Süt Fabrikalarında Isı Geri Kazanımı

Süt Fabrikalarında Isı Geri Kazanımı

Süt ve süt ürünleri üretimi, aynı proses içerisinde hem yüksek miktarda ısıtma hem de soğutma enerjisi gerektiren sektörlerden biridir.

Çiğ süt tesise düşük sıcaklıkta gelir, pastörizasyon veya UHT işlemi için ısıtılır ve ardından tekrar soğutulur. Bunun yanında CIP sistemleri, sıcak su hazırlama, buhar üretimi, homojenizasyon, evaporasyon, kurutma ve soğuk depolama gibi prosesler de önemli miktarda enerji tüketir.

Bu yapı, süt fabrikalarını ısı geri kazanımı açısından son derece uygun tesisler hâline getirir.

Özellikle pastörizasyon hatlarında sıcak üründen alınan enerjinin soğuk ürüne aktarılmasıyla çok yüksek rejenerasyon oranlarına ulaşılabilir. Tetra Pak'ın süt prosesleri teknik kaynağına göre modern pastörizasyon sistemlerinde pastörize edilmiş sütün ısısının yaklaşık %94–95'ine kadar olan bölümü rejeneratif olarak tekrar kullanılabilir.

Ancak süt fabrikalarındaki ısı geri kazanımı yalnızca pastörizatörle sınırlı değildir.

Tesiste;

• Pastörizasyon,

• UHT,

• CIP,

• Kompresörler,

• Soğutma sistemleri,

• Buhar kazanları,

• Kondens,

• Evaporatörler,

• Sıcak atık su

gibi birçok farklı noktadan enerji geri kazanılabilir.

Süt Fabrikalarında Enerji En Çok Nerede Kullanılır?

Süt ürünleri üretimindeki enerji tüketimi tesisin ürün gamına göre değişir.

Sadece içme sütü üreten bir tesis ile;

• Yoğurt,

• Ayran,

• Peynir,

• Süt tozu,

• Tereyağı,

• Krema,

• UHT süt

üreten entegre bir fabrikanın enerji profili aynı değildir.

Genellikle önemli enerji tüketim noktaları şunlardır:

Pastörizasyon

Sütün belirli bir sıcaklığa çıkarılması ve ardından tekrar soğutulması gerekir.

Bu nedenle hem ısıtma hem de soğutma enerjisi kullanılır.

UHT işlemi

Süt çok daha yüksek sıcaklıklarda kısa süreli ısıl işleme tabi tutulur.

Yüksek sıcaklık nedeniyle önemli bir termal enerji ihtiyacı oluşur.

CIP sistemleri

Tankların, boruların, eşanjörlerin ve üretim hatlarının temizlenmesinde sıcak su ve kimyasal çözeltiler kullanılır.

Soğutma sistemleri

Çiğ süt, ürün tankları, prosesler ve depolama alanlarının düşük sıcaklıkta tutulması için soğutma enerjisi gerekir.

Buhar sistemi

Pastörizasyon, sıcak su üretimi, evaporasyon ve temizlik sistemlerinde buhar kullanılabilir.

Evaporasyon ve kurutma

Süt tozu ve konsantre ürün üreten işletmelerde bu prosesler tesisin en yüksek enerji tüketim noktaları arasında olabilir.

Bu nedenle enerji tasarrufu projesi hazırlanırken tek bir makine yerine tesisin sıcak ve soğuk enerji akışlarının tamamı değerlendirilmelidir.

Pastörizasyonda Isı Geri Kazanımı Nasıl Çalışır?

Süt fabrikalarında en bilinen ısı geri kazanım uygulaması rejeneratif pastörizasyondur.

Temel prensip şöyledir:

Tesise yaklaşık 4°C sıcaklıkta gelen soğuk çiğ süt, pastörizatörün rejenerasyon bölümüne girer.

Aynı anda pastörizasyon işlemini tamamlamış sıcak süt ters yönde eşanjörden geçer.

Sıcak pastörize süt:

ısı verir

Soğuk çiğ süt ise:

bu ısıyı alır.

Bu işlem sonucunda:

• Soğuk süt ücretsiz enerjiyle önceden ısıtılır,

• Pastörize süt aynı anda önceden soğutulur,

• Daha az sıcak su veya buhar gerekir,

• Daha az soğutma enerjisi gerekir.

