Atık Isı Geri Kazanım Sistemi Ne Kadar Tasarruf Sağlar?

Atık Isı Geri Kazanım Sistemi Ne Kadar Tasarruf Sağlar?

Endüstriyel tesislerde kullanılan enerjinin tamamı üretime veya ürüne aktarılamaz. Kazanlar, fırınlar, kurutma makineleri, kompresörler ve farklı proses ekipmanları çalışırken enerjinin belirli bir bölümü sıcak baca gazı, egzoz havası, atık su, kondens veya soğutma suyu yoluyla çevreye atılır.

Enerji Bakanlığı, endüstriyel tesislere giren enerjinin yaklaşık yüzde 20 ila yüzde 50’sinin sıcak egzoz gazları, soğutma suyu, sıcak ürünler ve ekipman yüzeylerinden yayılan ısı biçiminde kaybedilebildiğini belirtmektedir. Ancak bu oran, geri kazanılarak kullanılabilecek net enerji miktarı değildir. Gerçek geri kazanım potansiyeli; sıcaklık, debi, çalışma süresi ve tesisteki uygun ısı ihtiyacına bağlıdır.

Atık ısı geri kazanım sistemleri, normal şartlarda çevreye atılacak bu enerjiyi eşanjör, ekonomizer, reküperatör veya ısı pompası gibi ekipmanlarla tekrar kullanılabilir hâle getirir.

Geri kazanılan enerji;

• Proses suyunun önceden ısıtılmasında,

• Kazan besi suyunun ısıtılmasında,

• Yanma havasının ön ısıtılmasında,

• Kurutma havasının hazırlanmasında,

• Sıcak su veya buhar üretiminde,

• Ortam ısıtmasında,

• Soğutma üretiminde,

• Uygun yüksek sıcaklıklı uygulamalarda elektrik üretiminde

kullanılabilir.

Peki bir atık ısı geri kazanım sistemi gerçekte ne kadar tasarruf sağlar?

Bu soruya her tesis için geçerli tek bir yüzdeyle cevap vermek mümkün değildir. Tasarruf miktarının belirlenebilmesi için atık ısı kaynağının ve geri kazanılan enerjinin kullanılacağı prosesin birlikte incelenmesi gerekir.

Atık Isı Geri Kazanımında Tasarruf Oranı Kaçtır?

Atık ısı geri kazanım projelerinde karşılaşılan en büyük yanılgılardan biri, tüm tesisler için sabit bir tasarruf oranı kabul edilmesidir.

Bir uygulamada toplam yakıt tüketiminin yüzde 3’ü oranında tasarruf sağlanırken başka bir tesiste yüzde 15 veya daha yüksek bir sonuç elde edilebilir. Bu farklılığın temel nedeni, her tesisin enerji tüketimi ve atık ısı profillerinin farklı olmasıdır.

Tasarruf oranını etkileyen başlıca faktörler şunlardır:

• Atık akışkanın giriş sıcaklığı,

• Atık akışkanın debisi,

• Akışkanın özgül ısısı,

• Sistemin yıllık çalışma süresi,

• Isı kaynağının sürekliliği,

• Eşanjörün termal verimi,

• Geri kazanılan enerjinin kullanım oranı,

• Kaynak ve kullanım noktası arasındaki mesafe,

• Borulama ve depolama kayıpları,

• Kazan veya mevcut ısı üretim sisteminin verimi,

• Kullanılan yakıtın türü ve fiyatı,

• Kirlenme ve korozyon koşulları.

Bu nedenle gerçek tasarruf oranı, toplam enerji tüketimi üzerinden tahmin edilmek yerine geri kazanılabilir ve kullanılabilir enerji miktarı üzerinden hesaplanmalıdır.

Atık Isı Kaynağının Sıcaklığı Neden Önemlidir?

Atık ısı kaynakları genellikle sıcaklık seviyesine göre üç grupta değerlendirilir.

