Tekstil Fabrikalarında Atık Isı Geri Kazanımı Nasıl Yapılır?

Tekstil üretimi; boyama, yıkama, ağartma, kurutma, fikse ve apre gibi yüksek miktarda ısı enerjisi gerektiren birçok prosesten oluşur. Özellikle tekstil terbiye işletmelerinde sıcak su, buhar ve sıcak hava kullanımı, toplam enerji maliyetinin önemli bir bölümünü meydana getirir.

Üretim sırasında kullanılan enerjinin tamamı ürüne aktarılamaz. Enerjinin belirli bir bölümü;

  • Ramöz ve kurutma makinelerinin sıcak egzoz havasıyla,

  • Boyama ve yıkama proseslerinden çıkan sıcak atık suyla,

  • Kazan baca gazlarıyla,

  • Kondens hatlarıyla,

  • Basınçlı hava kompresörlerinin soğutma sistemleriyle,

  • Havalandırma ve soğutma sistemleriyle

tesisten uzaklaştırılır.

ABD Enerji Bakanlığı tarafından yayımlanan endüstriyel atık ısı çalışmasında, sanayiye giren enerjinin önemli bir bölümünün sıcak egzoz gazları, soğutma suyu ve ekipman yüzey kayıpları gibi yollarla atık ısıya dönüşebildiği belirtilmektedir. Bu nedenle atık ısının yeniden kullanılması, endüstriyel enerji verimliliğinin temel uygulamalarından biridir.

Tekstil fabrikalarında atık ısı geri kazanımı; üretimden çıkan sıcak hava, su veya baca gazındaki enerjinin eşanjörler ve diğer ısı geri kazanım ekipmanları kullanılarak yeniden üretim sürecine aktarılmasıdır.

Doğru tasarlanan bir sistem sayesinde yakıt tüketimi azaltılabilir, proses suyu önceden ısıtılabilir, kazan yükü düşürülebilir ve üretim maliyetleri kontrol altına alınabilir.

Tekstil Fabrikalarında Atık Isı Neden Önemlidir?

Tekstil sektöründe birçok prosesin aynı tesis içerisinde farklı sıcaklık seviyelerinde çalışması önemli bir ısı geri kazanım fırsatı oluşturur.

Örneğin bir ramöz makinesinden yüksek sıcaklıkta hava çıkarken aynı tesiste boyama veya yıkama için daha düşük sıcaklıkta sıcak suya ihtiyaç duyulabilir. Benzer şekilde boyama makinesinden tahliye edilen sıcak su, tesise giren soğuk şebeke suyunun önceden ısıtılmasında kullanılabilir.

Buradaki temel yaklaşım şudur:

Bir prosesten atılan ısı, başka bir prosesin enerji ihtiyacını karşılamak için kullanılabilir.

Avrupa Komisyonunun tekstil sektörüne yönelik En İyi Kullanılabilir Teknikler referans dokümanı; ön işlem, yıkama, ağartma, merserizasyon, boyama ve terbiye süreçlerinde enerji, su ve emisyon yönetimini birlikte ele almaktadır. Bu yaklaşım, tekstil işletmelerinde enerji geri kazanımının yalnızca tek bir makine üzerinden değil, tesis bütününde değerlendirilmesi gerektiğini göstermektedir.

Atık ısı geri kazanımı sayesinde:

  • Kazanlarda tüketilen doğalgaz veya diğer yakıtların miktarı azaltılabilir.

  • Boyama ve yıkama suyunun ısıtma süresi kısaltılabilir.

  • Buhar tüketimi düşürülebilir.

  • Üretim süreci hızlandırılabilir.

  • Atık su sıcaklığı düşürülebilir.

  • Kazan ve yardımcı ekipmanların yükü azaltılabilir.

  • Karbon emisyonlarının düşürülmesine katkı sağlanabilir.

  • Tesisin birim üretim başına enerji maliyeti azaltılabilir.

Tekstil Fabrikalarındaki Başlıca Atık Isı Kaynakları

Bir tekstil fabrikasında farklı sıcaklık ve debilere sahip birçok atık ısı kaynağı bulunabilir. En uygun geri kazanım yöntemi, ısı kaynağının fiziksel özelliklerine ve tesisteki ısı ihtiyacına göre belirlenir.

