DO AL GAZLI KOJENERASYON S STEM N N TERMOD NAM K ANAL Z VE SÜLEYMAN DEM REL

DO AL GAZLI KOJENERASYON S STEM N N TERMOD NAM K ANAL Z VE SÜLEYMAN DEM REL

ÜN VERS TES ÖRNE

Nilay AKDEN Z Cemre Do an LHAN

brahim ÜÇGÜL Mustafa ACAR Mustafa BAYHAN

ÖZET

Do al gazın kojenerasyon sistemlerinde kullanılan fosil kökenli yakıtlara (katı yakıt, fuel-oil v.b.) oranla rezervlerinin fazla olması, ekonomik olması ve çevresel faydaları gibi birçok avantajından dolayı do al gazlı kojenerasyon sistemleri, enerji üretici sistem olarak enerji sektöründe önemli bir yere sahiptir.

Kojenerasyon, elektrik ve ısı enerjisinin aynı anda bir tekil ısı kayna ından elde edildi i sistem olarak tanımlanabilir. Kojenerasyon sistemlerinde temel amaç, yakıtın enerjisinden en üst düzeyde yararlanmaktır. Isı ve mekanik enerjinin ayrı ayrı üretildi i klasik tesislerin toplam enerji yönünden yararlanma oranı %55-65 civarında iken kojenerasyon tesislerinde bu de er %80-90 civarındadır.

Bu çalı mada, Süleyman Demirel Üniversitesi Merkez Kampüsü’ nün ihtiyaç duydu u elektrik ve ısı enerjisini kar ılayabilecek do al gazlı kojenerasyon sisteminin projelendirmesine yönelik analizin sunulması amaçlanmı tır. Bu maksatla hava kompresörü, yanma odası, gaz türbini, hava ön ısıtıcı ve ısı rejeneratörü-buhar jeneratöründen olu an 10 MW gücündeki do al gazlı kojenerasyon sistemi için termodinamik analiz yapılmı tır. Yapılan termodinamik analiz neticesinde 10 MW gücündeki do al gazlı kojenerasyon sistemin, normal artlar altında kampüsün elektrik ve ısıtma enerji ihtiyacını verimli bir ekilde kar ılayabilece i tespit edilmi tir.

1. G R

Enerji, insano lunun bugünkü sahip oldu u medeniyetin en temel ve lokomotifi olabilecek ta larından biridir. Bu sebeple enerji üretimi ve tüketimi, üzerinde titizlikle dü ünülmesi ve strateji geli tirilmesi gereken konuların ba ında gelir. Dünya enerji piyasası iki önemli ihtiyacı kar ılamalıdır. Bunlardan birincisi yüksek etkinlik bir di eri ise dü ük emisyon de erleridir. Enerji üretimi pahalı ve büyük yatırımlar gerektirdi i için kullanımın da bu ölçüde özen gerektirdi i unutulmamalıdır [1].

Geli me yolunda hızlı ilerleyen ve sanayile en ülkelerin enerji ihtiyaçları da sürekli olarak artmaya devam etmektedir. Elektrik enerjisinin yüksek verimlili i, kullanım alanlarının çok çe itli ve kolay olması nedeniyle, dünya elektrik enerjisi talebindeki artı hızı, genel enerji talebi artı ından daha yüksek ve sürekli olmaktadır.

Ülkemiz, ticari enerji üretimi ve tüketimi açısından tüketimdeki daha hızlı bir geli meye ra men halen dünya ortalamasının yarısı düzeyindedir. Önümüzdeki yıllarda hızla artacak olan enerji ihtiyacımızın nasıl kar ılanaca ı hususu en önemli sorunlardan birisini olu turmaktadır. Önümüzdeki yıllarda ithal kaynaklara dayalı elektrik enerjisi üretimi kaçınılmaz bir ekilde artacaktır.