Yüksek sıcaklıklı atık ısı

Genellikle yüksek sıcaklıklı fırınlar, ergitme sistemleri, cam ve metal üretim hatları ile yakma proseslerinde ortaya çıkar.

Örnek kaynaklar:

• Endüstriyel fırın baca gazları,

• Isıl işlem fırınları,

• Çimento ve seramik fırınları,

• Metal ergitme sistemleri,

• Termal oksidizer egzozları.

Yüksek sıcaklık, teorik olarak daha değerli bir enerji kaynağıdır. Bu enerji yanma havasını veya proses yükünü önceden ısıtmak, sıcak su ve buhar üretmek ya da uygun koşullarda elektrik üretmek amacıyla kullanılabilir.

Orta sıcaklıklı atık ısı

Buhar kazanları, kurutma hatları, ramöz makineleri ve bazı kimyasal proseslerde görülür.

Örnek kaynaklar:

• Kazan baca gazları,

• Kurutma makinesi egzozları,

• Ramöz egzoz havası,

• Buhar kondensi,

• Sıcak proses atık suyu.

Bu seviyedeki ısı çoğunlukla sıcak su, besi suyu, taze hava veya başka bir proses akışkanının önceden ısıtılmasında kullanılır.

Düşük sıcaklıklı atık ısı

Kompresör soğutma devreleri, soğutma grupları, düşük sıcaklıklı atık sular ve bazı havalandırma sistemlerinde ortaya çıkabilir.

Bu enerji doğrudan kullanılabilecek sıcaklıkta değilse, endüstriyel ısı pompalarıyla sıcaklığı yükseltilebilir. IEA, endüstriyel ısı pompalarının bazı proses ısıtma uygulamalarında enerji kullanımını yüzde 30’dan fazla azaltabildiğini belirtmektedir; ancak bu sonuç uygulamanın sıcaklık seviyelerine ve elektrik-yakıt maliyetlerine bağlıdır.

Atık Isı Geri Kazanım Sistemi Nerelerde Kullanılır?

Atık ısı geri kazanımı birçok sektörde uygulanabilir:

• Tekstil fabrikaları,

• Gıda üretim tesisleri,

• Kimya ve petrokimya tesisleri,

• Demir-çelik fabrikaları,

• Cam ve seramik üretimi,

• Kâğıt fabrikaları,

• Otomotiv üretim tesisleri,

• İlaç fabrikaları,

• Süt ve içecek üretim tesisleri,

• Boyahaneler,

• Endüstriyel çamaşırhaneler,

• Veri merkezleri,

• Kojenerasyon tesisleri.

Enerji geri kazanımı için öncelikle sıcak bir kaynak ile daha düşük sıcaklıkta enerjiye ihtiyaç duyan uygun bir tüketim noktası bulunmalıdır.

Avrupa Komisyonu çalışmalarında, atık ısının aynı tesis içindeki daha düşük sıcaklıklı bir proseste kullanılması veya yanma havası ve tesise giren ürünlerin önceden ısıtılması, genellikle ekonomik ve proses üzerinde daha az değişiklik gerektiren yöntemler arasında gösterilmektedir.

Atık Isı Geri Kazanımında Tasarruf Nasıl Hesaplanır?

Tasarruf hesabı dört temel aşamadan oluşur:

1. Geri kazanılabilecek termal gücün hesaplanması,

2. Yıllık geri kazanılan enerjinin belirlenmesi,

3. Bu enerjinin yakıt veya elektrik karşılığının bulunması,

4. Yıllık parasal tasarrufun hesaplanması.

1. Geri Kazanılabilecek Isının Hesaplanması

Su ve benzeri sıvılarda geri kazanılabilecek ısı yaklaşık olarak aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

Q = m × Cp × ΔT

Formüldeki değerler:

• Q: Geri kazanılabilir ısı miktarı,

• m: Akışkanın kütlesel debisi,

• Cp: Akışkanın özgül ısısı,

• ΔT: Akışkanın giriş ve çıkış sıcaklıkları arasındaki fark.