Tetra Pak, örnek bir süt pastörizasyonunda yaklaşık 4°C'deki sütün 72°C civarına çıkarılıp yeniden 4°C'ye soğutulduğunu ve rejeneratif eşanjör sayesinde sıcak pastörize sütün enerjisinin soğuk gelen süte aktarılabildiğini açıklamaktadır. Modern sistemlerde rejenerasyon verimi %95 seviyelerine ulaşabilir.

Rejenerasyon Oranı Nedir?

Rejenerasyon oranı, sütün ısıtılması için gereken toplam sıcaklık artışının ne kadarının sıcak üründen geri kazanılan enerjiyle karşılandığını gösterir.

Örneğin:

• Çiğ süt giriş sıcaklığı: 4°C

• Pastörizasyon sıcaklığı: 72°C

• Rejenerasyon sonrası süt sıcaklığı: 68°C

olsun.

Sütün toplam ısıtılması gereken sıcaklık farkı:

72 − 4 = 68°C

Rejenerasyon sayesinde kazanılan sıcaklık:

68 − 4 = 64°C

Yaklaşık rejenerasyon oranı:

64 / 68 × 100 ≈ %94

Bu durumda sütün yalnızca:

68°C → 72°C

arasındaki son 4°C'lik bölümünün harici sıcak su veya başka bir ısıtma kaynağıyla tamamlanması gerekir.

Tetra Pak, modern süt pastörizatörlerinde rejeneratif enerji tasarrufu etkisinin tipik olarak %90–94 seviyelerinde olabileceğini belirtmektedir.

Alfa Laval'ın süt pastörizasyonuna yönelik bazı ticari plakalı eşanjör konfigürasyonlarında da %94 ısı geri kazanımı teknik değer olarak verilmektedir.

Neden Plakalı Eşanjör Kullanılır?

Süt pastörizasyonunda plakalı eşanjörler yaygın olarak tercih edilir.

Bunun temel nedenleri:

• Yüksek ısı transfer katsayısı,

• Küçük sıcaklık farklarında çalışabilme,

• Kompakt yapı,

• Kolay kapasite artırımı,

• Hijyenik tasarım seçenekleri,

• CIP ile temizlenebilme,

• Ürün tarafında düşük bekleme hacmi

gibi avantajlardır.

Plakalar arasında sıcak ve soğuk süt birbirine karışmadan farklı kanallardan akar.

Metal plaka üzerinden ısı transferi gerçekleşir.

Hijyenik süt uygulamalarında plaka geometrisi, conta yapısı ve ürünün plakalar içerisindeki akışı ürün güvenliği açısından önemlidir.

Alfa Laval, süt ve gıda uygulamalarına yönelik plakalı eşanjörlerinde yüksek termal verim, CIP temizlenebilirliği ve hijyenik tasarımı temel özellikler arasında göstermektedir.

Ürün ile Ürün Arasında Isı Geri Kazanımı Güvenli midir?

Doğru tasarlanan pastörizasyon sistemlerinde çiğ süt ile pastörize süt doğrudan temas etmez.

İki ürün eşanjör plakasının farklı taraflarından geçer.

Ancak gıda güvenliği açısından kritik bir konu vardır:

Pastörize ürün tarafındaki basınç, çiğ ürün tarafındaki basınçtan yüksek tutulmalıdır.

Böylece plaka üzerinde kaçak meydana gelmesi durumunda akışın çiğ sütten pastörize ürüne doğru olması önlenir.

Tetra Pak, pastörizasyon sistemlerinin tasarımında pastörize ürün tarafında pozitif diferansiyel basıncın korunmasının yeniden kontaminasyon riskini azaltmak açısından önemli olduğunu belirtmektedir.

Bu amaçla:

• Booster pompa,

• Basınç sensörleri,

• Otomasyon,

• Akış yönlendirme sistemi,

• Hijyenik vana grupları

kullanılabilir.

UHT Sistemlerinde Isı Geri Kazanımı

UHT üretiminde süt çok yüksek sıcaklıklara çıkarıldığı için geri kazanılabilecek enerji miktarı da önemli olabilir.

UHT prosesinde kullanılan yönteme göre:

• Ürün-ürün rejenerasyonu,

• Ürün-su rejenerasyonu,

• Sıcak su devresinden geri kazanım

uygulanabilir.

Tetra Pak, daha yüksek sıcaklık isteyen UHT işlemlerinde de ürün-ürün rejenerasyonunun belirli sıcaklık seviyelerine kadar gerçekleştirilebildiğini ve ardından harici ısı kaynağıyla nihai sıcaklığa ulaşıldığını belirtmektedir.