Bu nedenle, ülkemiz ekonomisini yakından ilgilendiren, yatırım ve üretim maliyetleriyle ekonomik geli im, sanayi üretimi ve toplumsal ya am üzerinde etkili olan elektrik enerjisinin temini ve üretimi ile ilgili projelerin yatırım kararları alınmadan önce ciddi ve sa lıklı duyarlılık analizleri yapılmalıdır. Bu sonuçlara dayalı ekonomik analiz ve de erlendirmelerin yapılması ülkemizin yararı açısından büyük önem arz etmektedir [2].

Enerji ihtiyacının her geçen gün artması ve sanayile me hedefleri gerçekle tirilirken önemli çevre sorunlarının ortaya çıkmı olması gibi nedenlerle bütün dünyada birincil yakıt kaynaklarından mümkün olan en yüksek oranda yararlanma e ilimi önem kazanmı tır. letmelerde elektrik ve ısı enerjilerine aynı anda ihtiyaç duyuluyor olması ve özellikle mekanik enerji eldesinden sonra atık gazların yüksek sıcaklıkları nedeniyle önemli miktarda ısı enerjisi içeriyor olmaları aynı tesis içerisinde ısı ve mekanik enerji ihtiyaçlarının birlikte kar ılanması alternatifini ortaya çıkarmı tır.

Bile ik ısı-güç üretimi veya kojenerasyon, elektrik ve ısının aynı güç santralinden sa lanmasıdır. Bu uygulamanın ardında yatan temel dü ünce, güç santrallerinda çevreye atılan ısının yararlı bir amaca yönlendirilmesidir. Bu amaç proses ısısının sa lanması, kurutma, konut ısıtması, ek güç üretimi, so utma olabilir. Böylece birincil enerji daha etkin kullanılır. Enerji verimlili inin yanı sıra, çevreye atılan karbon dioksitin ve di er zararlı gazların azaltılması, daha büyük ölçekte sera etkisini azaltır [3].

Kojenerasyon sisteminin seçimi için çe itli alternatifler bulunmaktadır. Bu alternatifler öyle sıralanabilir.

1. Gaz Türbinli Sistemler 2. Buhar Türbinli Sistemler 3. Gaz Motorlu Sistemler

4. Gaz ve Buhar Türbinli Kombine Sistemler

Kojenerasyon, enerjinin etkin kullanımı ile hem bo a giden enerji miktarını azaltmakla hem de enerji tüketiminden kaynaklanabilecek olumsuz çevresel etkileri en aza indirebilmekle sürdürülebilir bir ya am ve çevre kalitesine katkıda bulunan bir teknolojidir. Kojenerasyon, kömür, petrol türevi yakıtlar, do al gaz ve biyokütle yakıtlar gibi çe itli yakıtlarla yapılabilmektedir.

Enerji sektöründe temel amaç, artan nüfusun ve geli en ekonominin enerji ihtiyaçlarının sürekli, kesintisiz bir ekilde ve mümkün olan en dü ük maliyetlerle, güvenli bir arz sistemi içinde kar ılanabilmesidir. Bu kapsamda, di er enerji kaynaklarına göre kolay temin edilebilen ve çevreye etkisi daha az olan do algazın ülkemizde birincil enerji kayna ı olarak kullanımı giderek artmaktadır [4].

Do al gazın esas olarak yapısını metan (CH4) ve daha az oranda etan (C4H10) ve propan (C3H3) gibi hidrokarbonlar olu turur. Ayrıca bile iminde azot (N₂), karbondioksit (CO₂), hidrojen sülfür (HTS) ve helyum (He) gazları da bulunabilir.

Do al gaz renksiz ve kokusuz bir gazdır. Kokusuz olması nedeniyle sızıntısı fark edilemeyece inden da ıtımından önce özel olarak kokulandırılmaktadır.

Tablo 1. Do al gazın enerji üretiminde kullanılan di er yakıtlarla kar ıla tırılması [5].