Bu hesap teorik ısı miktarını gösterir. Eşanjör verimi, kirlenme, borulama kayıpları ve proses koşulları dikkate alındığında kullanılabilir enerji daha düşük olacaktır.

Örnek sıcak atık su hesabı

Bir fabrikadan saatte 15.000 kilogram sıcak atık su çıktığını varsayalım.

Örnek işletme verileri:

• Atık su debisi: 15.000 kg/h

• Atık su giriş sıcaklığı: 80°C

• Hedef atık su çıkış sıcaklığı: 40°C

• Sıcaklık farkı: 40°C

• Suyun özgül ısısı: 4,186 kJ/kg°C

Teorik geri kazanılabilir ısı:

Q = 15.000 × 4,186 × 40

Q = 2.511.600 kJ/h

Kilovat cinsinden:

2.511.600 / 3.600 = yaklaşık 698 kW

Bu sistemde teorik olarak yaklaşık 698 kW termal güç bulunmaktadır.

Ancak teorik enerjinin tamamı kullanılamaz. Eşanjör ve sistem kullanılabilirlik oranının yüzde 75 olduğu kabul edilirse:

698 × 0,75 = yaklaşık 524 kW

Bu durumda kullanılabilir geri kazanım gücü yaklaşık 524 kW olur.

2. Yıllık Enerji Tasarrufunun Hesaplanması

Sistemin yılda 6.000 saat çalıştığını varsayalım.

Yıllık geri kazanılan enerji = Geri kazanılan güç × Yıllık çalışma süresi

524 kW × 6.000 saat = 3.144.000 kWh/yıl

Bu tesiste yılda yaklaşık 3,14 milyon kWh termal enerji üretime geri kazandırılabilir.

Ancak bu enerjinin gerçekten kullanılabilmesi gerekir. Geri kazanılan ısıya ihtiyaç yalnızca belirli dönemlerde oluşuyorsa, fiilî kullanım miktarı daha düşük olabilir.

Örneğin geri kazanılan enerjinin yüzde 85’i kullanılabiliyorsa:

3.144.000 × 0,85 = 2.672.400 kWh/yıl

Yıllık kullanılabilir enerji tasarrufu yaklaşık 2,67 milyon kWh olur.

3. Doğalgaz Tasarrufunun Hesaplanması

Geri kazanılan ısı daha önce doğalgazlı bir kazan tarafından karşılanıyorsa, tasarruf edilen doğalgaz miktarı hesaplanabilir.

Örnek değerler:

• Kullanılabilir geri kazanılan enerji: 2.672.400 kWh/yıl

• Doğalgazın örnek alt ısıl değeri: 9,5 kWh/Sm³

• Kazan verimi: %88

Bir Sm³ doğalgazdan kullanılabilen yaklaşık enerji:

9,5 × 0,88 = 8,36 kWh/Sm³

Yıllık doğalgaz tasarrufu:

2.672.400 / 8,36 = yaklaşık 319.665 Sm³/yıl

Bu örnekte atık ısı geri kazanım sistemi yılda yaklaşık 320.000 Sm³ doğalgaz tasarrufu sağlayabilir.

Doğalgazın örnek ortalama maliyeti 15 TL/Sm³ kabul edildiğinde:

319.665 × 15 TL = 4.794.975 TL/yıl

Yıllık brüt yakıt tasarrufu yaklaşık 4,8 milyon TL olarak hesaplanır.

Burada kullanılan doğalgaz fiyatı ve ısıl değer örnek amaçlıdır. Gerçek hesaplamada tesisin faturalarındaki birim maliyet ve yakıt tedarikçisinin bildirdiği güncel alt ısıl değer kullanılmalıdır.

Net Tasarruf Nasıl Hesaplanır?

Brüt yakıt tasarrufu, sistemin gerçek ekonomik kazancını tek başına göstermez.

