Atık Isı Geri Kazanım Yöntemleri

Atık ısı geri kazanım yöntemleri, üretim ve enerji prosesleri sırasında kullanılmadan sistem dışına gönderilen termal enerjinin yeniden değerlendirilmesini sağlayan teknik uygulamalardır. Baca gazları, egzoz akışkanları, sıcak proses suları, kondens, flaş buhar ve yüksek sıcaklıktaki hava akımları, uygun sistemler kullanıldığında farklı bir prosesin enerji ihtiyacına katkıda bulunabilir. Geri kazanım yöntemi belirlenirken yalnızca sıcaklık seviyesi değil, enerji kaynağının debisi, sürekliliği, kimyasal özellikleri ve enerjinin kullanılabileceği nokta birlikte değerlendirilir. Eşanjör, ekonomizer, reküperatör, flaş buhar tankı ve kondens geri kazanım sistemleri bu kapsamda değerlendirilebilecek başlıca ekipmanlar arasında bulunur. Her tesisin enerji akışı farklı olduğundan kullanılacak yöntem de proje verileri üzerinden belirlenmelidir. Üçgen Enerji Sistemleri Ve Mühendislik Mak. San. Tic. Ltd. Şti., endüstriyel proseslere yönelik atık ısı geri kazanım ekipmanlarının tasarım ve imalatını gerçekleştirmektedir.

Atık Isı Geri Kazanım Nedir?

Atık ısı geri kazanım, bir üretim sürecinin sonunda kullanılmadan dışarı gönderilen termal enerjinin başka bir kullanım noktasına aktarılmasıdır. Bu enerji doğrudan aynı proseste yeniden kullanılabileceği gibi farklı bir üretim hattının veya yardımcı sistemin ihtiyacını karşılamak üzere de değerlendirilebilir. Buradaki temel amaç, mevcut enerji akışının mümkün olduğunca etkin kullanılmasıdır.

Geri kazanım potansiyelini belirlemek için öncelikle sıcak enerji kaynağının karakteri incelenmelidir. Gaz, sıvı veya buhar formundaki enerji kaynağının sıcaklığı ile debisi ortaya konduktan sonra hangi ekipmanın uygun olabileceği belirlenebilir. Böylece teorik bir enerji kaybı yerine ölçülebilir proses verileri üzerinden bir geri kazanım modeli oluşturulur.

Atık Isı Geri Kazanımında Eşanjör Kullanımı

Eşanjör ile atık ısı geri kazanımı, sıcak bir akışkanın taşıdığı enerjinin başka bir akışkana aktarılması esasına dayanır. Sıcak proses suyu, yağ, gaz veya farklı bir akışkan eşanjörün bir tarafında ilerlerken enerjiye ihtiyaç duyan diğer akışkan karşı tarafta dolaşır. İki akışkan arasında doğrudan temas olmadan ısı transferi gerçekleştirilir.

Bu yöntem sayesinde sıcak akışkanın enerjisi proses suyu, sıcak su devresi veya farklı bir yardımcı sisteme aktarılabilir. Borulu, plakalı veya spiral eşanjörler uygulamanın gerektirdiği çalışma koşullarına göre değerlendirilebilir. Seçim sırasında akışkanların sıcaklıkları, debileri ve basınçları birlikte hesaba katılmalıdır.

Ekonomizer ile Baca Gazı Isısından Yararlanma

Ekonomizer, özellikle kazan sistemlerinde baca gazının taşıdığı enerjinin değerlendirilmesine yönelik kullanılan ısı geri kazanım ekipmanlarından biridir. Kazan çıkışındaki sıcak gazın enerjisi, ekonomizer içerisindeki borular üzerinden besleme suyuna aktarılabilir. Böylece kazana gönderilen suyun başlangıç sıcaklığı yükseltilmiş olur.

Bu yöntemde baca gazı sıcaklığı ve debisi ile suyun giriş koşulları önemlidir. Ekonomizerin boru yapısı ve toplam transfer yüzeyi, elde edilmek istenen enerji miktarına göre hesaplanır. Düz borulu, dirsek dönüşlü veya kanatlı borulu konstrüksiyonlar tesisin mevcut şartlarına göre tercih edilebilir.

Reküperatör ile Sıcak Hava Enerjisinin Değerlendirilmesi

Reküperatör, sıcak egzoz veya proses havasındaki enerjiyi başka bir hava akımına aktarmak için kullanılabilir. Özellikle fırın, kurutma ve ısıl işlem uygulamalarında dışarı atılacak sıcak havanın enerjisinden yanma havasının veya proses havasının ön ısıtılmasında yararlanılabilir.

Boru tip ve plakalı reküperatörler farklı uygulama gereksinimlerine göre tasarlanabilir. Sıcak gaz ile ön ısıtılacak hava ayrı kanallardan ilerler ve aralarındaki metal yüzey üzerinden enerji alışverişi meydana gelir. Hava debisi, gaz sıcaklığı, hedeflenen çıkış sıcaklığı ve basınç kaybı hesabı ürün seçiminin temelini oluşturur.

Flaş Buhar Geri Kazanım Yöntemi

Basınç altında bulunan sıcak kondensin daha düşük basınç seviyesine geçirilmesi sırasında oluşan flaş buhar, uygun şartlar mevcut olduğunda yeniden değerlendirilebilir. Bunun için flaş buhar tankı kullanılarak buhar ve kondens birbirinden ayrılabilir. Ayrılan buhar, düşük basınçlı bir buhar ihtiyacının bulunduğu hatta yönlendirilebilir.