Ramöz makinelerinin egzoz havası

Ramöz makineleri tekstil kumaşlarının kurutulması, en ayarının yapılması, fikse edilmesi ve çeşitli apre işlemlerinin uygulanması için kullanılır.

Makine içerisindeki sıcak hava, kumaş üzerindeki nemin uzaklaştırılmasını sağlar. Proses sonunda nem, elyaf parçacıkları, yağ buharları ve kimyasal bileşenler içerebilen sıcak egzoz havası dışarı atılır.

Bu egzoz havası, tekstil fabrikalarındaki en dikkat çekici atık ısı kaynaklarından biridir.

Ramöz egzozundan geri kazanılan enerji:

  • Taze proses havasının önceden ısıtılmasında,

  • Sıcak su üretiminde,

  • Kazan besi suyunun ön ısıtılmasında,

  • Yıkama suyunun hazırlanmasında,

  • Ortam veya depo ısıtmasında

kullanılabilir.

Ramözlerde yapılacak ısı geri kazanım tasarımında egzoz havasındaki yağ, lif, kimyasal madde ve nem oranı dikkate alınmalıdır. Isı eşanjörünün yüzey yapısı, temizlenebilirliği ve basınç kaybı bu koşullara uygun seçilmelidir.

Tekstil ramözleri üzerine yapılan teknik bir çalışma, sıcak egzoz akımında geri kazanılabilir enerji bulunduğunu ve sistem performansında egzoz akışıyla birlikte dış ortamdan kontrolsüz hava girişlerinin de önemli olduğunu göstermektedir.

Kurutma makinelerinden çıkan sıcak hava

Kurutma tamburları, konveyörlü kurutucular ve diğer tekstil kurutma sistemlerinde yüksek miktarda sıcak hava kullanılır.

Kurutma egzozunda bulunan enerji, hava-hava eşanjörleriyle sisteme giren taze havanın önceden ısıtılmasında kullanılabilir.

Bu uygulamada sıcak egzoz havası doğrudan üretime geri verilmek zorunda değildir. İki hava akımı eşanjör içerisinde birbirinden ayrılır ve yalnızca ısı transferi gerçekleşir.

Böylece:

  • Brülörün taze havayı ısıtmak için harcadığı enerji azalır.

  • Kurutma süresi iyileştirilebilir.

  • Makinenin termal yükü düşürülebilir.

  • Birim kumaş başına enerji tüketimi azaltılabilir.

Boyama makinelerinden çıkan sıcak atık su

Jet boyama, overflow, jigger, haspel ve benzeri boyama makinelerinde proses sonunda yüksek sıcaklıkta su tahliye edilebilir.

Bu su doğrudan atık su arıtma sistemine gönderildiğinde içerisindeki termal enerji de kaybedilir.

Sıcak atık su, uygun bir sıvı-sıvı eşanjörü yardımıyla:

  • Tesise gelen şebeke suyunu,

  • Yeni boya banyosu suyunu,

  • Yıkama suyunu,

  • Kazan besi suyunu,

  • Temizlikte kullanılacak proses suyunu

önceden ısıtabilir.

Bu uygulama için genellikle plakalı eşanjör, borulu eşanjör veya kirli akışkanlara uygun özel tasarlanmış ısı değiştiriciler kullanılır.

Atık su içerisinde lif, boya, kimyasal madde ve askıda katı maddeler bulunabileceği için standart bir eşanjör seçimi her zaman yeterli değildir. Tıkanmaya karşı uygun kanal yapısı, filtreleme, otomatik temizleme ve bakım erişimi dikkate alınmalıdır.

Yıkama ve durulama hatlarından çıkan sıcak su

Kumaş yıkama ve durulama işlemlerinde büyük miktarda su kullanılabilir. Proses sonunda çıkan suyun sıcaklığı, tesise giren temiz sudan belirgin şekilde yüksek olabilir.

Bu sıcaklık farkı, düşük ve orta sıcaklıktaki ısı geri kazanım uygulamaları için değerlendirilebilir.

Yıkama hattından çıkan suyun ısısı:

  • İlk yıkama suyunun hazırlanmasında,

  • Soğuk şebeke suyunun önceden ısıtılmasında,

  • Boyahane sıcak su tanklarının desteklenmesinde

kullanılabilir.

Tekstil sektörüne yönelik UNIDO kaynakları; buhar sistemleri, ısıtma ekonomisi, atık ısı geri kazanımı, soğutma ve enerji etüdünü tekstil işletmelerindeki temel enerji tasarrufu alanları arasında göstermektedir.