Atık ısı geri kazanım sisteminin çalışması sırasında aşağıdaki ek maliyetler oluşabilir:

• Pompa elektrik tüketimi,

• Fan elektrik tüketimi,

• Filtre değişimi,

• Kimyasal temizlik,

• Mekanik temizlik,

• Periyodik bakım,

• Yedek parça,

• Otomasyon ve sensör bakımı,

• İşçilik,

• Üretim duruşu.

Yıllık net tasarruf şu şekilde hesaplanabilir:

Yıllık net tasarruf = Yıllık brüt enerji tasarrufu − Yıllık ek işletme giderleri

Örnek olarak:

• Yıllık brüt tasarruf: 4.794.975 TL

• Pompa ve fan elektriği: 180.000 TL

• Bakım ve temizlik: 220.000 TL

• Diğer işletme giderleri: 100.000 TL

Toplam yıllık işletme gideri:

180.000 + 220.000 + 100.000 = 500.000 TL

Yıllık net tasarruf:

4.794.975 − 500.000 = 4.294.975 TL

Sistemin yıllık net tasarrufu yaklaşık 4,3 milyon TL olur.

Yatırımın Geri Dönüş Süresi Nasıl Hesaplanır?

Atık ısı geri kazanım sistemi yatırımının basit geri dönüş süresi şu formülle hesaplanabilir:

Geri dönüş süresi = Toplam yatırım maliyeti / Yıllık net tasarruf

Örnek değerler:

• Eşanjör ve yardımcı ekipmanlar: 4.500.000 TL

• Borulama ve izolasyon: 1.500.000 TL

• Pompa, vana ve otomasyon: 1.000.000 TL

• Montaj ve devreye alma: 1.000.000 TL

• Toplam yatırım maliyeti: 8.000.000 TL

• Yıllık net tasarruf: 4.294.975 TL

Basit geri dönüş süresi:

8.000.000 / 4.294.975 = yaklaşık 1,86 yıl

Bu örnekte yatırım yaklaşık 22 ay içerisinde kendisini amorti edebilir.

Bu süre yalnızca örnek senaryoya aittir. Gerçek geri dönüş süresi enerji fiyatları, çalışma süresi, atık ısı miktarı ve toplam yatırım maliyetine göre değişir.

Tasarruf Hesabında Kullanım Oranı Neden Önemlidir?

Bir sistemde 1.000 kW atık ısı bulunması, bu enerjinin tamamının tasarrufa dönüşeceği anlamına gelmez.

Örneğin:

• Atık ısı gece vardiyasında oluşuyor,

• Sıcak su ihtiyacı yalnızca gündüz ortaya çıkıyor,

• Tesis hafta sonları çalışmıyor,

• Isı kaynağı kesintili çalışıyor,

• Sıcak su tankı kapasitesi yetersiz kalıyor

olabilir.

Bu durumda ısı üretimiyle tüketim aynı zamana denk gelmez.

Kullanım oranını yükseltmek için:

• Akümülasyon tankı kurulabilir,

• Birden fazla tüketim noktası sisteme bağlanabilir,

• Otomasyonla öncelikli tüketim noktaları seçilebilir,

• Isı farklı prosesler arasında yönlendirilebilir,

• Uygun koşullarda ısı pompası kullanılabilir.

Yatırım fizibilitesi hazırlanırken teorik geri kazanım değil, gerçekten kullanılabilen yıllık enerji esas alınmalıdır.

Baca Gazından Isı Geri Kazanımı Ne Kadar Tasarruf Sağlar?

Kazan ve fırın baca gazları, tesislerdeki en önemli atık ısı kaynakları arasında yer alabilir.

Baca gazından geri kazanılabilecek enerji şu faktörlere bağlıdır:

• Baca gazı giriş sıcaklığı,

• Hedef çıkış sıcaklığı,

• Baca gazı debisi,

• Fazla hava oranı,

• Yakıt türü,

• Yıllık çalışma süresi,

• Eşanjör yüzey alanı,

• Kirlenme ve korozyon koşulları.

