kojenerasyon sistemi kapasite seçiminde optimizasyon - ICCI
kojenerasyon sistemi kapasite seçiminde optimizasyon - ICCI
kojenerasyon sistemi kapasite seçiminde optimizasyon - ICCI
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
KOJENERASYON SİSTEMİ<br />
KAPASİTE SEÇİMİNDE OPTİMİZASYON<br />
Özay KAS<br />
Mak.Yük.Müh.<br />
Arke Enerji Sistemleri
KOJENERASYON SİSTEMLERİ VE<br />
LİSANSSIZ ELEKTRİK ÜRETME YÖNETMELİĞİ<br />
03 Aralık 2010 tarihinde yayınlanan “Lisanssız Elektrik Üretme<br />
Yönetmeliği” ile sadece kendi ihtiyacını karşılamak üzere <strong>kojenerasyon</strong><br />
<strong>sistemi</strong> kuran gerçek ve tüzel kişilere lisans alma ve şirket olma<br />
muafiyeti getirilmiştir. Böylece vakıfların, toplu konutların, kamu<br />
kuruluşlarının, küçük ve orta büyüklükte faaliyet gösteren tesislerin<br />
<strong>kojenerasyon</strong> <strong>sistemi</strong> kurmalarında kolaylıklar sağlanmıştır.<br />
Kojenerasyon sistemlerinin doğasından gelen belirli bir <strong>kapasite</strong><br />
aralığında çalışma zorunluluğu ile özellikle hastane, otel, alışveriş<br />
merkezi, iş merkezleri gibi hizmet binalarının gün içi ve mevsimsel<br />
etkilere bağlı olarak elektrik, soğutma ve ısıtma ihtiyaçlarının<br />
değişkenlik göstermesi; sistem <strong>kapasite</strong>sinin belirlenmesinde<br />
<strong>optimizasyon</strong> yapılmasını zorunlu kılmaktadır.
KOJENERASYON SİSTEM SEÇİMİ İÇİN<br />
OPTİMİZASYON<br />
MAKSİMİZE EDİLMESİ HEDEFLENEN 3 TEMEL KRİTER;<br />
•Elektrik Tüketiminin Maksimum Oranda Karşılanması<br />
• Soğutma ve Isıtma İhtiyacının Maksimum Oranda Karşılanması<br />
•Kojenerasyon Sisteminin Maksimum Kapasite İle Çalışması<br />
MAKSİMİZASYON İÇİN KISITLAR;<br />
•Elektrik ve Isı Tüketiminin Mevsimsel ve Günlük Etkilerle Değişkenlik<br />
Göstermesi<br />
•Kojenerasyon Ünitelerinin Nominal Güçlerinin Belirli Aralıklarla<br />
Üretilmesi<br />
Yatırım Geri Ödeme Süresinin Minimum Yapılması ile OPTİMİZASYON
KOJENERASYON SİSTEM SEÇİMİ İÇİN<br />
TEMEL HATALAR<br />
• Tesisin kurulu trafo gücüne veya kurulu talep gücüne göre<br />
<strong>kapasite</strong>nin belirlenmesi<br />
• Kış-Yaz ve Gece-Gündüz tüketim farklılıklarının dikkate<br />
alınmaması<br />
• Şebekeden alınması gereken minimum elektrik miktarının<br />
dikkate alınmaması<br />
• Seçimin elektrik ihtiyacı yerine ısı ihtiyacının birincil plana<br />
alınması<br />
• Kojenerasyon ünitelerinin nominal gücün %35-40’nın<br />
altında çalışamayacağının göz ardı edilmesi
KOJENERASYON SİSTEMİ URETIM ANALIZI<br />
Kojenerasyon sistemleri, kullandığı her 100 birim yakıt enerjisinin;<br />
%38-43 ünü Elektrik Enerjisi’ne,<br />
