Kompresörlerde Atık Isı Geri Kazanımı endüstriyel tesislerin en basit uygulanabilen enerji verimliliği projesidir. Endüstriyel işletmelerin neredeyse tamamı basınçlı hava kullanmaktadır. Basınçlı hava elektrik ile çalışan kompresörler vasıtası ile dış ortam havasının sıkıştırılması ile oluşur. Tesisatlar vasıtası ile işletme içindeki üretim makinelerine taşınan basınçlı hava burada kullanılır.
Maalesef ki en pahalı enerji türü basınçlı havadır. Enerjinin her geçen gün daha pahalı bir duruma geldiği günümüzde atık enerjiyi geri kazanmak bir çok işletme için öncelikli konuma gelmiştir.
Kompresörlerde Atık Isı Geri Kazanımı
Kompresörler elektrik enerjisini basınçlı hava enerjisine dönüştüren elemanlardır. Dönüştürme işini yaparken tükettikleri elektriğin %80 – 90 civarı ısı enerjisine dönüşür, geri kalan kısmı ile basınçlı hava üretir. Yapılacak bir atık ısı geri kazanım sistemi ile atılan ısının büyük çoğunluğu geri kazanılabilmektedir.
Kompresörlerde atık ısı geri kazanımı iki çeşittir.
Soğutma Yağından Sıcak Su Elde Edilmesi
Kompresörlerin soğutma yağı bir eşanjörden geçirilir, eşanjörün diğer tarafından ise su geçilir ve sıcak yağın suyu ısıtması ile sıcak su elde edilir. Böylelikle kompresörün atık ısısı ile sıcak su elde edilmiş ve sıcak su elde etmek için herhangi bir gider olmamıştır.
Bacadan Atılan Atık Isının Geri Kazanılması
Bir diğer yol ise kompresörlerin üzerinden fan vasıtasıyla atılan sıcak havanın kanallar yardımıyla mahal içine verilerek ısının geri kazanılması metodudur. Kompresör atık ısısını barındıran egzoz havasını doğrudan mahale vermek önerilmemektedir. Mümkün ise bir filtreleme sistemi yapılmalı ve temiz hava mahale verilmelidir. Bu sistemin verimi kompresör yağından sıcak su elde etmeye göre daha düşüktür.
Atık ısı geri kazanım sistemi çalışma mantığı itibariyle basittir. İşletmeler tarafından bir eşanjör alınıp tesisat yapılarak atık ısı geri kazanım sistemi yapılabileceği gibi kompresör firmalarının ürettiği paket halindeki ısı geri kazanım kitini alabilirler. Bu alanda Atlas Copco oldukça popülerdir.
Atık Isı Geri Kazanımı Hesaplamaları
Atık ısı geri kazanım uygulamaları iki çeşit olduğu için hesaplamaları da iki çeşit yapılabilir.
Bacadan Egzoz Havasının Geri Kazanım Hesabı
Öncelikle bacadan atılan atık ısı miktarı hesaplanmalıdır. Bunun için anemometre veya pitot tüpü ile bacadan geçen havanın hızı ölçülmeli ve kesit alanı ile çarpılarak debisi bulunmalıdır. Artından atık hava sıcaklığının sıcaklığı alınarak ısı transferi formülü ile hesaplama yapılabilmektedir.
Hava Debisi [m3/h]: Hız x Kesit Alanı [m/s x m2]
Q= m x C x ΔT
Q= Atık Isı Miktarı [Kcal]
m= Hava Debisi [kg]
C= Havanın Özgül Isısı [Kcal/kgoC]
ΔT= Sıcaklık Farkı [oC]
Yukarıdaki formülleri kullanarak bacadan atılan atık ısıyı hesaplayabilir ve neredeyse tamamını geri kazanabilirsiniz.
Soğutma Yağından Sıcak Su Elde Edilmesi Hesabı
Soğutma yağından elde edilebilecek ısıyı hesaplamanın bir çok yolu vardır. En basit yolu kompresör motorunun elektrik gücünden gitmektir.
Yazının başında belirttiğimiz gibi kompresörler tükettikleri elektriğin %80 – 90 civarını ısı olarak dışarı atmaktadır. Bu ısının geri kazanımında kompresörün boşta ve yükte çalışma süreleri önemlidir. Kompresör yükte çalışır iken motor elektrik gücünün %77’si, kompresör boşta çalışırken ise %15’si geri kazanılabilmektedir. Yeni nesil kompresörlerin kontrol panelinde kompresörün yükte ve boşta çalışma süreleri yazmaktadır. Eski kompresörler için ise enerji analizörü ile ölçüm yapmak gerekmektedir. Bu veriler ışığında kompresörlerin yıllık çalışma süreleri göz önünde bulundurularak atık ısı geri kazanım hesabı yapılabilecektir.
Q = Yükte Kazanılan Enerji + Boşta Kazanılan Enerji
Yükte Kazanılan Enerji = Kompresör Motor Gücü [kW] x %77 x Yıllık Çalışma Saati [Saat]
Boşta Kazanılan Enerji = Kompresör Motor Gücü [kW] x %15 x Yıllık Çalışma Saati [Saat]