ABD Enerji Bakanlığı, yakıtla çalışan fırınlarda baca gazının çoğu zaman en büyük tekil ısı kaybı olabileceğini; bu enerjinin yanma havasının, fırına giren yükün veya suyun önceden ısıtılmasında kullanılabileceğini belirtmektedir.

Buhar kazanlarında ekonomizer kullanılarak baca gazındaki enerji kazan besi suyuna aktarılabilir. Fırınlarda ise reküperatör veya rejeneratörlerle yanma havası önceden ısıtilebilir.

Tasarruf miktarı sabit değildir. Proje öncesinde baca gazı sıcaklığı, oksijen oranı ve debisi farklı yüklerde ölçülmelidir.

Sıcak Atık Sudan Isı Geri Kazanımı

Tekstil, gıda, kimya, süt, içecek ve endüstriyel yıkama tesislerinde sıcak atık su önemli bir enerji kaynağı olabilir.

Atık sudaki enerji;

• Temiz şebeke suyunun,

• Proses suyunun,

• Yıkama suyunun,

• Kazan besi suyunun

önceden ısıtılmasında kullanılabilir.

Sıcak su uygulamalarında plakalı eşanjörler yüksek ısı transfer performansı sağlayabilir. Ancak atık su lif, partikül, yağ veya kimyasal madde içeriyorsa geniş kanallı plakalı, spiral veya gövde borulu eşanjör gibi alternatifler değerlendirilmelidir.

Eşanjörün kısa sürede tıkanması veya kirlenmesi, ilk hesaplanan tasarrufun uygulamada elde edilememesine neden olabilir.

Sıcak Egzoz Havasından Isı Geri Kazanımı

Ramöz, kurutma, boya ve fırın egzozlarından çıkan sıcak havadaki enerji:

• Taze havanın önceden ısıtılmasında,

• Proses suyu hazırlanmasında,

• Ortam ısıtmasında,

• Başka bir kurutma hattının desteklenmesinde

kullanılabilir.

Hava-hava veya hava-su eşanjörleri tercih edilebilir.

Egzoz havasında nem, yağ buharı, lif veya kimyasal bileşen bulunuyorsa şu konular değerlendirilmelidir:

• Eşanjörün temizlenebilirliği,

• Yoğuşma suyu tahliyesi,

• Korozyona dayanıklı malzeme,

• Filtre sistemi,

• Yangın riski,

• Egzoz fanının basınç kapasitesi,

• Ek basınç kaybı.

Kompresör Atık Isısı Ne Kadar Değerlendirilebilir?

Kompresörlerin kullandığı elektrik enerjisinin büyük bölümü çalışma sırasında ısıya dönüşür.

Özellikle yağ soğutmalı vidalı kompresörlerde yağ devresindeki enerji bir eşanjör yardımıyla sıcak suya aktarılabilir.

Geri kazanılan sıcak su:

• Proses suyu,

• Kullanım sıcak suyu,

• Kazan besi suyu,

• Temizlik suyu,

• Kış aylarında ortam ısıtması

için kullanılabilir.

Ancak hesaplama yapılırken kompresörün etiket gücü değil, gerçek yükte çektiği elektrik gücü ve yıllık yüklü çalışma süresi dikkate alınmalıdır.

Atık Isıdan Elektrik Üretilebilir mi?

Yüksek sıcaklık ve yeterli kapasiteye sahip sürekli atık ısı kaynaklarında elektrik üretimi değerlendirilebilir.

Kullanılabilecek teknolojiler arasında:

• Organik Rankine Çevrimi,

• Buhar türbini,

• Gaz genleşme sistemleri,

• Termoelektrik sistemler

yer alabilir.

Ancak atık ısıyı doğrudan proses içerisinde kullanmak, çoğu durumda ısıyı elektriğe dönüştürmekten daha verimli ve daha ekonomik olabilir.