Modern UHT hatlarında proses adımlarının azaltılması da ayrıca enerji tasarrufu sağlayabilir.

Örneğin Tetra Pak'ın OneStep UHT çözümü için geleneksel bir UHT hattıyla karşılaştırıldığında;

• Toplam enerji tüketiminde %44'e kadar,

• Isıl enerji kullanımında %29'a kadar,

• Su kullanımında %35'e kadar

azalma bildirilmektedir. Bu rakamlar belirli sistem konfigürasyonlarına ait üretici performans değerleridir ve her tesis için aynı sonuç anlamına gelmez.

CIP Sistemlerinde Isı Geri Kazanımı

CIP yani Cleaning in Place, süt fabrikalarının en önemli yardımcı proseslerinden biridir.

Üretim hatları sökülmeden;

• Ön durulama,

• Alkali yıkama,

• Asit yıkama,

• Ara durulama,

• Son durulama

aşamaları gerçekleştirilebilir.

Bu işlemlerde yüksek miktarda:

• Su,

• Isı,

• Elektrik,

• Kimyasal

kullanılabilir.

CIP sisteminde enerji tasarrufu için sıcak çıkan akışkanların enerjisinden yararlanılabilir.

Örneğin sıcak CIP dönüş suyundaki enerji:

• Soğuk temiz suyu önceden ısıtmak,

• Yeni CIP çözeltisini hazırlamak,

• Merkezi sıcak su sistemini desteklemek

amacıyla kullanılabilir.

Isı geri kazanımı için plakalı veya uygun proses koşullarında gövde borulu eşanjörler kullanılabilir.

Ancak süt ve temizlik kimyasalları bulunan sistemlerde:

• Akışkan uyumluluğu,

• Kimyasal konsantrasyonu,

• Sıcaklık,

• Conta malzemesi,

• Hijyen gereksinimi

dikkatle değerlendirilmelidir.

Soğutma Sistemlerindeki Atık Isı Geri Kazanılabilir mi?

Evet.

Süt fabrikalarında soğutma sistemleri büyük miktarda elektrik tüketebilir.

Chiller veya soğutma kompresörü ürünlerden çektiği ısıyı kondenser üzerinden dış ortama atar.

Normal şartlarda bu enerji:

atık ısı hâline gelir.

Ancak kondenser tarafındaki enerji uygun tasarımla sıcak su üretiminde kullanılabilir.

Örneğin geri kazanılan ısı:

• CIP ön ısıtma suyunda,

• Kullanım sıcak suyunda,

• Proses suyunda,

• Kazan besi suyunda

değerlendirilebilir.

Bu uygulama özellikle tesisin aynı anda hem soğutma hem de sıcak su ihtiyacı bulunduğunda avantajlıdır.

Kompresör Atık Isısı Nasıl Kullanılır?

Süt fabrikalarında;

• Basınçlı hava kompresörleri,

• Soğutma kompresörleri

önemli atık ısı kaynaklarıdır.

Özellikle yağ soğutmalı vidalı hava kompresörlerinde ortaya çıkan ısı uygun bir eşanjörle sıcak su devresine aktarılabilir.

Bu su:

• CIP,

• Tank yıkama,

• Personel kullanım sıcak suyu,

• Kazan besi suyu ön ısıtması

gibi alanlarda kullanılabilir.

Burada önemli olan, sıcak su ihtiyacıyla kompresörün çalışma saatlerinin birbirine uyumlu olmasıdır.

Buhar Kazanında Ekonomizer Kullanımı

Süt fabrikalarının önemli enerji kaynaklarından biri buhar kazanıdır.

Kazandan çıkan sıcak baca gazı doğrudan atmosfere gönderildiğinde önemli miktarda enerji kaybedilebilir.

Ekonomizer kullanılarak baca gazındaki enerji:

• Kazan besi suyuna,

• Proses suyuna,

• Sıcak su hazırlama devresine

aktarılabilir.

Böylece kazan daha sıcak besi suyuyla çalışır ve aynı miktarda buhar üretmek için daha az yakıt gerekir.

Ekonomizer uygulaması özellikle yıl boyunca yüksek saatlerde çalışan süt fabrikalarında değerlendirilebilir.

Kondens Geri Kazanımı

Buhar enerjisini prosese aktardıktan sonra kondense dönüşür.