Kömür Fuel Oil Do al gaz

Karbon oram % 77,7 84,58 73,98

Hidrojen oranı % 1,4 10,90 24,57

Kükürt oranı % 1,0 4,00 -

Kül oranı % 8,0 - -

Nem oranı % 7,0 - -

Isıl de eri kj/kg(kcal/kg) 29,600(7080) 39,220(9380) 49,085(11780)

Baca gazındaki buhar oranı % 1,8 8,1 16,9

Baca gazındaki SO₂ oranı (ppm) 1,644 5,5 -

Baca gazı su çi .nok.°C 35 49 56

Ocak yükü kJ/m³h 0,4-1,2.10⁶ 1,2-3,1.10⁶ 1,6-4.10⁶

Ocak sıcaklı ı yakla ık °C 900 1200 1500

Teorik özgül hava miktarı 6,3 Nm³/kg 10,4 Nm³/kg 9,3 Nm³ kg Gerçek özgül hava miktarı 10,1 Nm³/kg 13,0 Nm³/kg 10,3 Nm³/kg Teorik özgül duman mik. 6,7 Nm³/kg 10,8 Nm³/kg 10,7 Nm³/kg Gerçek özgül duman mik. 10,5 Nm³/kg 13,4 Nm³/kg 11,6 Nm³/kg

Hava fazlalı ı 1.4-2.0 1,2-1,3 1,05-1,1

Alev ı ınım katsayısı 0,55-0.98 0,45-0,8 0,3-0,5

Do al gaz, kömür ve fuel oil’ le kar ıla tırıldı ında yanma özellikleri açısından mükemmel bir yakıttır.

2. TERMOD NAM K MODEL

Bu çalı mada, Süleyman Demirel Üniversitesi kampüsünün 10 MW’ lık elektrik ihtiyacını kar ılaması planlanan bir bile ik ısı-güç sistemi olu turuldu. Kojenerasyon sisteminde kullanılacak yakıt olarak do algaz seçildi. Hava kompresörü, yanma odası, gaz türbini, hava ön ısıtıcısı ve ısı rejeneratörü - buhar jeneratöründen olu an sistemin termodinamik analizi yapıldı. Kojenerasyon sistemi için de i kenler ve parametreler belirlendikten sonra sistem ekipmanlarının her birinin giri ve çıkı noktaları için sıcaklık, basınç, entalpi ve entropi de erleri hesaplanmı tır.

T0 = 298 K, P0 = 1 bar (1 atm)

ekil 1. Atık ısı kazanlı gaz türbinli bile ik ısı-güç üretim sistemleri [6].

Sisteme çevre ko ullarında alınan hava, kompresör tarafından emilerek sıkı tırılır. Bunun sonucunda basıncı ve sıcaklı ı artar. Yüksek basınçlı hava, hava ön ısıtıcısı adı verilen ters akı lı bir ısı de i tiricisinden geçirilerek türbinden çıkan yanma sonu gazlarıyla ısıtılır. Isıtılan havayla yakıtın sabit basınçta yanmanın meydana geldi i yanma odasına girer. Yanma sonunda olu an yüksek sıcaklıktaki gaz geni letilerek türbinde i ’e çevrilir. Türbinden çıkan egzoz gazları ilk önce hava ön ısıtıcısından geçirilir. Daha sonra yüksek sıcaklıktaki gazlar atmosfere atılmadan önce atık ısı buhar kazanında buhar veya sıcak su üretilmek için kullanılır.

2.1. Sistemin I. Yasa Analizi

Atık ısı kazanlı gaz türbinli bile ik ısı-güç üretim santralinin 1. yasa uygulamasının yapılabilmesi için ilk önce kontrol hacimlerinin do ru olarak seçilmesi gerekmektedir.

2.1.1. Yanma Odası Kontrol Hacmi

Yanma i leminde, kimyasal reaksiyon öncesi var olan maddeler yanma i lemine girenler ve reaksiyon sonunda olu an maddeler ise yanma sonu ürünleri olarak adlandırılır.

ekil 2. Yanma odası Kütlenin korunumu ilkesine göre;

=

_ç

g

m

m

(2.1)

Y YÜ

H

m m

m + =

(2.2)

Kimyasal reaksiyon esnasında mol miktarının korunması söz konusu de ildir. Hava ve yakıt miktarını belirleyebilmek için yanma i lemlerinde kullanılan bir parametre olan yakıt hava oranı

( ) ^λ

, yakıt mol miktarının hava mol miktarına oranıdır.

