İnönü üniversitesi merkezi ısıtma sisteminin enerji ve ekserji analizi

Abstract

Enerji geçişi, dekarbonizasyon ve sürdürülebilirlik, insan toplumu üzerindeki olumsuz etkilerini azaltmak için iklim değişikliği ile mücadele eden çözümlere atıfta bulunurken sıklıkla kullanılan terimlerdir. Fosil yakıt tüketimi, iklim değişikliğinin başlıca nedenlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Fosil yakıtlar endüstriyel üretim, ulaşım, elektrik üretimi ve ısıtma/soğutma amaçlarıyla kullanılmaktadır. Konut ve ticari ısıtma uygulamaları petrol veya doğalgaz gibi fosil yakıtların kullanımına önemli bir katkı sağlamaktadır. Bölgesel ısıtma sistemleri, ısıtma hizmeti sağlamak için kullanılan ve enerji üretiminin yan ürünleriyle beslenen sistemlerdir, ancak ısıtma sektörünün enerji geçişinde ve karbondan arındırılmasında giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Bölgesel ısıtma sistemlerinde, ısı nispeten düşük özgül karbon emisyonu (kojenerasyon, biyokütle vb.) ile üretilebilir ve özel ağlar aracılığıyla büyük miktarda tüketiciye verimli bir şekilde dağıtılabilir. Bu tez çalışmasında yıllık ortalama 2 684 211 m3 doğal gaz yakıtı tüketilen İnönü Üniversitesi Merkezi Isıtma Sisteminin enerji ve ekserji analizi yapılmıştır. Yakıt, kazan ve baca gazlarının enerji ve ekserji analizleri yapılarak enerji ve ekserji verimleri belirlenmiştir. Analiz sonucunda kazan enerji verimi % 86.88, kazan ekserji verimi % 20.70 olarak hesaplanmıştır. Hava fazlalık katsayısı arttıkça kazan enerji verimi ve ekserji verimi azalmıştır. Aynı zamanda baca gazı sıcaklıklarının artması da kazan enerji verimi ve ekserji veriminin azalmasına neden olmuştur. Enerji verimliliği ve enerji tasarrufu açısından öneriler de bulunulmuştur.

Energy transition, decarbonisation and sustainability are terms often used when referring to solutions which tackle climate change to reduce its negative impacts on human society. Fossil fuel consumption is widely accepted to be one of the major drivers for climate change. It is used in industrial production, mobility, power generation as well as for heating and cooling purposes. As a matter of fact, residential and commercial heating applications contribute a significant amount to the utilization of fossil fuels such as oil or natural gas. District heating networks are systems used to provide heating service, fueled by the by-products of power generation, but are gaining more and more significance in the energy transition and decarbonisation of the heating sector. In district heating networks, heat can be produced with relatively low specific carbon emission (cogeneration, biomass etc.) and efficiently distributed to a large amount of consumers through dedicated networks. In this thesis study, energy and exergy analysis of İnönü University Central Heating System, which consumes 2 684 211 m3 natural gas fuel annually, was performed. Energy and exergy efficiency of fuel, boiler and flue gases are determined by making energy and exergy analyzes. As a result of the analysis, boiler energy efficiency was calculated as 86.88% and boiler exergy efficiency as 20.70%. Boiler energy efficiency and exergy efficiency decreased as the excess air coefficient increased. At the same time, the increase in flue gas temperatures caused a decrease in boiler energy efficiency and exergy efficiency. Suggestions have also been made in terms of energy efficiency and energy saving.