Bu kondens çoğu zaman hâlâ yüksek sıcaklıktadır.

Kondensin drenaja gönderilmesi:

• Isı enerjisinin,

• Arıtılmış suyun,

• Su şartlandırma maliyetinin

kaybedilmesi anlamına gelir.

Uygun kondens dönüş sistemiyle sıcak kondens yeniden kazan dairesine gönderilebilir.

Bu sayede:

• Kazan besi suyu sıcaklığı yükselir,

• Doğalgaz tüketimi azalır,

• Su tüketimi düşer,

• Kimyasal tüketimi azalabilir.

Süt fabrikalarında buhar sisteminin değerlendirilmesi, yalnızca kazan verimine değil kondens geri dönüş oranına da bakılarak yapılmalıdır.

Sıcak Atık Sudan Isı Geri Kazanımı

Süt fabrikalarında üretim ve temizlik işlemleri sonucunda önemli miktarda sıcak atık su oluşabilir.

Atık su doğrudan arıtma sistemine gönderilmeden önce eşanjörden geçirilerek enerjisinin bir bölümü geri kazanılabilir.

Bu enerji:

• Şebeke suyunu,

• CIP besi suyunu,

• Kullanım sıcak suyunu

önceden ısıtabilir.

Ancak atık su içerisinde:

• Süt kalıntıları,

• Yağ,

• Protein,

• Kimyasal,

• Askıda katı madde

bulunabileceğinden eşanjörün kirlenme davranışı özellikle değerlendirilmelidir.

Evaporatörlerde Isı Geri Kazanımı

Süt tozu, peynir altı suyu tozu veya konsantre süt ürünleri üreten tesislerde evaporasyon yüksek enerji tüketen proseslerden biridir.

Suyun üründen uzaklaştırılması için büyük miktarda termal enerji gerekir.

Enerji tüketimini azaltmak amacıyla:

• Çok etkili evaporasyon,

• Termal buhar rekompresyonu,

• Mekanik buhar rekompresyonu

gibi yöntemler kullanılabilir.

Bu sistemlerde bir kademeden çıkan buharın enerjisi başka bir kademede veya tekrar aynı proses içerisinde değerlendirilebilir.

ENERGY STAR'ın süt işleme tesislerine yönelik enerji verimliliği rehberi, pastörizasyonun yanında evaporasyon ve kurutma proseslerini de önemli proses bazlı enerji tasarrufu alanları arasında ele almaktadır.

Kurutma Sistemlerinde Isı Geri Kazanımı

Süt tozu üretiminde püskürtmeli kurutucular yüksek miktarda sıcak hava kullanabilir.

Kurutucudan çıkan sıcak egzoz havasında hâlâ kullanılabilir enerji bulunabilir.

Uygun koşullarda bu enerji:

• Taze kurutma havasını önceden ısıtmak,

• Sıcak su üretmek

için değerlendirilebilir.

Ancak egzoz havasındaki:

• Süt tozu partikülleri,

• Nem,

• Yoğuşma,

• Hijyen,

• Yangın ve patlama riski

tasarımda dikkate alınmalıdır.

Standart bir hava eşanjörünün doğrudan uygulanması her zaman uygun değildir.

Süt Fabrikalarında Isı Geri Kazanım Eşanjörü Nasıl Seçilir?

Gıda endüstrisindeki eşanjör seçimi yalnızca termal kapasiteye göre yapılamaz.

Aynı zamanda hijyen ve ürün güvenliği de değerlendirilmelidir.

Ürün-ürün uygulamalarında

Genellikle hijyenik plakalı eşanjörler tercih edilir.

Dikkat edilmesi gerekenler:

• Hijyenik plaka geometrisi,

• Ürün tutunmasını azaltan yüzey,

• CIP temizlenebilirliği,

• Gıda uyumlu conta,

• Ürün tarafında uygun basınç farkı.

Alfa Laval'ın süt endüstrisine yönelik FrontLine eşanjörleri de hassas ürün işleme, temizlenebilirlik ve hijyenik güvenliği temel tasarım özellikleri olarak konumlandırmaktadır.

Kirli atık su uygulamalarında

Akışkan içerisindeki katılar nedeniyle:

• Geniş kanallı plakalı eşanjör,

• Spiral eşanjör,

• Gövde borulu eşanjör

değerlendirilebilir.

Baca gazında

• Ekonomizer,

• Kanatlı borulu eşanjör

kullanılabilir.

