Design of geothermal district heating system of universiade 2005 athletes` village

Abstract

Adı-Soyadı: Yi it ÜNERDEMOkul: zmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüAnabilim Dalı: Makina Mühendisli iProgramı: Makina Mühendisli i (Yüksek Lisans)Tez Ba lı ı: Olimpiyat Köyü Jeotermal Bölge Isıtma Sistemi TasarımıÖZETJeotermal enerji yeryüzünün kendi iç ısısı olmakla beraber geni bir kullanımalanına sahiptir. Günümüzde jeotermal enerji ile ilgili sa lıklı projeler geli tirebilmekiçin yapılması gereken ilk çalı malardan biri kavramsal planlama çalı masıdır.Kavramsal planlama çalı maları projenin teknik, ekonomik ve politik açılardande erlendirmelerinden olu up buradan yola çıkarak projenin uygulanabilirli initartı an çalı malardır. Bu çalı mada 97, 446 m2 konut alanına sahip Olimpiyat KöyüEvleri ile ilgili kavramsal planlama çalı ması yapılmı ve bölgenin toplam pik yüküsıcak su ihtiyacı da dahil olmak üzere 11,7 MWt olarak belirlenmi tir. u anda buevlerin ısıtılması için dü ünülen sistem mevcutta bulunan fuel-oil yakıtlı sıcak sulusistemdir ve bu çalı mada mevcut bu sistemin, jeotermal bölge ısıtma sistemi ilekar ıla tırılması yapılmı tır. Yeni açılacak kuyulardan elde edilmesi beklenen 140 ºCsıcaklıktaki jeotermal akı kanın sıcaklı ının önce 120 ºC `ye dü ürülmesi, dahasonrasında enerjisini ehir içi kapalı çevrim suyuna vermesi planlanmı tır. Sonolarak, ehir hattı suyunun bina içlerinde 85 ºC/55 ºC sıcaklık aralı ında dola masıtasarlanmı tır. Ayrıca, sistemin ekonomisi farklı kuyu senaryoları için farklı katılımpayları ve aylık sabit enerji ücretleri göz önüne alınarak incelenmi tir. Farklı katılımpayları dü ünülerek iç karlılık oranını sıfıra en yakın pozitif yapan aylık ödemelerhesaplanmı tır. Son olarak, mevcut sistem ve jeotermal ısıtma sistemi ile ilgilisenaryolar için ödenecek enerji tutarları sistem ömürleri hesaba katılarak bugünküde erleri bulunmu tur. Ekonomik fizibilite çalı masının sonucunda, e konforko ulları dü ünüldü ünde, kullanıcılar için jeotermal ısıtma sisteminin uygunlu ugörülmü tür.

Name: Yi it ÜNERDEMSchool: zmir Institute of TechnologyDepartment: Mechanical EngineeringMajor: Mechanical Engineering (Master)Title of Thesis: Design of Geothermal District Heating System of Universiade2005 Athletes? VillageABSTRACTGeothermal energy, which is the Earth?s interior energy, has a broadapplication area for heating and energy production purposes. To develop healthygeothermal energy projects, conceptual planning study is one of the important taskswhich should be done initially. Conceptual planning studies consists of technical,economical and political evaluation of the project showing that whether the project isfeasible or not. In this study, conceptual planning study is applied to the Athletes?Village which has a dwelling area of 97,446 m2. The total peak demand including hotwater need for this system design is 11,7 MWt. The existing heating system is fuel-firing system. A comparison between the existing system with geothermal districtheating system is done by this study. The hot water at 140 ºC, which is planned to beextracted from new drilled wells, is first cooled down to 120 ºC and afterwardsdesigned to give its energy to the closed city loop. Finally, city loop water willcirculate in the buildings within the temperature range of 85 ºC/55 ºC. The economyof the system is studied for two different well locations considering differentparticipating costs and operating costs. The monthly fixed charges which make theinternal rate of return positive around 0 % is determined for the investor fordifferent participating costs varying between $ 1250 and $ 2500. At the end, the netpresent worths for the payments that would be done to the heating systems arecalculated for the consumers. As a result of the economic feasibility study, it isdetermined that geothermal district heating design would be feasible for theconsumers when the same comfort conditions are considered for both of the designs.