Bu yöntemde kondensin giriş sıcaklığı, basıncı, debisi ve tankın çalışma basıncı temel tasarım verileridir. Flaş buharın kullanılacağı noktanın basınç seviyesi de sistemin verimliliğini etkiler. Böylece normalde kondens hattıyla birlikte kaybedilebilecek buhar enerjisinin farklı bir prosese aktarılması mümkün olabilir.

Kondens Suyundan Isı Geri Kazanımı

Buhar kullanılan tesislerde proses sonunda oluşan sıcak kondens suyu, hâlâ kullanılabilir seviyede termal enerji taşıyabilir. Bu enerji doğrudan atılmak yerine sıcak su hazırlama, besleme suyu ön ısıtma veya farklı bir prosesin ısıtılması için değerlendirilebilir. Uygun bir serpantin veya eşanjör sayesinde kondensin sıcaklığı başka bir akışkana aktarılabilir.

Kondens geri kazanımının tasarımında sıcaklık, debi ve dönüş hattı basıncı birlikte değerlendirilmelidir. Kondensin hangi noktada tekrar kullanılacağı belirlenerek uygun ekipman seçilebilir. Böylece buhar sisteminde yalnızca buharın değil, oluşan kondensin taşıdığı enerjinin de değerlendirilmesi mümkün hale gelir.

Atık Isı ile Hava Ön Isıtma Sistemleri

Sıcak egzoz gazının enerjisinden yararlanmanın bir başka yöntemi, yeni hava akımının önceden ısıtılmasıdır. Bu uygulama özellikle yüksek sıcaklıkta hava ihtiyacının bulunduğu proseslerde kullanılabilir. Sıcak gazdan elde edilen enerji, hava-hava reküperatör veya uygun bir ısı değiştirici üzerinden temiz hava akımına aktarılır.

Yanma havasının ön ısıtılması, fırınlarda ve yakma sistemlerinde değerlendirilebilecek uygulamalardan biridir. Kurutma tesislerinde ise yeni proses havasının daha yüksek bir başlangıç sıcaklığına ulaştırılması hedeflenebilir. Sistemin kapasitesi belirlenirken egzoz gazının sürekliliği ve hava tarafındaki debi birlikte incelenmelidir.

Atık Isı Geri Kazanımında 7 Teknik Kriter

Geri kazanım yönteminin belirlenmesinden önce enerji kaynağının ve kullanım noktasının teknik özellikleri ortaya konmalıdır:

• Isı kaynağı: Baca gazı, sıcak su, kondens, flaş buhar veya sıcak hava belirlenmelidir.
• Sıcaklık: Enerji kaynağının giriş ve çıkış değerleri ölçülmelidir.
• Debi: Geri kazanılabilecek akış miktarı hesaplanmalıdır.
• Kullanım noktası: Elde edilen enerjinin hangi proseste kullanılacağı belirlenmelidir.
• Süreklilik: Enerji kaynağının gün içindeki çalışma düzeni incelenmelidir.
• Basınç: Sistem ve ekipman açısından gerekli işletme değerleri belirlenmelidir.
• Montaj alanı: Geri kazanım ekipmanının kurulacağı alan ve bağlantı güzergâhları ölçülmelidir.

Bu bilgiler üzerinden eşanjör, ekonomizer, reküperatör veya farklı bir geri kazanım çözümünün uygunluğu değerlendirilebilir.

Atık Isı Geri Kazanım Sistemleri Fiyatları

Atık ısı geri kazanım sistemleri fiyatları, kullanılacak ekipmanın türüne, geri kazanılacak enerji miktarına, sıcaklık seviyesine, akışkan debisine ve kullanılan malzemelere göre değişiklik gösterir. Yüksek sıcaklıklı gazlarla çalışan sistemlerde malzeme seçimi ve konstrüksiyon şartları üretim maliyetini etkileyebilir. Kimyasal veya partiküllü akışkanlarda ise bakım ve temizleme ihtiyaçları ilave tasarım detayları oluşturabilir.

Özel projelerde mevcut baca bağlantıları, boru hatları, fanlar, pompalar ve montaj alanı da değerlendirme kapsamına alınır. Bu nedenle yalnızca cihazın fiziksel ölçüsü üzerinden fiyat oluşturmak doğru değildir. Enerji kaynağının gerçek çalışma değerleri belirlendikten sonra proje bazlı maliyet hesabı yapılmalıdır.

Atık Isı Geri Kazanım İmalatı

Atık ısı geri kazanım yöntemleri, tesis içerisinde farklı biçimlerde ortaya çıkan termal enerjinin yeniden değerlendirilmesine yönelik çeşitli mühendislik seçenekleri sunar. Sıcak gazlar için ekonomizer veya reküperatör, sıcak sıvılar için eşanjör, flaş buhar için ayırma tankı ve kondens enerjisi için uygun eşanjör veya serpantin yapıları kullanılabilir. Hangi sistemin tercih edileceği, enerjinin kaynağı ve kullanılacağı proses noktası arasındaki teknik ilişkiye göre belirlenir.

Üçgen Enerji Sistemleri Ve Mühendislik Mak. San. Tic. Ltd. Şti., farklı endüstriyel prosesler için atık ısı geri kazanım ekipmanları tasarlamakta ve üretmektedir. Baca gazı, sıcak su, kondens, flaş buhar veya sıcak hava gibi kaynakların sıcaklık, debi ve basınç değerleri incelenerek uygun ekipman yapısı oluşturulabilir. Böylece mevcut enerji akışının tesis içerisinde yeniden değerlendirilmesine yönelik proje bazlı eşanjör, ekonomizer ve reküperatör çözümleri geliştirilebilir.