Sıcak hava uygulamalarında

• Hava-hava,

• Hava-su eşanjörü

tercih edilebilir.

Hijyenik Eşanjör Tasarımı Neden Önemlidir?

Süt, mikroorganizma gelişimi açısından hassas bir gıda ürünüdür.

Bu nedenle ürünle temas eden ekipmanlarda:

• Kör noktaların azaltılması,

• Tam drenaj,

• Uygun yüzey kalitesi,

• CIP temizlenebilirliği,

• Uygun conta malzemesi,

• Doğru akış hızı

önemlidir.

Isı geri kazanımı sağlayacağım derken ürün güvenliği riske atılmamalıdır.

Özellikle ürün-ürün eşanjörlerinde iki akışkan arasında kaçak riskinin kontrol altında tutulması gerekir.

Bazı hijyenik plakalı eşanjörlerde çift cidarlı plaka çözümleri de akışkanların birbirine karışma riskine karşı ek güvenlik sağlayabilir. Alfa Laval, belirli hijyenik modellerinde çift duvarlı plaka seçeneklerinin akışkanların birbirine karışmasına karşı ek önlem amacıyla kullanılabildiğini belirtmektedir.

Isı Geri Kazanım Kapasitesi Nasıl Hesaplanır?

Sıvılarda geri kazanılan termal güç temel olarak şu formülle hesaplanabilir:

Q = m × Cp × ΔT

Burada:

• Q: Isı miktarı

• m: Kütlesel debi

• Cp: Özgül ısı

• ΔT: Sıcaklık farkı

Örnek Pastörizasyon Hesabı

Bir süt fabrikasının saatte:

10.000 kg süt

pastörize ettiğini varsayalım.

Süt:

4°C → 72°C

ısıtılıyor olsun.

Yaklaşık özgül ısıyı basitleştirilmiş olarak:

3,9 kJ/kg°C

kabul edelim.

Rejenerasyon olmadan gereken teorik termal güç:

Q = 10.000 × 3,9 × (72 − 4)

Q = 2.652.000 kJ/h

Bu yaklaşık:

737 kW

termal güce karşılık gelir.

%94 Rejenerasyon Kullanılırsa Ne Olur?

Isı geri kazanım oranının %94 olduğunu varsayalım.

Geri kazanılan termal güç yaklaşık:

737 × 0,94 = 693 kW

olur.

Harici ısıtma ihtiyacı teorik olarak yaklaşık:

737 − 693 = 44 kW

seviyesine düşer.

Aynı zamanda sıcak pastörize süt önceden soğutulduğu için soğutma sistemindeki yük de ciddi şekilde azalır.

Bu örnek, pastörizasyondaki rejeneratif ısı geri kazanımının neden süt fabrikalarında en önemli enerji verimliliği uygulamalarından biri olduğunu gösterir.

Gerçek hesaplamada sütün özgül ısısı, ürün bileşimi, debi, basınç kaybı, yaklaşım sıcaklığı ve eşanjör performansı dikkate alınmalıdır.

Yıllık Enerji Tasarrufu Nasıl Hesaplanır?

Örneğin geri kazanılan termal güç:

693 kW

ve sistemin yıllık çalışma süresi:

6.000 saat

olsun.

Yıllık geri kazanılan termal enerji:

693 × 6.000 = 4.158.000 kWh/yıl

yaklaşık 4,16 milyon kWh termal enerji anlamına gelir.

Üstelik pastörizasyon rejenerasyonunda aynı anda soğutma enerjisi de azaltıldığı için toplam ekonomik fayda yalnızca ısıtma enerjisinden oluşmaz.

Gerçek Tasarruf Nasıl Hesaplanmalıdır?

Süt fabrikalarında enerji tasarrufu değerlendirilirken üç farklı kalem birlikte incelenmelidir:

Isıtma enerjisi tasarrufu

Daha az:

• Doğalgaz,

• Buhar,

• Sıcak su

kullanılır.

Soğutma enerjisi tasarrufu

Sıcak ürün rejenerasyon bölümünde önceden soğutulduğu için:

• Chiller,

• Soğutma kompresörü,

• Soğuk su sistemi

daha düşük yükte çalışabilir.

Su tasarrufu

Bazı entegre sistemlerde sıcak ve soğuk su devrelerinin daha verimli kullanılmasıyla toplam proses suyu tüketimi de azaltılabilir.