H Y

. .

n

= n

λ

(2.3)

Ya da;

H YÜ

. .

n

1 + λ = n

(2.4)

Yanma odasında, yanmanın tam oldu u kabul edilir. Yakıtın (CH4) tam yanma için kimyasal denklemi;

[ ]

[ ¹ ] [ ^{x N x O x CO x H O} ]

O H 0.019 CO

0.0003 O

2059 . 0 N 0.7748 CH

2 O H 2 CO 2 O 2 N

2 2

2 2

4

2 2

2

2

+ + +

+

→

+ +

+ +

λ

λ

(2.5)

3

Yanma Odası 10

4

Karbon, hidrojen, oksijen ve azot dengesinden yanma ürünleri bile enlerinin mol oranları;

λ

= + 1

7748 x

_N2

0.

λ λ +

= − 1

2 2059 .

x

_O2

0

λ λ +

= + 1 0.0003 x

CO2

λ λ +

= + 1

2 019 . x

_{H O}

0

2 (2.6)

olur [8]. Yakıt-Hava karı ımı oranının belirlenmesinde termodinami in 1. yasası enerjinin korunumu ilkesinden faydalanılır. Enerji korunumu ilkesine göre;

+ +

− +

+

=

−

g

g 2 g g g

. ç

ç 2 ç ç ç

. kh

.

.

gz

2 h V m 2 gz

h V m W

Q

(2.7)

Potansiyel ve kinetik enerjileri ihmal edilirse:

( ^{h ke pe} )

m W

Q

KH

−

KH

= ∆ + ∆ + ∆

_(2.8)

denklemi elde edilir [7].

Yanma odasında bir i yapılamadı ından dolayı i terimi sıfır olur (W=0), potansiyel enerji ∆pe ve kinetik enerji ∆ke de erleri çok küçük oldu undan dolayı ihmal edilir. Yanma odası için enerjinin korunumu ilkesine göre;

YÜ YÜ H H Y KH Y

KH

W n h n h n h

Q

0 =

^.

−

^.

+

^.

+

^.

−

^. (2.9)

olur.

Isı kayıpları yakıtın alt ısıl de erini (

LHV

) % 2 si kadardır (Bejan vd., 1996). Buradan;

( ^{0 . 02 LHV} )

n LHV n

02 . 0

Q

KH Y H

. .

.

λ

−

=

−

=

(2.10)

( )

YÜ

Y

H

h 1 h

h LHV 02

. 0

0 = − λ + + λ − + λ

(2.11)

denklemleri elde edilir.

deal gaz-karı ım prensipleri ile hava ve yanma ürünlerinin entalpileri a a ıda tanımlanan denklemler yardımıyla

[ ^{0 . 7748 h 0 . 2059 h 0 . 0003 h 0 . 019 h} ] ^{( T )}

h

_H

=

_N2

+

_O2

+

_CO2

+

_H2O (2.12)

( 1 + λ ) h

YÜ

= [ 0 . 7748 h

N2

+ ( 0 . 2059 − 2 λ ) h

O2

+ ( 0 . 0003 + λ ) h

CO2

+ ( 0 . 019 + 2 λ ) h

H2O

] ( ) T

(2.13) eklinde hesaplanır.

(2.11) , (2.12) ve (2.13) numaralı denklemlerden faydalanarak yakıt-hava karı ım oranı

( ) ^λ

elde edilir.

( 2 h h 2 h ) ( ) T

₄

LHV

02 . 0 h

h 019 . 0 h 0003 . 0 h 2059 . 0 h 0.7748

2O 2 H

2 CO O Y

2O 2 H

2 CO 2 O

N

+ +

−

−

−

∆ +

∆ +

∆ +

= ∆

λ

(2.14)

(2.14) numaralı denklemde kullanılan

∆ h

N₂

, ∆ h

O₂

, ∆ h

CO₂ bile enlerin T3 ve T4 sıcaklıklarında sahip olunan entalpilerin farklarıdır.

