Header Reklam

Organik Rankine Çevrimli Trijenerasyon Uygulayarak Güneş Enerjisiyle Sera İklimlendirme

09 Aralık 2016 Dergi: Aralık-2016

Yazan: H. Hüseyin Öztürk

Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü, Sarıçam/Adana. e-mail: hhozturk@cu.edu.tr

Özet

Bu çalışmada, Organik Rankine çevrimli mikro trijenerasyon sistemi aracılığıyla güneş enerjisi ile sera iklimlendirme uygulaması incelenmiştir. Sera iklimlendirme uygulamaları için tüketilen enerji miktarının azalması ve dış hava koşullarına olan bağımlılığın azaltılarak serada üretim periyodunun artırılmasına bağlı olarak, üretim giderleri azalacak ve enerji tasarrufu sağlanacaktır. Enerji tasarrufu sağlanmasının önemli bir sonucu olarak, sera iklimlendirme uygulamaları için fosil yakıt tüketimi de azalacağından, atmosferde sera etkisi yaratan başlıca gazlardan olan CO2 salımı da önemli oranda azalacaktır. Böylece; üretici, ülke ekonomisi, insan sağlığı ve çevre korunumu açısından önemli katkılar sağlanacaktır.

1. Giriş

Tarım sektöründe enerji tasarrufuna ilişkin son gelişmeler, yoğun enerji tüketilen seracılık sektörünün enerji tasarrufunda önemli bir yeri olduğunu göstermiştir. Esas olarak sezon dışı üretim amacıyla kullanılan seralarda yetiştirilen ürünlerin kalite, miktar ve gelişme süresi bakımından en uygun ortam koşullarının sağlanabilmesi için, kışın soğuk dönemlerde ısıtma ve yazın sıcak dönemlerde ise havalandırma/serinletme gereklidir. Bitki büyümesi ve gelişmesi ile verim ve kalitesi üzerinde esas etkiye sahip olan ortam sıcaklığının kontrol altında tutulması, sera tekniğinde önemlidir. Seralarda yetiştirilen ürünlerden beklenilen en yüksek verimin elde edilebilmesi için, sıcaklığın düşük olduğu dönemlerde seraların ısıtılması gereklidir. Ülkemizde ekolojik koşulların uygun olması nedeniyle, sadece soğuk kış gecelerinde gereksinim duyulan ısıtma uygulamaları yeterince yapılmamaktadır. Bu nedenle, yetiştirilen ürünlerin kalite, miktar ve hasat zamanı açısından bazı olumsuzluklarla karşılaşılmaktadır (Öztürk ve Başçetinçelik, 2002).

İklim koşullarını kontrol ederek, tarımsal üretim sürecini yıl içerisinde daha geniş bir süreye yaymak üzere yapılan örtü altı üretimde en önemli sorun iklimlendirmedir. Ülkemiz koşullarında, ısıtma giderleri ise sera karlılığını etkileyen en önemli etmenlerden biridir. Seracılık işletmelerinde ısıtma giderleri, yetiştirme mevsimi, bölge ve ürün tipine bağlı olarak değişmekle birlikte toplam maliyetin %40-80’ini oluşturmaktadır (Öztürk, 2008). Sera ısıtmada kullanılan fosil yakıtların maliyetlerinin yüksek olması nedeniyle, sadece bitkileri dondan korumaya yönelik ısıtma yapılmaktadır. Düzenli ısıtma yapılmaması, verim düşüklüğü, üretim çeşidinde sınırlama, tarımsal mücadele için ilaç ve hormon kullanma zorunluluğu gibi sorunları beraberinde getirmektedir. Ancak, bitkinin ihtiyaç duyduğu sıcaklığı sağlayacak yeterli bir ısıtma ürün verimini %50-60 oranında artırabilmektedir (Bot, 1983; Bargach vd., 1999; 2004; Atar vd., 2013). Bu nedenle, sera iklimlendirme uygulamalarında, günümüz enerji varlığını korumak ve çevre kirlenmesini önlemek amacıyla fosil enerji kaynakları yerine alternatif enerji kaynaklarından yararlanmak öncelikli bir gereksinimdir.