Kazan baca gazları

Tekstil fabrikalarında sıcak su ve buhar üretmek amacıyla kullanılan kazanların baca gazları önemli miktarda enerji taşıyabilir.

Kazan baca gazındaki enerji ekonomizer yardımıyla geri kazanılarak:

  • Kazan besi suyunun,

  • Kondens dönüş suyunun,

  • Proses suyunun,

  • Yanma havasının

önceden ısıtılmasında kullanılabilir.

Ekonomizer uygulaması, kazanın aynı miktarda buharı daha az yakıt tüketerek üretmesine yardımcı olur.

Hedef baca gazı çıkış sıcaklığı belirlenirken yakıt türü, çiğlenme noktası, korozyon riski, baca yapısı ve ekonomizer malzemesi birlikte değerlendirilmelidir.

Buhar kondensi

Tekstil boyahanelerinde kullanılan buhar, enerjisini prosese aktardıktan sonra kondense dönüşür. Oluşan kondens hâlâ yüksek sıcaklıkta olabilir ve arıtılmış su niteliği taşıyabilir.

Kondensin doğrudan drenaja gönderilmesi durumunda hem ısı enerjisi hem de şartlandırılmış su kaybedilmiş olur.

Uygun kondens dönüş sistemiyle sıcak kondens yeniden kazan besi suyu tankına gönderilebilir.

Bu sayede:

  • Besi suyu sıcaklığı yükselir.

  • Kazanın yakıt ihtiyacı azalır.

  • Su tüketimi düşer.

  • Su şartlandırma kimyasalı ihtiyacı azalabilir.

  • Kazan içerisindeki termal gerilmeler azaltılabilir.

ABD Enerji Bakanlığının bir tekstil tesisi örneğinde; sıcak atık su ısı geri kazanım sistemi, kondens geri dönüşü ve buhar sistemi iyileştirmelerinin birlikte ele alındığı belirtilmektedir.

Kompresör atık ısısı

Basınçlı hava, tekstil fabrikalarında pnömatik ekipmanlar, otomasyon sistemleri ve üretim makineleri için yaygın olarak kullanılır.

Kompresörlerin tükettiği elektrik enerjisinin önemli bölümü çalışma sırasında ısıya dönüşür. Özellikle yağ soğutmalı vidalı kompresörlerde oluşan sıcaklık, uygun bir eşanjör sistemiyle sıcak su üretiminde değerlendirilebilir.

Geri kazanılan enerji:

  • Kullanım sıcak suyunda,

  • Boyahane proses suyunun ön ısıtılmasında,

  • Kazan besi suyunda,

  • Kış aylarında ortam ısıtmasında

kullanılabilir.

Tekstil Fabrikalarında Atık Isı Nasıl Geri Kazanılır?

Atık ısı geri kazanım sisteminin çalışma prensibi, sıcak kaynak ile ısıya ihtiyaç duyan soğuk akışkan arasında kontrollü ısı transferine dayanır.

Genel olarak süreç şu adımlardan oluşur:

  1. Atık ısı kaynağı belirlenir.

  2. Kaynağın sıcaklığı ve debisi ölçülür.

  3. Isının aktarılabileceği uygun tüketim noktası bulunur.

  4. Kaynak ve tüketim noktalarının çalışma zamanları karşılaştırılır.

  5. Uygun eşanjör tipi seçilir.

  6. Isı transfer kapasitesi hesaplanır.

  7. Basınç kaybı ve kirlenme riski değerlendirilir.

  8. Pompa, fan, borulama ve otomasyon sistemi projelendirilir.

  9. Isı geri kazanım performansı ölçüm sistemiyle takip edilir.

Sistemin başarılı olabilmesi için yalnızca geri kazanılabilir ısı miktarının yüksek olması yeterli değildir. Geri kazanılan ısının tesiste sürekli veya düzenli olarak kullanılabileceği bir nokta bulunmalıdır.

Örneğin ramöz egzozundan ısı elde edilirken sıcak su ihtiyacının aynı saatlerde oluşmaması durumunda bir akümülasyon tankı gerekebilir.

Tekstil Sektöründe Kullanılan Isı Geri Kazanım Ekipmanları

Atık ısının kaynağına ve sıcaklığına göre farklı ekipmanlar kullanılabilir.

