Birleşik ısı ve güç sistemleri (Cogeneration – Kojenerasyon), işletmelerin elektrik ihtiyaçlarını yerinde üreterek karşılamanın yanı sıra, oluşan atık ısıları geri kazanarak proseslerde veya alanlarda değerlendirmeyi amaçlayan, enerji tüketimini optimize eden ve maliyetleri düşüren çözümler sunar. Bu sistemler, enerji verimliliği sağlamak ve işletmelere operasyonel avantajlar sağlamak için tasarlanmıştır.
Trijenerasyon: Kojenerasyonun Bir Adım Ötesi
Birleşik ısı ve güç sistemlerine entegre edilen soğutma sistemleri, atık ısıdan beslenerek enerji verimliliğini daha da artırmaktadır. Soğutma eklediğinde bu sistemler “trijenerasyon” olarak adlandırılır. Bu sayede, yıl boyunca elektrik üretimiyle ortaya çıkan atık ısıdan maksimum fayda sağlanabilir, böylece proses ya da işletmedeki farklı sistemler beslenebilir ve enerji maliyetlerinde büyük tasarruf sağlanabilir.
Ancak, yılda en az 8.000 saat, %90 ve üzeri yükte çalışacak şekilde tasarlanan bu sistemlerin her koşulda verimli bir şekilde çalışıp çalışmadığı önemli bir sorudur.
Başlıca Verimsizlik Nedenleri:
- Isı-Enerji Dengesi ve Yük Uyumu Analizi
Birleşik ısı ve güç sistemlerinin (kojenerasyon veya trijenerasyon) verimli çalışabilmesi için ısı ve enerji dengesinin doğru bir şekilde sağlanması gerekir. Çoğu işletmede sistemler yük değişimlerine hızlı bir şekilde adapte olamayabilir. Bu sistemler işletmedeki anlık yük artışlarına ya da düşüşlerine tepki veremediğinde, sistem ya verimli çalışmaz ya da ısı üretimi ve elektrik üretimi arasındaki senkronizasyon bozulur. Bu da verimliliği düşürür ve enerji tüketimini artırır.
Analiz Nasıl Yapılır: Burada yapılan analizler ile düşük yüklenme oranları, yetersiz ısı kullanımı ve plansız duruşlar gibi verimsizlik nedenleri ortaya konur. Ayrıca, sistemin yıllık bazda finansal durumu, yakıt tüketimi, elektrik üretim maliyetleri, bakım ve işletme maliyetleri hesaplanarak, finansal parametreler gibi çeşitli metriklerle işletmeye bütün veya bölüm bazlı raporlar olarak sunulur. Bu raporlar sayesinde, işletmenin ne kadar enerji tasarrufu sağladığı, geri ödeme süresi, birim üretim maliyeti gibi veriler elde edilir.
- Atık Isıdan Etkin Şekilde Yararlanamama ve Sistem Verimliliğinde Düşüş
Atık ısının etkin kullanımı, birleşik ısı ve güç sistemlerinin verimliliği için kritik öneme sahiptir. Genellikle baca gazı, ceket suyu ve ara soğutucular gibi atık ısılar doğru bir şekilde kullanılmazsa enerji verimliliğini olumsuz etkiler.
- Nasıl Çözülür: İşletmenin ısıtma ve soğutma yük profili yıllık bazda doğru şekilde belirlenmeli ve atık ısıyı kullanabilmek için sistemde uygun kontrol algoritmaları uygulanmalıdır. Böylece, atık ısı sadece ısıtma ve soğutma için kullanılmakla kalmaz, aynı zamanda sistemin daha sağlıklı çalışması da destekler. Azalan duruşlar, daha az bakım ihtiyacı ve uzayan ekonomik ömür gibi avantajlar elde edilir.
- Absorpsiyonlu Soğutucuların COP Değeri: Bu cihazlar, jeneratör besleme suyu sıcaklık derecesine ve kalorisine doğrudan bağlıdır. Bu nedenle, bu parametrelerin kısa ve uzun vadede düzgün izlenmesi, sistemin verimli çalışmasını garanti eder.
- Şebeke Kaynaklı Senkronizasyon Problemleri
Birleşik ısı ve güç sistemlerinde, şebekeye bağlı (on-grid) çalışırken şebeke güç kalitesi sorunları nedeniyle sistemde duruşlar meydana gelebilir. Bu, ekonominin kesintiye uğramasına ve mali kayıplara sebebiyet verir.
