0,4 MW trijenerasyon sisteminin modellenmesi, motor seçimi ve verim analizleri

Abstract

Trijenerasyon sistemleri, elektik, ısınma ve soğutma enerjilerinin birlikte üretilebildiği sistemler olarak tanımlanabilirler. Dünya genelinde yaşanan enerji darboğazları göz önüne alındığında enerji kaynaklarının bilinçli ve daha verimli kullanılması son derece önemlidir. Ülkemizde de henüz çok sınırlı sayıda uygulanmış olan trijenerasyon sistemi özellikle enerji harcamaları yüksek olan yapılarda önemli ölçüde enerji tasarrufu ve çeşitliliği sağlayabilmektedir. Elektrik üretimi sürecinde açığa çıkan yan enerjilerin kullanılmasıyla konutlarda kışın ısıtma, yazın soğutma (veya turistik otellerde hem ısıtma hem soğutma) ve tüm yıl boyunca sıcak-soğuk su ihtiyaçlarının karşılanabilmesi için ayrıca masraf yapmaya gerek kalmamaktadır. İşletim maliyetleri önemli miktarlarda düşmektedir. Buradan yola çıkarak, bu çalışmada geleneksel yöntemlerle ısınma, soğutma ve elektrik ihtiyacı karşılanana (ısınma ihtiyacı doğalgaz kazanı, soğutma ihtiyacı split klimalarla, elektik ihtiyacını da şehir şebekesinden) bir üniversitenin hizmet binaları için, elektrik, ısıtma ve soğutma enerjisini tek bir sistemle üretebilecek bir trijenerasyon sisteminin modellenmesi yapılmıştır. Yapılan modellemenin amacı, bina ihtiyacına en uygun kapasitede bir trijenerasyon sistemin belirlenmesidir. Yapılan hesaplamalar neticesinde belirlenmiş olan trijenerasyon sisteminin termodinamik ve ekonomik analizleri yapılarak sistemin amortisman süresi 3,22 yıl olarak bulunmuştur. Bu şekilde tasarlanan sistem, proje firmasına önerilmiş ve firma tarafından kabul edilerek sistemin belirlenen üniversiteye kurulumu gerçekleştirilmiştir. Yapılan termodinamik analiz; sistemde olan kayıpların ve sistem içerisinde tersinmezliklerden kaynaklanan ekserji yıkımlarının yeri ve miktarı hesaplarını da kapsayacak şekilde detaylandırılmıştır. Ekserji kayıplarının çift etkili absorbsiyonlu sistemin yüksek sıcaklık jeneratöründe (HTG) %32,12, yüksek sıcaklık eşanjöründe %21,36, ve absorbsiyonlu sistemin düşük sıcaklık jeneratörü (LTG) %14,60 olduğu görülmüştür. Bu hesaplamalar ile sistemde yapılacak öncelikli iyileştirme yerleri belirlenmiştir.