Bu çalışmada, Organik Rankine çevrimli mikro trijenerasyon sistemi aracılığıyla güneş enerjisi ile sera iklimlendirme uygulaması incelenmiştir. Sera iklimlendirme uygulamaları için tüketilen enerji miktarının azalması ve dış hava koşullarına olan bağımlılığın azaltılarak serada üretim periyodunun artırılmasına bağlı olarak, üretim giderleri azalacak ve enerji tasarrufu sağlanacaktır. Enerji tasarrufu sağlanmasının önemli bir sonucu olarak, sera iklimlendirme uygulamaları için fosil yakıt tüketimi de azalacağından, atmosferde sera etkisi yaratan başlıca gazlardan olan CO2 salımı da önemli oranda azalacaktır. Böylece; üretici, ülke ekonomisi, insan sağlığı ve çevre korunumu açısından önemli katkılar sağlanacaktır.

2. Organik Rankine Çevrimli Trijenerasyon

Güneş enerjisi ile sera iklimlendirme amacıyla Organik Rankine çevrimli mikro trijenerasyon uygulanabilir. Serada başta ısıtma, serinletme ve aydınlatma olmak üzere iklimlendirme uygulamaları için gereksinim duyulan toplam enerji miktarı, Organik Rankine çevrimli mikro trijenerasyon sistemi aracılığıyla güneş enerjisinden karşılanır. Tasarımlanacak Organik Rankine çevrimli mikro trijenerasyon sisteminin teknik ve ekonomik uygulanabilirliği önemlidir. Güneş enerjisinin, piyasada kolayca bulunabilen ucuz malzemeler ve mevcut tasarım olanakları ile yaygın bir şekilde kullanımını kolaylaştıran düşük maliyette, herhangi bir dış kaynak kullanılmadan, elektrik üretimi ve ısıtma/soğutma/sulama/aydınlatma uygulamalarında etkin olarak kullanılmasını kolaylaştıracak bir sistem tasarımlanabilir. Bu tip bir tasarımın başlıca işlevi; güneşten gelen ısıl ışınım enerjisinden yararlanarak, elektrik üretmek ve ısıtma/soğutma yapmaktır.

Birlikte enerji üretim sistemi olan trijenerasyon sistemi, verimli ısıtma, havalandırma, soğutma, aydınlatma uygulamalarında, yenilenebilir bir enerji kaynağı olan güneş enerjisi kullanımını içermektedir. Trijenerasyon uygulaması, enerji üretme ve diğer enerji verimli malzeme, ekipman ve teknolojilerin geliştirilip izlenmesi bakımından önem taşımaktadır. Bina enerji yönetim sistemlerinin yapı özelinde geliştirilip, enerji tüketimi, üretimi, depolanması konularında yapı-enerji sistemi etkileşiminin optimizasyonunun sağlanması, enerji verimliliği açısından önemlidir. Diğer taraftan, ülkemizde maliyet etkin "net-sıfır enerjili binalarda" binayı oluşturan tüm sistemlerin, ürünlerin ve şebekenin kusursuz bir şekilde Bina Enerji Yönetim Sistemi içerisine entegre edilip, birlikte çalışabilirliğinin araştırılması bakımından önem taşımaktadır.

Türkiye’de mikro kojenerasyon, 18.04.2007 tarihinde kabul edilen ve 02.05.2007 tarih ve 26510 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanarak yürürlüğe giren 5627 sayılı Enerji Verimliliği Kanunu (EVK) ile önem kazanmıştır. Mikro kojenerasyon ile ilgili teşvikler ise 03.12.2010 tarihinde yayımlanan Lisanssız Elektrik Üretimine İlişkin Yönetmelik ile başlamıştır. EVK’nun 15. maddesine göre, yalnızca kendi ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla; yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı, kurulu gücü azami 200 kW üretim tesisi ile mikro kojenerasyon tesisi kuran gerçek ve tüzel kişiler, lisans alma ve şirket kurma yükümlülüğünden muaftır. Organik Rankine çevrimli mikro trijenerasyon sistemi, Ulusal standartlara ve mevzuata uygun olarak geliştirilebilir. Sistem; maliyet, ömür ve çevre dostu olma yönünden mevcut malzeme ve teknolojiler ile rekabet edebilir seviyelerde tasarımlanabilir.

