Birleşik ısı güç üretim sistemlerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET BİRLEŞİK ISI GÜÇ ÜRETİM SİSTEMLERİNİN İNCELENMESİ COŞKUN, Gülcan Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik Elektronik Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi Danışman: Prof. Dr. İlhan Kocaarslan j Ocak 2002, 92 Sayfa Yapılan istatistiksel araştırmalardan Enerji ihtiyacının karşılanması konusunda Önemli bir takım sıkıntılar olduğu ve bunun daha da artacağı anlaşılmaktadır. Dünya enerji ihtiyacının her 10 yılda yaklaşık iki katına çıktığı, bu artış hızının Türkiye gibi gelişmekte olan ülkeler de daha da yüksek olduğu söylenebilir. Buna karşılık kullanılabilecek ham enerji maddelerinin (kömür, petrol, doğal gaz, vb), enerji ihtiyacının artışına oranla günün birinde tükeneceği kaçınılmaz bir sonuç gibi görünüyor.Enerji ihtiyacını karşılama konusundaki problemleri kökten çözecek bir enerji üretim şekli bulunmadığına göre, enerji kaynaklarının yüksek bir verimle işe dönüştürülmesi oldukça önem taşımaktadır. Bu sebepten, yüksek verimli enerji dönüştürme çevrimleri geliştirme çalışmaları başlamıştır. Yüksek verimlerinden dolayı, elektriksel ve mekaniksel gücün ve bunun yanında yararlanılabilir ısının, eş zamanlı olarak, termik yanmalı motor ve türbinler (gaz ve buhar türbini) aracılığıyla üretilmesi olarak tanımlayabileceğimiz Birleşik Isı-Güç Üretim (B.I.G.Ü.) ya da diğer tabirle Kojenerasyon sistemleri bu amaca cevap vermektedir. Sağladıkları enerji tasarrufu dolayısıyla maddi kazanç ve sundukları kaliteli elektrik enerjisi nedeniyle B.I.G.Ü. sistemleri endüstriyel güç ve ısı üretiminde önemli bir paya sahiptirler. Bu sistemler sadece büyük endüstriyel tesisler için değil, aynı zamanda yüzme havuzu ve enerji üretim merkezleri gibi küçük sistemler için de ekonomik çözümler getirmektedir. Bu çalışmada B.I.G.Ü. sistemlerinin temel prensipleri, kullanılan elemanların yapısal özellikleri, sistem türleri ve teknikleri açıklandıktan sonra bu sistemlerin verimini arttırmak için kumanda-kontrol ünitelerinin geliştirilmesi üzerine çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Birleşik Isı Güç Üretim Sistemleri, Verimlilik, Sistem Türleri, Kontrol. İİ

ABSTRACT COMBINED HEAT AND POWER SYSTEMS COŞKUN, Gülcatı Kırıkkale University Graduate School Of Natural And Applied Sciences Department Of Elecrical-Electronic, M.Sc.Thesis Supervisor: Prof. Dr. İlhan Kocaarslan January 2002, 92 Pages In this study, a general information about Co-generation definition and its use are presented. Also, combinations of co-generation systems of different types and capacities and several types of fuels that can be used are discussed. Co-generation (Combined Heat and Power or CHP) means simultaneous production of electricity and heat, both of which are used. The central and most fundamental principle of co-generation is that, in order to maximize several benefits iiiarising from it, systems should be based on the heat demand of the application. This can be an individual building, an industrial factory or a town served by district heating / cooling centers. Through the utilization of the heat, the efficiency of co- generation plants can be 90 % or more. Co-generation therefore offers energy savings ranging 15-40 % comparing to the supply of electricity and heat from conventional power stations and boiler. Co-generation optimizes the energy supply to all types of consumers with the following benefits to both users and society at large scale. ? Increased efficiency of energy conversion and the use of co-generation is the most effective and efficient form of power generation. ? Lower emissions to the environment, in particular of CO2 ? Large cost savings, providing additional competitiveness for industrial and commercial users. ? An opportunity to move towards more decentralized forms of electricity generation, avoiding transmission losses and increasing flexibility in system use. ? Improved local and general security of the supply of electricity and/or heating. Key Words: Co-generation, Types of Co-generation Systems, Efficiency, Control. IV