Yakıtın ve havanın kütle debilerinin hesabı için

H Y

. H . Y

M m

m = λ M

(2.15) Burada;

MY = Yakıtın moleküler a ırlı ı MH = Havanın moleküler a ırlı ı

2.1.2. Kompresör ve Türbin Kontrol Hacmi

Kompresör, havanın basıncını yükseltir. Türbinde ise yüksek basınçlı yanma ürünleri mil üzerine yerle tirilmi kanatçıklara kar ı i yapar. Milin dönmesi ile aynı zamanda kompresöre güç aktarır.

Kontrol hacmi için enerjinin korunumu ilkesine göre;

(

1 2

)

YÜ

(

4 5

)

H

KH

W

KH

n h h n h h

Q

0 =

^.

−

^.

+

^.

− +

^.

−

(2.16)

elde edilir.

Kompresör ve türbinde mil i ine göre küçük oldu undan dolayı ihmal edilebilir.

W_KH bile ik ısı güç sistemlerinden elde edilen net güç olup;

(

1 2

) ( )(

4 5

)

H

KH

h h 1 h h

n 0 W

_.

.

− +

+

− +

−

= λ

(2.17) eklinde verilir.

Kompresörün izentropik verimi;

1 2

1 2

h h

h h

komp

−

=

^s

−

η

(2.18)

ekil 3. Kompresör ve türbin Türbinin izentropik verimi;

s 5 4

5 4

h h

h h

türbin

−

= −

η

(2.19)

eklindedir.

Kütlenin korunum ilkesine göre;

Kompresör : m1 = m2 = mH (2.20)

Türbin : m4 = m5 = mYÜ (2.21)

denklemleri elde edilir.

Kompresörün basınç oranı 1 - k

k

1 2 1 p 2

T T p

r = p =

_(2.22)

eklinde verilir.

k, özgül ısı oranıdır.

2.1.3. Hava Ön ısıtıcısı Kontrol Hacmi

Bu kontrol hacmi için enerji dengesi enerji korunumu ilkesine göre;

ekil 4. Hava ön ısıtıcısı

(

2 3

)

YÜ

(

5 6

)

KH H

KH

W n h h n h h

Q

0 =

^.

−

^.

+

^.

− +

^.

−

(2.23)

5 3

eklinde ve kütlenin korunumu ilkesine göre;

6 3 5

2 m m m

m + = +

_(2.24)

eklinde yazılabilir.

2.1.4. Atık Isı Kazanı Kontrol Hacmi Bu kontrol hacmi için enerji dengesi;

ekil 5. Atık ısı kazanı Enerjinin korunumu ilkesine göre;

(

6 7

)

8

(

_{8 9}

)

YÜ

h h m h h

n

0 =

^.

− +

^.

−

(2.25)

ve kütlenin korunum ilkesine göre;

9 7 8

6

m m m

m + = +

(2.26)

e itli i elde edilir.

Yanma sonucu olu an gazlar, su buharının çi noktası sıcaklı ından daha dü ük bir sıcaklı a so utuldu u zaman, bir miktar su olu ur. Çi noktası sıcaklı ının bilinmesinin büyük önemi vardır.

Çünkü su damlacıkları genellikle kükürt dioksitle birle erek, paslanmaya yol açan sülfürik asit’i olu turur. Genellikle yanma sonu olu an gazların atık ısı kazanından çıkı sıcaklı ının maksimum 400 K olması istenir.

2.2. Sistemin Entropi Analizi

deal gazların özgül entropi de erinin hesaplanmasında, a a ıda verilen denklem kullanılmı tır.

2 0 2

2 y y d 2 by c aInT s

s =

⁺

+ + −

⁻

+

_(2.27)

1. noktada havanın, T1 sıcaklı ındaki entropi de eri a a ıda ifade edilen denklem yardımı ile hesaplanır:

( )

₁

( )

₁

( )

₁

( )

₁

1

0 , 7748 s T 0 , 2059 s T 0 , 0003 s T 0 , 019 s T

s

_O

H2 CO2

O2

N2

+ + +

=

_(2.28)

Kompresörlerde izentropik hal de i imi sonunda entropi üretimi sıfırdır:

s_2s – s₁ = 0 (2.29)

Hava ideal gaz olarak kabul edilir. Havanın, kompresörde olu an izentropik hal de i imi sonundaki entropi üretimi, a a ıdaki denklem ile ifade edilir.