Bu nedenle öncelik sırası genel olarak şöyledir:

1. Proseste doğrudan yeniden kullanım,

2. Başka bir prosesin ön ısıtılması,

3. Sıcak su veya buhar üretimi,

4. Isı pompasıyla sıcaklık yükseltme,

5. Uygun kapasitede elektrik üretimi.

ABD Enerji Bakanlığı, atık ısının elektrik üretiminde kullanılmasını, termal prosesten geri kazanılan enerjinin güç üretimine dönüştürüldüğü bir uygulama olarak tanımlamaktadır.

Atık Isı Geri Kazanım Sisteminde Hangi Ekipmanlar Kullanılır?

Proses koşullarına göre kullanılabilecek başlıca ekipmanlar şunlardır:

Plakalı eşanjör

Temiz veya filtrelenmiş sıvılar arasında yüksek verimli ısı transferi için kullanılabilir.

Gövde borulu eşanjör

Yüksek basınç, yüksek sıcaklık ve mekanik temizleme ihtiyacı bulunan uygulamalarda tercih edilebilir.

Spiral eşanjör

Lifli, partiküllü veya kirlenmeye yatkın akışkanlarda geniş akış kanalları nedeniyle değerlendirilebilir.

Hava-hava eşanjörü

Sıcak egzoz havasıyla taze havanın birbirine karışmadan ısı alışverişi yapmasını sağlar.

Hava-su eşanjörü

Egzoz havasındaki enerjinin sıcak su üretiminde kullanılmasını sağlar.

Ekonomizer

Kazan baca gazındaki enerjiyi besi suyuna veya proses suyuna aktarır.

Reküperatör

Özellikle fırınlarda baca gazıyla yanma havasının önceden ısıtılmasında kullanılır.

Isı pompası

Düşük sıcaklıktaki atık ısının sıcaklık seviyesini yükselterek tekrar kullanılmasını sağlar.

ABD Enerji Bakanlığı, atık ısı geri kazanımı için farklı ticari teknolojilerin mevcut olduğunu; ancak malzeme sınırlamaları, bakım giderleri ve proses uyumluluğunun yaygın uygulamanın önündeki temel faktörler arasında bulunduğunu belirtmektedir.

Gerçek Tasarrufu Düşüren Faktörler

Teorik hesaplamayla uygulamadaki sonuç arasında fark oluşmasına neden olabilecek başlıca faktörler şunlardır:

• Akışkan debisinin beklenenden düşük olması,

• Proses sıcaklığının değişmesi,

• Eşanjör yüzeylerinin kirlenmesi,

• Filtrelerin tıkanması,

• Isı ihtiyacının kesintili olması,

• Yetersiz akümülasyon kapasitesi,

• Borulama ısı kayıpları,

• Pompa ve fan elektrik tüketimi,

• Bypass hattının uzun süre açık kalması,

• Otomasyon ayarlarının yanlış yapılması,

• Üretim kapasitesinin düşmesi,

• Bakım yapılmaması.

Fizibilite çalışmasında tek bir anlık ölçüm yerine farklı üretim ve yük koşullarında alınan veriler kullanılmalıdır.

Atık Isı Geri Kazanımında Ölçüm ve Otomasyon

Sistemin performansının doğrulanabilmesi için yalnızca giriş ve çıkış sıcaklıklarının izlenmesi yeterli değildir.

Aşağıdaki ölçümler yapılabilir:

• Sıcak akışkan giriş ve çıkış sıcaklığı,

• Soğuk akışkan giriş ve çıkış sıcaklığı,

• Her iki akışkanın debisi,

• Eşanjör giriş ve çıkış basıncı,

• Eşanjör fark basıncı,

• Pompa ve fan elektrik tüketimi,

• Toplam geri kazanılan termal enerji,

• Sistemin çalışma süresi.