2.1.  Organik Rankine Çevrimi

Termodinamik bir çevrim olan Rankine çevrimi, buhar kullanılan enerji santralleri için ideal bir çevrimdir.  Geleneksel Rankine Çevrimi (GRÇ), birçok enerji santralinde görülen standart kazan/buhar türbini düzenlemesidir. GRÇ’nde çalışma akışkanı, yüksek sıcaklıkta (500 °C veya daha yüksek) ısı geri kazancıyla, buharlaştırılan sudur. Buna karşın, ısı kısmen daha düşük sıcaklıklarda (80-300 °C) kullanılacağı zaman, ısı geri kazancını ve sistem verimini arttıran toluol gibi, düşük buharlaşma sıcaklığına sahip organik akışkanlar kullanılabilir. Su dışında başka bir çalışma akışkanı kullanan Rankine çevrimi sistemleri, ticari olarak mevcut olup, bu tip çevrimler Organik Rankine Çevrimi (ORÇ) olarak adlandırılmaktadır.

Farklı enerji teknolojileri arasında, sudan daha düşük kaynama sıcaklığına sahip bir akışkan kullanılan ORÇ, düşük sıcaklıktaki ısı kaynaklarından elektrik üretilmesinde yüksek dönüşüm verimi sağlar. ORÇ üniteleri, kapalı bir Rankine çevriminde termodinamik ve ticari koşullara göre seçilen akışkanlarla çalıştırılır. Bu amaçla, günümüzde farklı özelliklerde organik akışkanlar kullanılmaktadır.

ORÇ ile GRÇ arasındaki en önemli fark, çevrimde kullanılan çalışma akışkanıdır. ORÇ sistemlerinde kullanılan çalışma akışkanının kaynama sıcaklığı düşüktür. Bu nedenle, bir mikro-türbini veya yoğuşturucuyu çalıştırabilmek amacıyla buhar üretebilmek için yüksek sıcaklıklara ulaşmak gerekli değildir.

Çalışma akışkanı, bir ısı değiştirici olarak işlev yapan buharlaştırıcıda ısıtılır ve buharlaştırılır. Yüksek basınçlı sıcak gaz halindeki akışkan türbinden geçerek soğur ve basıncı azalır. Bu işlem sırasında üretilen enerji ile jeneratör elektrik üretir. Yoğuşturucuda, soğutularak yoğuşturulan akışkan, basınçlandırılarak buharlaştırıcıya gönderilir ve böylece termodinamik çevrim tamamlanır. Ne atık ısı kaynağı, ne soğutma devresi çalışma akışkanı ile doğrudan temas kurmaz ve kütle transferi gerçekleşmez.

2.1.1. Organik Rankine Teknolojisinin Yararları

GRÇ ilkesine bağlı olarak çalışan, yüksek sıcaklıkta ısıl güç üreten tesisler, küçük ölçekli güç üretimi için ekonomik değildir. ORÇ teknolojisi ile düşük sıcaklıktaki ısı kaynaklarından etkin bir şekilde yaralanılabilir. Günümüzde ORÇ sistemleri,  MW düzeyinde güç üretimi için ticari olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, çok sayıda kW ölçeğinde ORÇ sistemi bulunmaktadır. ORÇ sistemlerinin işlevi, geleneksel buhar türbinine benzemekle birlikte, sistemde çalışma akışkanı olarak su yerine, moleküler kütlesi fazla olan organik bir akışkanın buharlaştırılması sonucunda, çok yüksek elektriksel güç (10 MW düzeyine kadar) üretilebilmektedir. ORÇ teknolojisinin teknik ve ekonomik üstünlükleri Çizelge 1’deki gibi özetlenebilir.