Hava-hava eşanjörleri

Sıcak egzoz havasındaki enerjinin, sisteme giren soğuk taze havaya aktarılmasında kullanılır.

Ramöz ve kurutma makinelerinde uygulanabilir.

Hava-su eşanjörleri

Sıcak egzoz havasındaki enerjinin sıcak su üretiminde kullanılmasını sağlar.

Ramöz egzozundan proses suyu veya kazan besi suyu ön ısıtılması buna örnek verilebilir.

Plakalı eşanjörler

Temiz veya filtrelenmiş sıcak atık su ile soğuk temiz su arasında yüksek verimli ısı transferi sağlayabilir.

Kompakt yapıları ve yüksek ısı transfer katsayıları nedeniyle birçok tesiste tercih edilir. Ancak kirli, lifli ve partiküllü akışkanlarda kanal tıkanması riski değerlendirilmelidir.

Gövde borulu eşanjörler

Yüksek sıcaklık, yüksek basınç veya kirlenme riski bulunan uygulamalarda kullanılabilir.

Boruların mekanik olarak temizlenebilmesi, bazı tekstil atık su uygulamalarında avantaj sağlayabilir.

Spiral eşanjörler

Lif, partikül ve viskoz madde içerebilen akışkanlarda geniş akış kanalları sayesinde kullanılabilir.

Özellikle kirli atık su uygulamalarında proses koşullarına göre değerlendirilebilir.

Ekonomizerler

Kazan ve proses baca gazlarındaki enerjiyi suya aktarmak için kullanılır.

Standart veya yoğuşmalı tasarıma sahip olabilir.

Isı borulu sistemler

Egzoz havası ile taze hava arasında ısı transferi sağlarken iki hava akımının birbirine karışmasını sınırlandırabilir.

Isı pompaları

Atık ısının sıcaklığı doğrudan kullanım için yetersizse ısı pompası yardımıyla sıcaklık seviyesi yükseltilebilir.

Özellikle düşük sıcaklıktaki atık su, soğutma suyu veya nemli egzoz havası, uygun koşullarda ısı pompası için kaynak oluşturabilir.

Atık Isı Geri Kazanım Potansiyeli Nasıl Hesaplanır?

Isı geri kazanım hesabı, sıcak akışkanın türüne göre farklı yöntemlerle yapılabilir.

Sıcak su için kullanılabilecek temel formül şöyledir:

Q = m × Cp × ΔT

Burada:

  • Q: Geri kazanılabilir ısı miktarı

  • m: Akışkan debisi

  • Cp: Akışkanın özgül ısısı

  • ΔT: Giriş ve çıkış sıcaklıkları arasındaki fark

Örnek sıcak atık su hesabı

Bir tekstil boyahanesinden saatte 20.000 kilogram sıcak atık su çıktığını varsayalım.

Örnek veriler:

  • Atık su debisi: 20.000 kg/h

  • Atık su giriş sıcaklığı: 80°C

  • Atık su çıkış sıcaklığı: 40°C

  • Sıcaklık farkı: 40°C

  • Suyun özgül ısısı: Yaklaşık 4,186 kJ/kg°C

Teorik ısı miktarı:

Q = 20.000 × 4,186 × 40

Q = 3.348.800 kJ/h

Bu değer yaklaşık olarak:

930 kW termal enerjiye karşılık gelir.

Eşanjör veriminin ve gerçek çalışma koşullarının dikkate alınması gerekir. Sistemin kullanılabilir geri kazanım oranının yüzde 70 olduğunu varsayarsak:

930 kW × %70 = 651 kW

Yaklaşık 651 kW termal enerji, başka bir su akışının önceden ısıtılmasında kullanılabilir.

Bu değer örnek amaçlıdır. Gerçek projede debi, sıcaklık, kimyasal içerik, kirlenme payı ve eşanjör yaklaşım sıcaklığı dikkate alınmalıdır.

Yıllık Yakıt Tasarrufu Nasıl Hesaplanır?

Geri kazanılan termal enerji belirlendikten sonra yıllık enerji tasarrufu hesaplanabilir.

Örneğin:

  • Kullanılabilir geri kazanılan ısı: 651 kW

  • Günlük çalışma süresi: 20 saat

  • Yıllık çalışma günü: 300 gün

Yıllık çalışma süresi:

20 × 300 = 6.000 saat/yıl

Yıllık geri kazanılan enerji:

651 kW × 6.000 saat = 3.906.000 kWh/yıl

Bu enerjinin doğalgazla karşılanması durumunda gereken yakıt miktarı, yakıtın ısıl değeri ve kazan verimi kullanılarak hesaplanabilir.

