Batman atık su arıtma tesisinde bulunan kojenerasyon sisteminin termodinamik analizi

Son zamanlarda teknolojide meydana gelen çok hızlı yükselişler ile savaş, hastalık gibi sıkıntılar neticesinde gelişmiş-gelişen ülkelerde çok büyük enerji kirzileri ortaya çıkmıştır. Fosil kaynaklara erişimin zorluğu ve bu kaynakların çevrede oluşturduğu hasarların büyüklüğü yenilenebilir enerjiye olan talebi daha da arttırmıştır. Biyogaz biyokütle olarak adlandırdığımız organik maddelerin oksijen yokluğunda biyolojik olarak parçalanması ile meydana gelen yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Enerji ihtiyaçlarını karşılamada büyük bir rekabetin içinde olduğu dünyada enerji verimliliğinin arttırılması büyük önem arz etmektedir. Bundan dolayı diğer enerji kaynaklarında olduğu gibi Biyogazın da kullanıldığı sistemlerde yüksek verimliliğin elde edilmesi ve cihaz ve ekipmanların kapasitelerinin doğru kullanılması, enerji ve ekserji analizlerinin hassas bir şekilde hesaplanmasıyla mümkündür. Bu tezde Batman Belediyesi tarafından kurulan Atık su Arıtma Tesisi (AAT) sahasından elde edilen Biyogazın enerji kaynağı olarak kullanılması için kurulan kojenerasyon sisteminin enerji analizleri verilmiştir. Tezde ayrıca AAT sisteminin bölümlerinin biyogaz üretimi üzerindeki etkileri detaylıca ve şematik olarak gösterilmiştir. Kojenerasyon sisteminde elektirk-ısı ihtiyacının kesintisiz, kaliteli ve temiz bir şekilde karşılanması amacıyla biyogaz yakıtlı 0,530 MWe gücünde GUASCOR FGLD 360 tipi motor kullanılmıştır. Yanma işleminin gerçekleşmesiyle motorda elektrik enerjisi üretilmekte, aynı zamanda egzoz bacasından ve motor ceketinden sıcak su elde edilmektedir. Kojenerasyon sistemindeki motorun verimliliği, egzoz emisyonları, egzoz gaz sıcaklığı ile 2019-2020 yıllarındaki elektrik üretimleri incelenmiştir. Bu amaçla sistemdeki her bir ekipman için I. ve II. Kanun analizleri EES programında tanımlanmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda kojenerasyon sisteminin elektriksel I. Kanun verimliliği % 35.8 ve II. Kanun verimliliği % 41.3 olup toplam sistem I. ve II. Kanun verimliliği ise sırasıyla % 69.4 ile % 45.7 olarak elde edilmiştir.