%45-55 ini Isı Enerjisi’ne dönüştürür.<br />
ÇEVRİM KAYIPLARI (% 5-15)<br />
ELEKTRİK ÜRETİMİ<br />
(% 38-43)<br />
ISI ÜRETİMİ<br />
(% 45-55)<br />
•Egzost Sistemi<br />
•Ceket Soğutma Sistemi<br />
•Aftercooler Soğutma Sistemi<br />
•Buhar Üretimi (4-15 Bar )<br />
•Sıcak Su Üretimi (90-70 C)/(40-45 C)<br />
•Absorbtion Chiller ile<br />
•Soğuk Su Üretimi (7-12 C)<br />
YAKIT GİRİŞİ (%100)
HASTANE<br />
ÖRNEK UYGULAMA PROJESİ<br />
Proje Yeri<br />
: Ankara<br />
Rakım<br />
Maksimum Dış Hava Sıcaklığı<br />
Minimum Dış Hava Sıcaklığı<br />
Toplam Alan<br />
Elk. Kurulu Gücü<br />
: 850 mt.<br />
: 35 C<br />
: -15 C<br />
: 22.000 m2<br />
: 2 x 1.600 kVA<br />
Kojenerasyon Kurulu Gücü<br />
Kojenerasyon Isıl Gücü<br />
: 800 kWe<br />
: 911 kWth.<br />
Elektrik Birim Fiyatı (TL/kwh) : 0,269<br />
Doğalgaz Birim Fiyatı (TL/m3) : 0,495
HASTANELERİN GÜNLÜK VE MEVSİMSEL<br />
ELEKTRİK TÜKETİMİ
ELEKTRİK TÜKETİM & ÜRETİM GRAFİĞİ<br />
Kojenerasyon <strong>sistemi</strong>nin elektrik üretim <strong>kapasite</strong>si tesisin baz elektrik tüketimi esas alınarak<br />
seçilmiştir.<br />
Sistem kümülatif %84 yükte çalışarak yıllık elektrik tüketiminin %88’ini karşılamaktadır.
HASTANELERİN GÜNLÜK VE MEVSİMSEL<br />
ISITMA İHTİYACI
ISITMA İHTİYACI & ÜRETİM GRAFİĞİ<br />
Kojenerasyon ünitesinin ceket soğutma ve egzost devrelerinden elde edilen 95-75 C<br />
rejimindeki sıcak su ile tesisin yıllık ısıtma ihtiyacının %76’sı karşılanmaktadır.<br />
Isı üretimi <strong>kapasite</strong>si faydalı kullanım oranı %59’dur.
KOJENERASYON UYGULAMASI İÇİN<br />
ISITMA SİSTEMİ AKIŞ DİYAGRAMI<br />
95 o C<br />
CHP UNIT<br />
75 o C<br />
95 o C<br />
80 o C<br />
PLATE<br />
HEAT<br />
EXCH.<br />
75 o C<br />
60 o C<br />
∞<br />
DRY<br />
COOLER
TRIJENERASYON UYGULAMASI İÇİN<br />
ISITMA-SOĞUTMA SİSTEMİ AKIŞ DİYAGRAMI<br />
95 o C<br />
95 o C<br />
7 o C<br />
CHP UNIT<br />
ABSORBTION<br />
CHILLER<br />
75 o C<br />
85 o C<br />
12 o C<br />
85 o C<br />
80 o C<br />
PLATE<br />
HEAT<br />
EXCH.<br />
75 o C<br />
60 o C<br />
∞<br />
DRY<br />
COOLER
TRİJENERASYON UYGULAMASI İÇİN<br />
GENEL YAKLAŞIM<br />
AVANTAJLAR;<br />
•Toplam yıllık tasarruf tutarı <strong>kojenerasyon</strong> <strong>sistemi</strong>ne göre daha fazladır.<br />
•Ilıman iklime sahip bölgelerde <strong>kojenerasyon</strong> <strong>sistemi</strong>ne göre daha<br />
avantajlıdır.<br />
DEZAVANTAJLAR;<br />
•Isının absorbsiyonlu chiller’da değerlendirildiği dönemde ısıtma<br />
kazanlarının devreye girmesi kaçınılmazdır.<br />
•Yatırım geri ödeme süresi <strong>kojenerasyon</strong> <strong>sistemi</strong>ne göre daha uzundur.<br />
•Ekipman yerleşimi için alan ihtiyacı daha fazladır.