Örnek olarak:

  • Doğalgaz alt ısıl değeri: 9,5 kWh/Sm³

  • Kazan verimi: %88

Bir metreküp doğalgazdan yararlanılabilen enerji:

9,5 × 0,88 = 8,36 kWh/Sm³

Yıllık doğalgaz tasarrufu:

3.906.000 / 8,36 = yaklaşık 467.225 Sm³/yıl

Doğalgazın örnek ortalama maliyetinin 15 TL/Sm³ olduğu varsayılırsa:

467.225 × 15 TL = 7.008.375 TL/yıl

Bu örnek senaryoda yıllık yaklaşık 7 milyon TL brüt enerji tasarrufu potansiyeli ortaya çıkmaktadır.

Ancak bu değer kesin bir proje sonucu değildir. Gerçek tasarruf;

  • Tesis çalışma düzenine,

  • Debi değişimlerine,

  • Atık su sıcaklığına,

  • Eşanjör verimine,

  • Kazan performansına,

  • Isının sürekli kullanılabilmesine,

  • Yakıt fiyatına

göre değişir.

Ramöz Isı Geri Kazanımı Nasıl Hesaplanır?

Ramöz egzozundan geri kazanılabilecek ısı yaklaşık olarak aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

Q = V × ρ × Cp × ΔT

Burada:

  • V: Egzoz havası debisi

  • ρ: Havanın yoğunluğu

  • Cp: Havanın özgül ısısı

  • ΔT: Egzoz havası giriş ve çıkış sıcaklığı farkı

Ancak ramöz egzozu normal kuru hava gibi değerlendirilmemelidir. Egzoz içerisinde yüksek miktarda nem, yağ buharı ve proses kaynaklı bileşenler bulunabilir.

Daha doğru bir hesap için:

  • Kuru hava debisi,

  • Nem oranı,

  • Egzoz sıcaklığı,

  • Çiğlenme noktası,

  • Gizli ısı,

  • Egzoz bileşimi,

  • Makine yükü

birlikte değerlendirilmelidir.

Egzoz sıcaklığının yoğuşma bölgesine kadar düşürülmesi durumunda su buharının gizli ısısından da yararlanılabilir. Ancak yoğuşma, kirlenme ve korozyon riski nedeniyle ekipman malzemesi ve drenaj sistemi uygun tasarlanmalıdır.

Atık Isı Hangi Noktalarda Yeniden Kullanılabilir?

Geri kazanılan enerjinin ekonomik değeri, tesiste uygun bir kullanım alanı bulunmasına bağlıdır.

Tekstil fabrikalarında yaygın kullanım noktaları şunlardır:

Proses suyunun ön ısıtılması

Şebeke suyu boyama, yıkama veya durulama işleminden önce ısıtılabilir.

Bu uygulama kazan veya buhar sisteminin yükünü doğrudan azaltabilir.

Kazan besi suyunun ön ısıtılması

Kazana gönderilen besi suyunun sıcaklığı yükseltildiğinde aynı miktarda buhar üretmek için daha az yakıt gerekir.

Taze havanın ön ısıtılması

Ramöz veya kurutma makinesine giren taze hava, sıcak egzoz havasıyla önceden ısıtılabilir.

Sıcak su tanklarının desteklenmesi

Geri kazanılan enerji, merkezi sıcak su tankına aktarılabilir. Bu yöntem farklı proseslerin çalışma zamanları arasındaki uyumsuzluğu azaltabilir.

Ortam ısıtması

Kış aylarında geri kazanılan sıcak hava veya su, üretim alanlarının ve depoların ısıtılmasında değerlendirilebilir.

Kurutma prosesleri

Bir prosesten çıkan sıcak hava, uygun filtrasyon ve kontrol sistemleriyle başka bir kurutma prosesinin enerji ihtiyacını destekleyebilir.

Isı Kaynağı ile Isı İhtiyacı Nasıl Eşleştirilmelidir?

Atık ısı projesinin verimli olabilmesi için kaynak ve tüketim noktası doğru eşleştirilmelidir.