( ) ( )

N2

1 1 2

s 0 0 2 1

s

2 P

InP R T s T s 7748 , 0 s

s − = ⁻ − ⁻ −

( ) ( )

O2

1 1 2

s 0 0 2

P InP R T s T s 2059 ,

0 − −

+ ^{− −}

( ) ( )

CO2

1 1 2

s 0 0 2

P InP R T s T s 0003 ,

0 − −

+ ^{− −}

( ) ( )

O 2 1 H 1 2

s 0 0 2

P InP R T s T s 019 ,

0 − −

+ ^{− −} (2.30)

2. noktanın entropisi a a ıdaki denklem yardımıyla hesaplanır.

2 __

s =

( ) ( ) ( )

H O

( )

₂

_ CO 2

_ O 2

_ N 2

_ T 0,2059s T 0,0003s T 0,019s T 7748s

,

0 2 + 2 + 2 + 2

3. noktanın entropisi a a ıdaki denklem yardımıyla hesaplanır.

3 __

s = 0,7748s^__N2

( )

T₃ +0,2059^_s_O2

( )

T₃ +0,0003s^__CO2

( )

T₃ +0,019^_s_H2O

( )

T₃ Türbinde izentropik hal de i imi sonunda entropi üretimi sıfırdır:

0 s s4−⁻5s=

− (2.31)

Yanma ürünleri ideal gaz olarak kabul edilir. Türbinde yanma ürünlerinin izentropik hal de i imi sonundaki entropi üretimi, a a ıdaki denklem ile ifade edilebilir:

( )

2 2

5 N __ 4 S 5 0 4 0 N s 5

4 P

lnP ) R T s( s T

s

s − =χ ⁻ −⁻ −

2 2

5 O __ 4 S 5 0 4 0

O P

ln P ) R T s ( ) T

s ( − −

+ χ ^{− −}

2 2

5 CO __ 4 S 5 0 4 0

CO P

lnP ) R T s( ) T

s( − −

+χ ^{− −} 0

P lnP ) R T s( ) T s(

O 5 H __ 4 S 5 0 4 0 O H

2

2 − − =

+χ ^{− −} (2.32)

4.noktanın entropisi a a ıdaki denklem yardımıyla hesaplanır.

4 __

s =

χ

_N2 s^__N2

( )

T₄ +

χ

_O2 s^__O2

( )

T₄ +

χ

_CO2 s^__CO2

( )

T₄ +

χ

_H2Os^__H2O

( )

^T₄ (2.33) 5. noktanın entropisi a a ıdaki denklem yardımıyla hesaplanır.

( )

5 O CO

( )

5 H O H O

( )

₅

N N

5

s T s T s T

s = χ

_{2 2}

+ χ

_{2 2}

+ χ

_{2 2} (2.34)

6. noktanın entropisi a a ıdaki denklem yardımıyla hesaplanır.

) T ( s )

T ( s )

T ( s )

T ( s

s_{6 N N 6 O O 6 CO CO 6 H O H O 6}

2 2 2 2

2 2 2

2

χ χ χ

χ

+ + +

= _(2.35)

7. noktanın entropisi a a ıdaki denklem yardımıyla hesaplanır.

( ) ^T

₇

^s ( ) ^T

₇

^s ( ) ^T

₇

^s ( ) ^T

₇

s

s

_{O H2O}

H2 CO2

CO2 O2

O2 N2

N2

7

= χ + χ + χ + χ

_(2.36)

8. noktanın entropisini sıcak su tablosunda okunur.

9. noktanın entropisi buhar tablosundan okunur.

10. noktanın entropisi, 2.27 denklemi yardımıyla hesaplanır.