Isı sayacı veya enerji izleme sistemi kullanılarak anlık güç ve toplam enerji geri kazanımı takip edilebilir.

Bu sayede:

• Gerçek tasarruf doğrulanır,

• Kirlenme erken fark edilir,

• Performans düşüşü tespit edilir,

• Bakım zamanı belirlenir,

• Yatırım geri dönüşü raporlanır.

Atık Isı Geri Kazanım Sistemi Fiyatları Neye Göre Değişir?

Sistem maliyeti yalnızca eşanjör fiyatından oluşmaz.

Toplam yatırım maliyetini etkileyen başlıca unsurlar şunlardır:

• Isı transfer kapasitesi,

• Akışkan türü,

• Giriş ve çıkış sıcaklıkları,

• Çalışma basıncı,

• Eşanjör tipi,

• Malzeme kalitesi,

• Paslanmaz çelik veya özel alaşım ihtiyacı,

• Filtre ve temizleme sistemi,

• Pompa ve fan kapasitesi,

• Borulama mesafesi,

• İzolasyon,

• Akümülasyon tankı,

• Otomasyon ve sensörler,

• Montaj koşulları,

• Üretim duruşu gereksinimi.

Bu nedenle yalnızca kapasiteye göre standart bir atık ısı geri kazanım sistemi fiyatı vermek doğru değildir.

Atık Isı Geri Kazanımı İçin Fizibilite Nasıl Yapılır?

Sağlıklı bir fizibilite çalışmasında aşağıdaki aşamalar izlenmelidir:

1. Tesisteki tüm atık ısı kaynakları belirlenir.

2. Kaynakların sıcaklık ve debileri ölçülür.

3. Günlük ve yıllık çalışma süreleri çıkarılır.

4. Tesisteki sıcak su, buhar ve sıcak hava ihtiyaçları belirlenir.

5. Isı kaynağı ile tüketim noktası eşleştirilir.

6. Kullanılabilir yıllık enerji hesaplanır.

7. Uygun eşanjör ve sistem tipi seçilir.

8. Borulama, pompa, fan ve otomasyon gereksinimleri belirlenir.

9. Yıllık brüt ve net tasarruf hesaplanır.

10. Toplam yatırım maliyeti ve geri dönüş süresi bulunur.

Avrupa Birliği’nin enerji verimliliği düzenlemeleri de atık ısı projelerinde teknik uygulanabilirlik, maliyet etkinliği, yerel ısı ihtiyacı ve mevsimsel değişimin birlikte değerlendirilmesini öngörmektedir.

Atık Isı Geri Kazanımında Sık Yapılan Hatalar

• Yalnızca sıcaklığa bakarak kapasite belirlemek,

• Debiyi ölçmeden hesaplama yapmak,

• Tüm teorik ısının kullanılacağını varsaymak,

• Eşanjör kirlenmesini dikkate almamak,

• Kaynak ve tüketim zamanlarını eşleştirmemek,

• Pompa ve fan tüketimini hesaplamamak,

• Korozyona uygun olmayan malzeme kullanmak,

• Bakım alanı bırakmamak,

• Baca ve egzoz basınç kaybını göz ardı etmek,

• Isı sayacı kullanmamak,

• Akümülasyon ihtiyacını değerlendirmemek,

• Proses değişkenliğini hesaba katmamak.

Atık Isı Geri Kazanım Sisteminin Avantajları

Doğru projelendirilmiş bir sistem sayesinde:

• Yakıt tüketimi azaltılabilir,

• Elektrik tüketimi düşürülebilir,

• Kazan ve fırın yükü hafifletilebilir,

• Proses suyu daha kısa sürede ısıtılabilir,

• Üretim kapasitesi desteklenebilir,

• Birim ürün başına enerji maliyeti düşürülebilir,

• Atık su ve egzoz çıkış sıcaklığı azaltılabilir,

• Karbon emisyonları düşürülebilir,

• Enerji fiyatlarındaki değişimlere karşı dayanıklılık artırılabilir.

