatör ya da fırın gibi sanayi proseslerinden çıkar, sıkıştırılır ve yüksek sıcklık verilerek yoğulaştırılır. Bu işlem yapılırken taze buharı ve diğer birincil enerjileri değiştirir. Kompresörü çalıştırmak için gerekli enerji alına ısının yalnızca %5-10’u kadardır. MRV işletmeleri için basit akış tablosu resim 3.10’da yer almaktadır. Buhar temiz ise doğrudan kullanılabilir yalnız kirlenmiş buharlar için ısı değiştiriciler (kazan) şarttır. Bu da yarı açık bir sistemdir. 170
Enerji Verimliliği  Bölüm 3
Isı havuzu Kondensör Kondensat Kompresör Isı kaynağı (buhar) Resim 3.10: basit MVR işletmesi [18, Åsbland, 2005] MVR’de, ısı değiştiricilerin biri ya da ikisi ortadan kaldırıldığında (evaporaötr ve/veya diğer ısı pompalarındaki kondensör) verimlilik genellikle fazla olur. Verimlilik “perofrmans katsayısı (COP)” olarak tanımlanır. Alınan ısının ve milin performansının kompresöre oranı olarak belirlenir. Resim 3.11’de MRV işletmeleri için COP değerleri sıcaklık artışı karşısında gösterilmiştir. MRV işletmeleri için normal COP değerleri 10 ile 30 arasındadır. Yüklə 4,67 Mb. Dostları ilə paylaş:
|