Değerlendirme sırasında şu sorulara cevap verilmelidir:

  • Atık ısı hangi saatlerde ortaya çıkıyor?

  • Isıya ihtiyaç duyan proses hangi saatlerde çalışıyor?

  • Kaynak ve tüketim noktası arasındaki mesafe ne kadar?

  • Isı kaynağının sıcaklığı yeterli mi?

  • Debi sabit mi, değişken mi?

  • Akışkan kirli veya korozif mi?

  • Geri kazanılan enerji doğrudan kullanılabilir mi?

  • Depolama tankına ihtiyaç var mı?

  • Isı pompası kullanılması ekonomik mi?

Isı kaynağı ile tüketim noktası birbirinden çok uzaktaysa borulama, izolasyon ve pompalama kayıpları yatırımın geri dönüş süresini uzatabilir.

Tekstil Atık Sularında Eşanjör Seçimi

Tekstil atık suları temiz suya göre daha zorlayıcı koşullara sahiptir.

Atık su içerisinde:

  • Elyaf,

  • İplik parçaları,

  • Boyar madde,

  • Yağ,

  • Askıda katı madde,

  • Kimyasal kalıntılar,

  • Tuz,

  • Kireç oluşturabilecek bileşenler

bulunabilir.

Bu nedenle eşanjör seçilirken yalnızca ısı transfer kapasitesine bakılmamalıdır.

Aşağıdaki özellikler değerlendirilmelidir:

  • Geniş akış kanalı,

  • Düşük tıkanma riski,

  • Kolay sökülebilir yapı,

  • Mekanik veya kimyasal temizleme imkânı,

  • Korozyona dayanıklı malzeme,

  • Uygun akış hızı,

  • Filtrasyon sistemi,

  • Otomatik ters yıkama,

  • Düşük basınç kaybı,

  • Bakım erişimi.

Isı transfer yüzeyinin kirlenmesi, sistem performansının zaman içerisinde düşmesine neden olabilir. Bu nedenle tasarımda kirlenme faktörü mutlaka hesaba katılmalıdır.

Hangi Eşanjör Malzemesi Kullanılmalıdır?

Malzeme seçimi akışkanın kimyasal yapısına, sıcaklığına, pH değerine ve klorür içeriğine göre yapılmalıdır.

Uygulamaya bağlı olarak:

  • Karbon çelik,

  • AISI 304 paslanmaz çelik,

  • AISI 316L paslanmaz çelik,

  • Titanyum,

  • Özel alaşımlar

kullanılabilir.

Yüksek klorür, düşük pH veya agresif kimyasal içeriği bulunan akışkanlarda standart paslanmaz çelik her zaman yeterli olmayabilir.

Malzeme seçimi yapılmadan önce mümkünse atık su analizi incelenmelidir.

Yanlış malzeme seçimi:

  • Çukurcuk korozyonuna,

  • Gerilmeli korozyona,

  • Eşanjör delinmesine,

  • İki akışkanın birbirine karışmasına,

  • Üretim duruşlarına

neden olabilir.

Atık Isı Geri Kazanımında Otomasyonun Önemi

Tekstil üretiminde sıcaklık ve debiler sürekli sabit kalmayabilir. Farklı kumaş türleri, reçeteler ve makine yükleri sistem koşullarını değiştirebilir.

Bu nedenle atık ısı geri kazanım sistemi otomasyonla kontrol edilmelidir.

Sistemde aşağıdaki ölçüm ve kontrol ekipmanları kullanılabilir:

  • Giriş ve çıkış sıcaklık sensörleri,

  • Debimetreler,

  • Basınç sensörleri,

  • Fark basınç ölçümü,

  • Kontrol vanaları,

  • Frekans kontrollü pompalar,

  • Bypass hatları,

  • Otomatik filtreler,

  • Enerji sayaçları,

  • PLC ve SCADA entegrasyonu.

Isı sayaçları kullanılarak sistemin anlık ve toplam geri kazanım miktarı izlenebilir.

Böylece:

  • Gerçek enerji tasarrufu ölçülebilir.

  • Eşanjör kirlenmesi erken fark edilebilir.

  • Performans düşüşleri belirlenebilir.

  • Yatırım geri dönüşü doğrulanabilir.

  • Bakım zamanı planlanabilir.