- Çözüm Önerileri: Şebeke kaynaklı senkronizasyon sorunları incelenerek, bu tür duruşların ekonomiye olan etkileri analiz edilir ve çözüm önerileri geliştirilir. Bu çözüm önerileri enerji depolama sistemleri veya şebeke ile sistem arasında daha güçlü bir senkronizasyon sağlar.
- Gaz Motoru Kaynaklı Arızi Duruşlar
Gaz motorları, şebeke sorunları dışında da çeşitli sebeplerle verimsiz çalışabilir veya durabilir. Bu, motorun tasarım parametrelerine (sıcaklık, basınç vb.) uygun olmayan koşullarda çalıştırılmasından kaynaklanabilir.
- Nasıl Tespit Edilir: Gaz motorlarının, tasarım parametrelerine uygun olmayan koşullarda çalışması verimliliği düşürür. Bu nedenle, bu motorların çalışma koşullarının izlenmesi ve herhangi bir verimsizlik durumunun erken tespit edilmesi kritik öneme sahiptir. İzlenen veriler üzerinden yapılan analizler, sorunların kökenine inerek çözüme kavuşturulmasını sağlar.
- Bakım ve İşletme Hataları
Birleşik ısı ve güç sistemlerinde bakım, sistemin uzun ömürlü ve verimli çalışması için kritik öneme sahiptir. Periyodik bakımların ihmal edilmesi sistemde arızalara ve uzun vadede verimlilik kayıplarına neden olabilir.
- Periyodik Bakım ve Kestirimci Bakım: Belirli periyotlarla yapılan bakımlar (örneğin, 1.000 saat, 2.000 saat, 40.000 saat, 80.000 saat gibi) ile sistemdeki potansiyel arızalar önceden tespit edilip önlenebilir. Ayrıca, kestirimci bakım ve arızi bakım uygulamalarıyla, işletme sürekliliği sağlanıp büyük kayıplar engellenebilir.
- İzolasyon, Kaçaklar ve Yüzey Kayıpları
Enerji kayıplarının önemli bir kısmı, yetersiz izolasyon ve hatlarda meydana gelen kaçaklardan kaynaklanmaktadır. Özellikle sıcak su ve buhar hatlarında, yetersiz izolasyon nedeniyle ciddi enerji kayıpları yaşanabilir.
- Termal Kameralarla Tespit: Termal kameralar kullanarak, enerji kayıplarının meydana geldiği bölgeler tespit edilebilir. Bu sayede, kaçak bölgeler bulunur ve izolasyon iyileştirmeleri ile enerji verimliliği artırılabilir.
- Kontrol ve Otomasyon Optimizasyonu
Sistemlerin yalnızca çalıştırılması yeterli değildir; dinamik olarak yönetilmeleri gerekir. Sistemin her koşulda verimli çalışabilmesi için kontrol algoritmalarının optimize edilmesi gerekir. Bu, enerji tüketiminin ve maliyetlerin daha iyi yönetilmesine yardımcı olur.
- Otomatik Kapasite Ayarlama: Sistemlerin yük durumuna göre otomatik olarak kapasite ayarlarının yapılması verimliliği artırır.
- Pik Yük Dengeleme ve Modülasyon Senaryoları: Sistemin, anlık yük değişimlerine göre dinamik olarak modüle edilmesi ile enerji tasarrufu sağlanır. Ayrıca, gece-gündüz, vardiyalar arası tüketim modülasyonu gibi senaryolar ile de enerji tüketimi optimize edilebilir.
Sonuç olarak, birleşik ısı ve güç sistemlerinin verimli bir şekilde işletilmesi, sadece enerji tasarrufu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda işletmelerin maliyetlerini önemli ölçüde düşürür ve karbon ayak izinde küçülme gibi uzun vadeli sürdürülebilirlik planlarına olumlu katkı sağlar. Her bir sistemin özel ihtiyaçlarına göre yapılan detaylı analizler, enerji verimliliğini artıracak stratejilerin geliştirilmesine yardımcı olur. Biz, SZUTEST olarak, sizin için en uygun çözümleri sunarak, enerji yönetiminde verimliliği maksimum seviyeye çıkaran sistemler tasarlıyor ve optimize ediyoruz. Sizin de enerji verimliliği hedeflerinize ulaşmanız için yanınızdayız. Detaylı analiz ve danışmanlık hizmetlerimizle, işletmenizin enerjiyi daha verimli kullanmasını ve uzun vadede ekonomik fayda sağlamasını garanti ediyoruz.
Detaylı bilgi ve başvuru için info@szutest.com.tr adresinden bizimle iletişime geçin.