Bir jeotermal santralde atık ısının termoelektrik jeneratörlerle geri kazanılması, sistem kurulması ve performansının değerlendirilmesi

Yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı ve değerlendirmesi zaman geçtikçe önem kazanmaktadır. Jeotermal enerji dünyamızdaki en önemli yenilenebilir ve en kullanışlı enerji kaynaklarımızdandır. Jeotermal enerjiden elektrik üretimi, sera, konut ısıtma ve kurutma fabrikaları gibi birçok alanda faydalanılmaktadır. Jeotermal santraller ülkemizde yerli sermaye olduğu için hızla sayıları artmakta ülke ekonomisine büyük katkıları olmaktadır. Bütün dünyanın en önemli ihtiyacı olan enerjinin en ucuz ve en verimli şekilde üretilmesi çok önemlidir. Bütün santrallerde verimlilik ne kadar geliştirilirse geliştirilsin, iyileştirmeler yapılsın yine de halen üretim yapılabilecek enerji kaynakları bulunmaktadır. Jeotermal santrallerde de verim oranı %12 ler civarındadır. Bizim santralimizde enjeksiyon kuyularına giden veya seperatör sistemlerinde blöf amaçlı olan 99-100 C civarında sıcak su, sistemin soğutulması için 20-25 C civarında soğuk su mevcuttur. Bu atıl olan iki enerji kaynağını kullanarak peltıer sistemi ile enerji üreterek aküde depolama sonrası gece aydınlatılabilmesi konusu incelenmiştir. Bu sayede geceleri santralin iç ihtiyacını elektrik tüketiminin azaltılması planlanmıştır. Ayrıca sistem termodinamiğin 1. Ve 2. Yasası ile de incelenmiştir. Yapılan incelemede sistemlere ait enerji ekserji verimleri aşağıdaki gibidir; Birinci peltier sisteminin enerji verimi %0,0019 bulunmuştur. Sistemin ekserji verimi ise %98,91 olarak bulunmuştur. İkinci peltier sisteminin enerji verimi %0,00194 bulunmuştur. Sistemin ekserji verimi ise %98,776 olarak bulunmuştur. Yapılan bir diğer incelemede ise sistemlere ait yüzey sıcaklıkları ısı transferi ile analiz edilmiştir sonuçlar aşağıdaki gibidir; Birinci sistemin incelemelerinde sıcak akışkanın temas ettiği taşınım ile ısı transferinin olduğu yüzeydeki sıcaklık 94,121°C'dir. Bu sıcak akışkanın iletimle dış yüzeye yaptığı ısı transferi sonrası dış yüzey sıcaklığı 92,310°C'dir. Birinci sistemin incelemelerinde soğuk akışkanın temas ettiği taşınım ile ısı transferinin olduğu yüzeydeki sıcaklık 28,448°C'dir. Bu soğuk akışkanın peltiere temas ettiği noktadaki iletimle dış yüzeye yaptığı ısı transferi sonrası dış yüzey sıcaklığı 28,054°C'dir. İkinci sistemin incelemelerinde sıcak akışkanın temas ettiği taşınım ile ısı transferinin olduğu yüzeydeki sıcaklık 93,744°C'dir. Bu sıcak akışkanın iletimle dış yüzeye yaptığı ısı transferi sonrası dış yüzey sıcaklığı 91,703°C'dir. İkinci sistemin incelemelerinde soğuk akışkanın temas ettiği taşınım ile ısı transferinin olduğu yüzeydeki sıcaklık 28,605°C'dir. Bu soğuk akışkanın peltiere temas ettiği noktadaki iletimle dış yüzeye yaptığı ısı transferi sonrası dış yüzey sıcaklığı 28,075°C'dir. Çıkan sonuçlar sistemin ölçü aletleri ile doğrulama yapmak için kontrol edildiğinde birbirleri ile uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda birinci üniteden 0,04699 kWh ikinci üniteden 0,0462 kWh elektrik üretimi sağlanmıştır. Bu üretimlerle ilk kurulum maliyetleri yedi yıl gibi bir sürede geri dönüş sağlamaktadır. Akü ve ınverter sistemi daha fazla peltier sistemi kurulup elektrik üretilmesi için uygundur. Bu da ilk kurulum maliyetinin daha fazla elektrik üretilmesi nedeniyle daha kısa sürede geri dönmesini sağlayacaktır.