Atık Isı Geri Kazanım Yatırımının Geri Dönüşü

Basit geri dönüş süresi aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

Geri dönüş süresi = Toplam yatırım maliyeti / Yıllık net tasarruf

Örneğin:

  • Toplam yatırım maliyeti: 8.000.000 TL

  • Yıllık brüt enerji tasarrufu: 7.000.000 TL

  • Yıllık bakım ve elektrik gideri: 500.000 TL

Yıllık net tasarruf:

7.000.000 − 500.000 = 6.500.000 TL

Basit geri dönüş süresi:

8.000.000 / 6.500.000 = yaklaşık 1,23 yıl

Bu örnekte yatırım yaklaşık 15 ay içerisinde kendisini geri ödeyebilir.

Ancak gerçek fizibilite hesabında:

  • Enerji fiyatındaki değişimler,

  • Finansman maliyeti,

  • Üretim kapasitesi,

  • Yıllık duruşlar,

  • Bakım maliyeti,

  • Ekipman ömrü,

  • Yedek parça giderleri,

  • İşçilik,

  • Vergi ve teşvikler

değerlendirilmelidir.

Atık Isı Geri Kazanımında Sık Yapılan Hatalar

Tekstil fabrikalarında yapılan projelerde en sık karşılaşılan hatalar şunlardır:

  • Yalnızca anlık sıcaklık değerine göre tasarım yapmak,

  • Değişken makine yüklerini hesaba katmamak,

  • Atık sudaki lif ve kimyasal içeriği göz ardı etmek,

  • Eşanjör temizliğine uygun alan bırakmamak,

  • Yetersiz filtre kullanmak,

  • Basınç kaybını dikkate almamak,

  • Isı kaynağı ile tüketim zamanını eşleştirmemek,

  • Geri kazanılan enerji için uygun kullanım noktası belirlememek,

  • Borulama ısı kayıplarını hesaba katmamak,

  • Ölçüm sistemi kurmamak,

  • Korozyona uygun olmayan malzeme kullanmak,

  • Kondens ve yoğuşma tahliyesini yanlış tasarlamak.

Atık ısı sistemi, yalnızca yüksek kapasitede bir eşanjör seçilerek tamamlanabilecek standart bir uygulama değildir. Proses, mekanik tesisat, otomasyon ve bakım koşulları birlikte değerlendirilmelidir.

Atık Isı Geri Kazanımı İçin Enerji Etüdü Nasıl Yapılır?

Projeden önce tesiste kapsamlı bir enerji etüdü gerçekleştirilmelidir.

Etüt kapsamında:

  1. Tüm sıcak egzoz ve atık su kaynakları belirlenir.

  2. Sıcaklık ve debiler farklı üretim koşullarında ölçülür.

  3. Günlük ve yıllık çalışma süreleri çıkarılır.

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

  5. Kaynak ve ihtiyaç noktaları eşleştirilir.

  6. Yıllık geri kazanılabilir enerji hesaplanır.

  7. Alternatif eşanjör ve sistem tasarımları karşılaştırılır.

  8. Yatırım maliyeti belirlenir.

  9. Yakıt ve elektrik tasarrufu hesaplanır.

  10. Geri dönüş süresi ve emisyon azaltımı değerlendirilir.

UNIDO’nun tekstil enerjisi kaynaklarında enerji etüdü; buhar üretimi ve dağıtımı, atık ısı geri kazanımı, proses ısıtması ve elektrik tüketimiyle birlikte değerlendirilmesi gereken temel bir çalışma olarak ele alınmaktadır.

Tekstil Fabrikalarında Atık Isı Geri Kazanımının Avantajları

Doğru projelendirilmiş bir sistem işletmelere birçok avantaj sağlayabilir:

  • Doğalgaz ve yakıt tüketiminin azaltılması,

  • Buhar ihtiyacının düşürülmesi,

  • Kazan yükünün hafifletilmesi,

  • Sıcak su hazırlama süresinin kısalması,

  • Üretim kapasitesinin desteklenmesi,

  • Atık su çıkış sıcaklığının düşürülmesi,

  • Birim ürün başına enerji tüketiminin azaltılması,

  • Karbon emisyonlarının düşürülmesi,

  • Enerji maliyetlerindeki dalgalanmalara karşı dayanıklılık,

  • Çevresel performansın iyileştirilmesi.

Isı geri kazanımı, enerji tüketimini azaltmanın yanında üretim süreçlerinin daha entegre ve ölçülebilir hâle getirilmesine de katkıda bulunabilir.