3. BULGULAR

Yapılan termodinamik analiz sonucu sistem noktalarına ait termodinamik özellikler yazılan bit matlab programı ile hesaplanmı tır. Bu de erler daha sonra yapılacak olan ekserji ve ekonomik analizde kullanılarak üniversiteye kurulacak olan kojenerasyon santralinin seçim kriterlerinin belirlenmesinde kullanılacaktır. Analiz sonucu bulunan de erler Tablo 3.1 ile a a ıda verilmi tir.

Tablo 3.1. Sistemin her a amadaki de erleri

NO T

( K )

P (bar)

H (kJ/kmol)

S (kJ/kmol K)

Akı Debisi (kg/s)

1 298,15 1,013 -4713,3 199,346 30,5169

2 604,4692 10,13 4620,2 201,6207 30,5169

3 850 9,6235 12524 213,0101 30,5169

4 1520 9,1423 9299 235,8077 31,0659

5 1005 1,0993 -8839,8 238,8789 31,0659

6 781,2227 1,0663 -16497 230,5494 31,0659

7 426 1,013 -28008 211,5948 31,0659

8 298,15 10 104,89 0,3674 4,6667

9 453,04 8 2778,1 6,5865 4,6667

10 298,15 12 -74873 186,256 0,5489

SONUÇ VE ÖNER LER

Bu çalı mada, Süleyman Demirel Üniversitesi Kampüsünün 10 MW’ lık elektrik ihtiyacını kar ılaması için planlanan bir bile ik ısı-güç sisteminin analizi için ba langıç hesapları yapıldı. Kojenerasyon sisteminde kullanılacak yakıt olarak do algaz seçildi. Hava kompresörü, yanma odası, gaz türbini, hava ön ısıtıcısı ve ısı rejeneratörü - buhar jeneratöründen olu an sistemin termodinamik analizi yapıldı. Kojenerasyon sistemi için de i kenler ve parametreler belirlendikten sonra sistem ekipmanlarının her birinin giri ve çıkı noktaları için sıcaklık, basınç, entalpi ve entropi de erleri yazılan bir programla hesaplanmı tır.

Sonuç olarak, sistemi seçerken ihtiyacın ne oldu u öncelikli olarak belirlenmelidir. Temel parametre olarak tesisin elektrik-ısı ihtiyaçları oranının belirlenmesi ve sistem seçimine bundan sonra karar verilmesi gerekir. E er buhara (ısıya) elektrikten daha çok ihtiyacı olan bir i letmeye motorlu veya gaz jeneratörlü bir kojenerasyon sistemi uygulanırsa maliyet artar ve kojenerasyon tesisi kurmaktaki amaçtan uzakla ılmı olur.

Bu çalı ma ile üniversiteye kurulması dü ünülen do al gazlı kojenerasyon tesisinin yapılan termodinamik analizi sonucu elde edilen de erlerin üniversite ihtiyaçları ve seçilen sisteme ait üretici kataloglarındaki parametreler ile uyumlu oldu u ortaya konmu tur. Bu çalı ma yapılacak daha sonraki çalı malara temel te kil etmektedir.

KAYNAKLAR

[1] VARINCA, K.B., GÖNÜLLÜ, M.T., “Kojenerasyon Sistemlerinin Çevresel Etkilerinin De erlendirilmesi”

[2] KARAKA , K., “Do al Gaz ile Elektrik Enerjisi Üretimi ve Ekonomik Analizi” Yüksek Lisans Tezi, 2002.

[3] “Türkiye’de Enerji ve Gelece i”, TÜ, 2007

[4] ÜNVER Ü., KILIÇ M., “Çevre Sıcaklı ının Bir Kombine Çevrim Güç Santralinin Performansına Etkisi, Uluda Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt 10,Sayı 1, 2005.

[5] Isısan, “Do al Gaz Tesisatı Bacalar ve Beton Kaideler”, 1997.

[6] TEKEL A., “Gaz Türbinli Bile ik Isı-Güç Sisteminin Termodinamik Çözümlemesi ASHRAE Fundamentals, “Ses ve Titre im”, Çeviren: A. ARISOY, Tesisat Mühendisleri Derne i, 1997.