Dolayısıyla yalnızca doğalgaz faturası karşılaştırılarak sistemin toplam ekonomik faydasını hesaplamak eksik sonuç verebilir.

Isı Geri Kazanım Sisteminde Basınç Kaybı Neden Önemlidir?

Daha yüksek ısı geri kazanımı için eşanjöre daha fazla plaka eklemek veya daha dar kanal geometrisi kullanmak mümkün olabilir.

Ancak bunun bir bedeli vardır:

Basınç kaybı.

Basınç kaybı yükseldiğinde pompaların daha fazla elektrik tüketmesi gerekir.

Bu nedenle optimum tasarım:

yüksek ısı geri kazanımı + kabul edilebilir basınç kaybı

dengesini sağlamalıdır.

Örneğin Alfa Laval'ın %94 geri kazanım sağlayan farklı süt pastörizasyon eşanjörlerinde debiye ve konfigürasyona bağlı olarak farklı basınç düşümü değerleri verilmesi, termal performans ile hidrolik performansın birlikte değerlendirilmesi gerektiğini göstermektedir.

Fouling Süt Eşanjörlerinde Neden Önemlidir?

Sütün içerisindeki:

• Proteinler,

• Mineraller,

• Yağlar

yüksek sıcaklıklarda eşanjör yüzeylerinde birikinti oluşturabilir.

Bu durum:

• Isı transfer katsayısını düşürür,

• Basınç kaybını artırır,

• Rejenerasyon oranını azaltır,

• Pompa enerji tüketimini yükseltir,

• Daha sık CIP yapılmasını gerektirir.

Bu nedenle yüksek enerji verimliliğinin sürdürülebilmesi için eşanjörün temiz tutulması gerekir.

2025'te Alfa Laval, süt pastörizatörlerinde biyofilm oluşumunu azaltmayı ve CIP aralıklarını uzatmayı hedefleyen Extend teknolojisini duyurmuş; şirket bu uygulamada biyofilm oluşumunda %90–99 oranında azalma ve kritik temizlik aralığının sekiz saatten 12 saat veya üzerine çıkarılabildiğini bildirmiştir. Bunlar üretici tarafından belirli uygulamalar için verilen sonuçlardır.

Isı Geri Kazanım Performansı Nasıl Takip Edilir?

Sistemin zaman içerisinde aynı performansı sağlayıp sağlamadığı ölçülmelidir.

Takip edilebilecek değerler:

• Çiğ süt giriş sıcaklığı,

• Rejenerasyon çıkış sıcaklığı,

• Pastörizasyon sıcaklığı,

• Pastörize süt rejenerasyon çıkış sıcaklığı,

• Süt debisi,

• Eşanjör fark basıncı,

• Sıcak su tüketimi,

• Buhar tüketimi,

• Soğutma enerjisi,

• CIP sıklığı.

Bu değerlerden rejenerasyon performansı düzenli olarak hesaplanabilir.

Örneğin sistem yeni kurulduğunda %94 rejenerasyon sağlarken zaman içerisinde %86 seviyesine düşüyorsa:

• Eşanjör kirlenmesi,

• Debi değişimi,

• Plaka problemi,

• Pompa performansı,

• otomasyon ayarları

kontrol edilmelidir.

Süt Fabrikalarında Isı Geri Kazanımında Sık Yapılan Hatalar

Sadece pastörizatörü değerlendirmek

Pastörizatör en önemli noktalardan biridir ancak CIP, soğutma ve kazan sistemlerindeki fırsatlar da değerlendirilmelidir.

Teorik geri kazanımı gerçek tasarruf kabul etmek

Geri kazanılan enerjinin tesiste kullanılabileceği uygun bir nokta bulunmalıdır.

Pompa enerjisini dikkate almamak

Daha yüksek rejenerasyon için aşırı basınç kaybı oluşturmak toplam enerji performansını olumsuz etkileyebilir.

Hijyen gereksinimlerini ikinci plana atmak

Enerji tasarrufu ürün güvenliğinden daha önemli değildir.

CIP ihtiyacını hesaba katmamak

Kirlenen eşanjör kısa sürede ilk tasarım performansını kaybedebilir.

Isı kaynakları ile ihtiyaçları eşleştirmemek

Örneğin gece oluşan atık ısı için gündüz sıcak su ihtiyacı varsa akümülasyon sistemi gerekebilir.