IEA, atık ısının etkin kullanılması, proses kontrolünün iyileştirilmesi ve tesis seviyesinde termal optimizasyon gibi temel uygulamaların yakıt tüketiminde hızlı ve görece düşük maliyetli azalmalar sağlayabildiğini belirtmektedir.

Sonuç

Atık ısı geri kazanım sisteminin sağlayacağı tasarruf için her tesiste geçerli sabit bir yüzde bulunmamaktadır.

Gerçek tasarrufun hesaplanabilmesi için:

• Atık ısı sıcaklığı,

• Akışkan debisi,

• Yıllık çalışma süresi,

• Eşanjör performansı,

• Kullanılabilirlik oranı,

• Mevcut kazan verimi,

• Yakıt maliyeti,

• Pompa ve fan tüketimi

birlikte değerlendirilmelidir.

Sağlıklı bir hesaplamada teorik atık ısı miktarından çok, üretimde gerçekten kullanılabilecek yıllık net enerji esas alınmalıdır.

Alfa Enerji; baca gazı, sıcak egzoz havası, sıcak atık su ve diğer proses kaynakları için projeye özel eşanjör ve atık ısı geri kazanım sistemleri geliştirmektedir.

Tesisinizdeki atık ısı kaynaklarının belirlenmesi, yıllık yakıt tasarrufunun hesaplanması ve yatırımın geri dönüş süresinin çıkarılması için Alfa Enerji ile iletişime geçebilirsiniz.

Sıkça Sorulan Sorular

Atık ısı geri kazanımı yüzde kaç tasarruf sağlar?

Tasarruf oranı atık ısı kaynağına ve tesisin toplam enerji tüketimine göre değişir. Sabit bir oran yerine yıllık kullanılabilir enerji miktarı üzerinden hesaplama yapılmalıdır.

Atık ısı geri kazanımı nasıl hesaplanır?

Akışkanın debisi, özgül ısısı ve sıcaklık farkı kullanılarak termal güç hesaplanır. Bu değer çalışma süresiyle çarpılarak yıllık enerji bulunur ve mevcut yakıt sisteminin verimine göre yakıt tasarrufuna dönüştürülür.

Atık ısı geri kazanım sistemi kaç yılda kendini amorti eder?

Geri dönüş süresi toplam yatırım maliyetinin yıllık net tasarrufa bölünmesiyle hesaplanır. Süre; enerji fiyatına, çalışma saatine, sistem kapasitesine ve bakım maliyetlerine göre değişir.

Baca gazındaki enerji geri kazanılabilir mi?

Evet. Baca gazı ekonomizer veya reküperatör gibi ekipmanlarla kazan besi suyunu, proses suyunu veya yanma havasını önceden ısıtmak için kullanılabilir.

Sıcak atık sudan enerji geri kazanılabilir mi?

Evet. Sıcak atık sudaki enerji uygun bir eşanjör yardımıyla temiz şebeke veya proses suyuna aktarılabilir. İki akışkan birbirine karışmadan ısı transferi yapılır.

Düşük sıcaklıklı atık ısı kullanılabilir mi?

Doğrudan kullanıma uygun bir düşük sıcaklık ihtiyacı bulunuyorsa değerlendirilebilir. Daha yüksek sıcaklık gerekiyorsa endüstriyel ısı pompası kullanılabilir.

Hangi eşanjör kullanılmalıdır?

Eşanjör seçimi akışkan türüne, sıcaklığa, basınca, kirlilik seviyesine, kimyasal içeriğe ve temizleme ihtiyacına göre yapılmalıdır.

Atık ısı geri kazanım sistemi mevcut tesise kurulabilir mi?

Birçok mevcut tesise sonradan uygulanabilir. Mevcut yerleşim, borulama, fan ve pompa kapasitesi, üretim duruşu ve otomasyon uyumu proje öncesinde incelenmelidir.