[7] Çengel, Y.A., Boles,M.A., “Mühendislik Yakla ımıyla Termodinamik”, 1996.

[8] Bejan, A., Tsatsaronis, G., Moran, M., “Thermal Design and Optimization”, 1996.

ÖZGEÇM LER Nilay AKDEN Z

1981 yılı Zonguldak do umludur. 2003 yılında SDÜ Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Makina Mühendisli i Bölümünü bitirmi tir. Aynı Üniversiteden 2007 yılında Yüksek Mühendis ünvanını almı tır. 2003-2004 Yılları arasında MMO’ nda Teknik Görevli olarak çalı mı ve 2004 yılından beri SDÜ Bucak Emin Gülmez Teknik Bilimler MYO Otomotiv Programında Ö retim Görevlisi olarak görev yapmaktadır. Enerji, Termodinamik ve Otomotiv konularında çalı maktadır.

Cemre Do an LHAN

1980 Ankara do umludur. 2003 yılında Do u Akdeniz Üniversitesi Makine Mühendisli i Bölümünü bitirmi tir. 2003-2006 yılları arasında Özel bir irkette Isıtma so utma ve havalandırma üzerine sorumlu mühendis olarak çalı mı ; 2006 yılında tesisat mühendisli i üzerine Kendi irketini faaliyete geçirmi bulunmaktadır. 2007 yılında Süleyman Demirel üniversitesinden Yüksek lisans unvanını almı tır.

brahim ÜÇGÜL

Yrd. Doç. Dr. brahim üçgül 1963 yılında stanbulda do du. 1998 yılında Akdeniz Üniversitesi Makine Mühendisli i Bölümü'nde lisans ö renimini tamamladı. 1991 yılında Akdeniz Üniversitesi, Makine Mühendisli i Anabilim dalında Yüksek Lisansını ve 1995 yılında Yıldız Teknik Üniversitesin'de doktora çalı masını tamamladı. Aynı yıl SDÜ Mühendislik Mimarlık Fakültesi Tekstil Mühendisli i Bölümü Tekstil Teknolojisi Anabilim Dalına Yardımcı Doçent olarak atandı. Evli ve iki çocuk babasıdır. u an Yenilenebilir Enerji Kaynakları Ara tırma ve Uygulama Merkezi Müdürlü ü Görevini sürdürmektedir.

Mustafa ACAR

1953 yılı Diyarbakır do umludur. 1975 yılında Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Fakültesi, Makine Mühendisli i Bölümünden mezun olmu tur. 1977 yılında Yıldız Teknik Üniversitesi, Makine Fakültesinde Yüksek Lisansını tamamlamı tır. 1983 yılında Uluda Üniversitesi, Balıkesir Mühendislik Fakültesinde Doktora çalı masını tamamlamı tır. Halen Süleyman Demirel üniversitesi Mühendislik- Mimarlık Fakültesi, Makine Mühendisli i Bölümü, Enerji Anabilim dalı, Yenilenebilir Enerji Bilim Dalında, Prof. Dr. unvanı ile ö retim üyesi olarak görev yapmaktadır.

Mustafa BAYHAN

1950 yılı Burhaniye do umludur. 1972 yılında TÜ Mühendislik Fakültesi Makina Bölümünden Yüksek Mühendis, Yıldız Teknik Üniversitesinden 1984 yılında Doktor ünvanını almı tır. 1979-1985 Yılları arasında Ö retim Görevlisi, 1985-1988 yıllarında Yardımcı Doçent, 1988-1994 Doçent olarak görev yapmı tır. 1994 yılından beri SDÜ Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Makina Mühendisli i Bölümü Makine Teorisi ve Dinami i Anabilim Dalı’nda Prof. Dr. olarak görev yapmaktadır. Alternatif Enerji, Titre imler, Akustik, Motorlar, Otomatik Kontrol, Rüzgar, Hidrojen, Egzoz Emisyonları konularında çalı maktadır.