BÖLGESEL ISITMA YAPILAN YERLEŞKELERDE ISI MERKEZLERİNE KOJENERASYON SİSTEMİNİN ENTEGRASYONU VE MUŞ ALPARSLAN ÜNİVERSİTESİ KAMPÜSÜ ÖRNEĞİ

Abstract

Bu çalışmada, kojenerasyon sistemlerinin tarihsel gelişimi açıklanmış, kojenerasyon sistemleri ayrıntılı bir şekilde incelenmiş, geleneksel güç üretim sistemleri ile kıyaslanmış, genel yararları ele alınmış, farklı kojenerasyon türlerinin avantaj ve dezavantajları ortaya konularak kıyaslamalar yapılmış ve bu sistemlerde kullanılan ilk çevrim elemanları hakkında bilgi verilmiştir. Ayrıca kojenerasyon sistemlerinin farklı uygulamalarından bahsedilmiş ve bölgesel ısıtma yapılan yerleşkelerde ısı merkezlerine entegrasyonu incelenmiştir. Bu aşamada, kojenerasyon sisteminin yapısal açıdan tür seçim kriterleri, kapasite seçim kriterleri, operasyon modu seçim kriterleri, EIO (Elektrik Isı Oranı) seçim kriterleri, yakıt türü seçim kriterleri belirlenmiştir. Kojenerasyon sistemlerinin enerji ve ekserji analizlerinin nasıl yapılacağı ortaya konarak, sistem seçim kriterlerinin kojenerasyon sisteminin enerji ve ekserji verimliliğine etkileri incelenmiştir. Yapılan analizlere bağlı olarak, MŞÜ'nin enerji işletme verileri belirlenip, bir önceki aşamada yapılan incelemeler sonucu elde edilen neticeler ışığında kojenerasyon sisteminin tasarımı yapılmıştır. Tasarım sonrasında kojenerasyon sisteminin çalışma koşulları tespit edilip enerji ve ekserji verimleri hesaplanmış ve bu verim değerlerinin optimizasyonu için yapılması gerekenler ele alınmıştır. Böylece kojenerasyon sisteminin ilk yatırım maliyeti ile enerji üretim maliyetleri hesaplanıp fizibilite analizi ve farklı yöntemlerle fayda/maliyet analizleri yapılmıştır. Daha sonra geri ödeme süresi hesaplanmış ve kojenerasyon sisteminin enerjik, ekserjetik ve ekonomik karakteristikleri hakkında değerlendirmeler yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda kojenerasyon sistemlerinin kullanımının faydalılık/kârlılık kriterleri ortaya konmuştur.In this study, cogeneration systems' historical development is explained, systems are studied in detail, compared with classical power generation systems, common benefits of systems are mentioned, different cogeneration system types are compared by presenting advantages and disadvantages of other cogeneration system types and information about primer cycle elements used by cogeneration systems is given. Also, different applications of cogeneration systems are mentioned and integration of ogeneration systems to heat centrals in district heating places is studied. In this stage, criteria of structural type selection, capacity selection, operation mode selection, EHR (Electric Heat Ratio) selection, fuel type selection are determined. Effects of system type selection criteria to cogeneration systems' energy and exergy efficiency are studied by explaining cogeneration systems' energy and exergy analysis. Depends on the analysis, MŞÜ's energy operating datas are determined and cogeneration system designed by using results of studies on previous stage. After designing, cogeneration system's working conditions are determined, energy and exergy efficiencies are calculated and what need to do to optimize these efficiency values are studied. So initial investment cost and energy production cost of cogeneration system are calculated and cogeneration system's feasibility analysis and benefit/cost analysis are made by using different methods. Next, payback period is calculated and cogeneration system's energetic, exergetic and economic characteristics are discussed. As a result of the study beneficial/profitible criteria of using cogeneration systems are proved.