Enerji sayaçları kullanmamak

Ölçülmeyen bir sistemde gerçek tasarrufun doğrulanması zordur.

Süt Fabrikası İçin Isı Geri Kazanım Etüdü Nasıl Yapılır?

İyi bir çalışma için tesisin tamamında enerji akışı çıkarılmalıdır.

1. Sıcak kaynaklar belirlenir

• Pastörize süt,

• UHT ürün,

• CIP dönüş suyu,

• Kompresörler,

• Kondenserler,

• Kazan baca gazı,

• Kondens,

• Sıcak atık su.

2. Soğuk ihtiyaçlar belirlenir

• Çiğ süt ön ısıtma,

• CIP suyu,

• Proses suyu,

• Kazan besi suyu,

• Kullanım sıcak suyu.

3. Debi ve sıcaklıklar ölçülür

Her kaynak için:

• Giriş sıcaklığı,

• Çıkış sıcaklığı,

• Debi,

• Çalışma süresi

kaydedilir.

4. Kaynak ve ihtiyaç eşleştirilir

En yüksek sıcaklıklı enerjinin her zaman en düşük sıcaklıklı prosese verilmesi doğru değildir.

Enerjinin kalitesi ve proses ihtiyacı birlikte değerlendirilmelidir.

5. Yıllık enerji tasarrufu hesaplanır

Geri kazanılabilir güç:

kW

cinsinden hesaplanır.

Yıllık çalışma süresiyle çarpılarak:

kWh/yıl

değerine ulaşılır.

6. Ekonomik fizibilite yapılır

Tasarruf edilen:

• Doğalgaz,

• Elektrik,

• Su,

• Kimyasal

maliyetleri birlikte değerlendirilir.

Süt Fabrikalarında Isı Geri Kazanımının Avantajları

Doğru tasarlanan bir sistem:

• Buhar tüketimini azaltabilir,

• Doğalgaz tüketimini düşürebilir,

• Soğutma yükünü azaltabilir,

• Elektrik tüketimini düşürebilir,

• Sıcak su ihtiyacını azaltabilir,

• Proses suyu tüketimini düşürebilir,

• Kazan yükünü hafifletebilir,

• Chiller yükünü azaltabilir,

• Birim ürün başına enerji tüketimini düşürebilir,

• Karbon emisyonlarının azaltılmasına katkı sağlayabilir.

Süt sektöründeki güncel yatırımlarda enerji verimliliği yalnızca eşanjörlerle de sınırlı değildir. Örneğin Alfa Laval'ın Mayıs 2026'da yayımladığı Türkiye'deki Yörükoğlu Süt uygulamasında pompalar, ısı eşanjörleri, pastörizatörler, CIP ekipmanları ve diğer proses bileşenleri birlikte ele alınarak enerji ve kaynak verimliliği hedeflenmiştir.

Süt fabrikaları, hem ısıtma hem de soğutma proseslerinin yoğun kullanılması nedeniyle ısı geri kazanım sistemleri için yüksek potansiyele sahiptir.

Özellikle süt pastörizasyonunda rejeneratif plakalı eşanjör kullanılmasıyla sıcak pastörize ürünün enerjisinin büyük bölümü, tesise giren soğuk süte aktarılabilir.

Modern pastörizasyon sistemlerinde %90'ın üzerinde, uygun tasarımlarda yaklaşık %94–95 seviyelerine kadar rejeneratif ısı geri kazanımı mümkün olabilmektedir.

Ancak tesis genelindeki enerji optimizasyonu için;

• Pastörizasyon,

• UHT,

• CIP,

• Soğutma kompresörleri,

• Hava kompresörleri,

• Kazan baca gazı,

• Buhar kondensi,

• Evaporasyon,

• Sıcak atık su

birlikte değerlendirilmelidir.

En yüksek tasarruf genellikle tek bir ekipmanın değiştirilmesinden değil, sıcak ve soğuk enerji akışlarının birbirine doğru şekilde bağlanmasından elde edilir.

Alfa Enerji; süt ve gıda üretim tesislerinin proses koşullarına göre hijyenik eşanjörler, serpantinler, ekonomizerler ve atık ısı geri kazanım sistemleri geliştirmektedir.

Tesisinizdeki sıcak ve soğuk proseslerin analiz edilmesi, geri kazanılabilir enerji miktarının hesaplanması ve projeye özel ısı geri kazanım sisteminin tasarlanması için Alfa Enerji ile iletişime geçebilirsiniz.