ALIŞVERİŞ MERKEZİ<br />
ÖRNEK UYGULAMA PROJESİ<br />
Proje Yeri<br />
: Erzurum<br />
Rakım<br />
: 1.950 mt.<br />
Toplam Alan<br />
: 32.000 m2 (Kiralanabilir)<br />
Elk. Kurulu Gücü<br />
: 8.000 kVA<br />
Trijenerasyon Kurulu Gücü<br />
Trijenerasyon Isıl Gücü<br />
Trijenerasyon Soğutma Gücü<br />
: 3.200 kWe<br />
: 3.600 kWth.<br />
: 2.200 kW<br />
Elektrik Birim Fiyatı (TL/kwh) : 0,269<br />
Doğalgaz Birim Fiyatı (TL/m3) : 0,477
( KW )<br />
Ocak<br />
Şubat<br />
Mart<br />
Nisan<br />
Mayıs<br />
Haziran<br />
Temmuz<br />
Ağustos<br />
Eylül<br />
Ekim<br />
Kasım<br />
Aralık<br />
SOĞUTMA İHTİYACI & ÜRETİM GRAFİĞİ<br />
3.500<br />
3.000<br />
2.500<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
09-16 H AVM SOGUTMA<br />
16-23 H AVM SOGUTMA<br />
09-16 H CHP SOGUTMA<br />
16-23 H CHP SOGUTMA<br />
500<br />
0<br />
Kojenerasyon ünitesine bağlı çalışan sıcak sulu tip absorbsiyonlu soğutma üniteleri tesisin<br />
yıllık soğutma ihtiyacının %92’sini karşılamaktadır.
( KW )<br />
Ocak<br />
Şubat<br />
Mart<br />
Nisan<br />
Mayıs<br />
Haziran<br />
Temmuz<br />
Ağustos<br />
Eylül<br />
Ekim<br />
Kasım<br />
Aralık<br />
ISITMA İHTİYACI & ÜRETİM GRAFİĞİ<br />
3.000<br />
2.500<br />
2.000<br />
1.500<br />
1.000<br />
09-16 H AVM ISITMA<br />
16-23 H AVM ISITMA<br />
09-16 H CHP ISITMA<br />
16-23 H CHP ISITMA<br />
500<br />
0<br />
Kojenerasyon ünitesinin ceket soğutma ve egzost devrelerinden elde edilen 95-75 C<br />
rejimindeki sıcak su ile tesisin yıllık ısıtma ihtiyacının %48’i karşılanmaktadır.
TRİJENERASYON UYGULAMASI İÇİN<br />
GENEL YAKLAŞIM<br />
Alışveriş merkezlerinden farklı olarak hastanelerin ısıtma ve sıcak su<br />
ihtiyacı yaz aylarında daha düşük de olsa 4 mevsim gece-gündüz<br />
süreklidir. Oteller için de benzer durum söz konusudur.<br />
• Trijenerasyon uygulaması <strong>kojenerasyon</strong>a göre tasarruf tutarını arttırsa<br />
da, abs. Chiller yatırım maliyeti göz önüne alındığında toplam yatırım<br />
geri ödeme süresi hastane ve otellerde <strong>kojenerasyon</strong>a göre daha uzun<br />
olmaktadır. Bununla birlikte, iklim şartları dikkate alınarak her proje için<br />
değerlendirmenin ayrı ayrı yapılması ve buna göre karar verilmesi<br />
yerinde olacaktır.<br />
•Özellikle Ege ve Akdeniz bölgesi gibi ılıman iklime sahip illerde<br />
trijenerasyon uygulaması <strong>kojenerasyon</strong>a uygulamasına göre daha<br />
avantajlı olabilmektedir.
DEĞERLENDİRME / SONUÇ<br />
Temel felsefesi tasarruf sağlamak olan <strong>kojenerasyon</strong> sistemlerinin etkin ve<br />
verimli hizmet vermesi için öncelikli olarak sistem <strong>kapasite</strong>sinin doğru<br />
belirlenmesi gerekmektedir. Aksi takdirde verimsiz, hatta atıl tesislerin<br />
oluşması kaçınılmaz olacaktır.<br />
Hizmet binalarının elektrik, ısıtma ve soğutma ihtiyacı verilerine dayalı olarak<br />
oluşturulacak analiz ve etüd tekniği ile yüksek doğrulukta <strong>optimizasyon</strong><br />
yapmak mümkündür. Böylece önemli ekonomik tasarruflar vaat eden<br />
<strong>kojenerasyon</strong> sistemlerinin doğru seçimi ile gereksiz yatırımların önüne<br />
geçilebilecek ve yatırım geri ödeme süreleri en aza indirilebilecektir.<br />
TEŞEKKÜRLER...
Change language