Çizelge 1. ORÇ Teknolojisinin Teknik ve Ekonomik Üstünlükleri

(Öztürk ve Kaya, 2014)

sera 1

ORÇ teknolojisi ile tasarımlanan ünitelerin; modüler yapıda olması ve aynı sistemin küçük bazı değişikliklerle değişik ısı kaynakları ile birlikte kullanılabilmeleri gibi üstünlükleri vardır. ORÇ teknolojisi, soğutma uygulamalarında yaygın olarak kullanılmakta ve bu sistemin bileşenleri ileri teknoloji ile tasarımlanmaktadır. Geleneksel güç çevrimlerinin tersine, ORÇ teknolojisi ile yerel ve küçük ölçekli güç üretilebilmektedir. ORÇ ilkesine bağlı olarak çalışan güç üniteleri, 55 °C’den başlayan sıcaklıklarda elektrik üretebilirler. ORC teknolojisi, soğutma uygulamalarında yaygın olarak kullanılmakta ve bu sistemin bileşenleri ileri teknoloji ile tasarımlanmaktadır.

Enerji kıtlığı ve küresel ısınma nedeniyle, son yıllarda düşük sıcaklıklı ısı kaynaklarına olan ilgi giderek artmaktadır. Düşük sıcaklıktaki ısı kaynaklarından elektrik üretebilmek için birçok teknoloji geliştirilmiştir. Geliştirilen bu yeni teknolojiler arasında, en yaygın olarak kullanılanı ORÇ sistemleridir. ORÇ’nin temel işlevi; güneş, biyokütle ve jeotermal enerji gibi yenilenebilir enerji kaynakları ile endüstriyel tesislerden, gaz türbini ve motorundan açığa çıkan gazlar gibi düşük sıcaklıktaki atık ısı kaynaklarından, düşük sıcaklıkta buharlaşıp-yoğunlaşabilen organik akışkanlar yardımıyla elektrik üretmektir.

2.1.2. Organik Rankine Teknolojisi Uygulamaları

Küçük ölçekli güç üretiminde, ORÇ teknolojisinin kullanımı konusunda yoğun araştırma ve geliştirme çalışmaları yapılmaktadır. Günümüzde, küçük ölçekli güç üretimi için ORÇ sistemleri teknik ve ekonomik olarak uygulanabilir duruma gelmiştir. ORC teknolojisi; esas olarak biyokütle, kojenerasyon, jeotermal enerji ve atık ısı geri kazanımı uygulamaları olmak üzere, 1980’li yılların başından beri yana hızlı bir şeklide gelişmektedir.

ORÇ, yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretiminde tesis büyüklüğü ve yatırım giderlerini azaltmak için uygun bir teknoloji olarak görülmektedir. ORÇ teknolojisi, ülkemizin kırsal kesimlerinde tasarımlanabilecek olan yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanılan küçük ölçekli kojenerasyon uygulamaları için uygun özelliklere sahiptir. Isı ve gücün aynı tesiste birlikte üretilmesi anlamına gelen kojenerasyon uygulaması, dünya ülkelerinde izlenen enerji politikalarının en temel amacıdır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından küçük ölçekli güç üretimi için, ORÇ sistemleri, teknik ve ekonomik olarak uygulanabilir özelliklerdedir.

2.1.3. Güneş Enerjisi Uygulamaları İçin Organik Rankine Çevrimi

Ülkemizin de içerisinde bulunduğu Akdeniz iklimi kuşağı, güneş enerjisi bakımından önemli bir potansiyele sahip olmakla birlikte, güneş enerjisinden etkin olarak yararlanılmamaktadır. Güneş enerjisinin diğer geleneksel enerji kaynakları ile birlikte kombine ısı ve güç üretimi (kojenerasyon) için kullanılması durumunda, atmosfere bırakılan zararlı emisyonlar azalacak ve önemli miktarda enerji tasarrufu sağlanacaktır.

Yoğunlaştırıcı güneş toplaçları, 500-1200 °C gibi yüksek sıcaklıklara ulaşılabilmesine karşın, düzlem toplaçlar gibi yoğunlaştırıcı özellikte olmayan güneş toplaçları 80-180 °C gibi kısmen düşük sıcaklıklarda çalışmaktadırlar. ORÇ, güneş enerjisi uygulamalarında tesis büyüklüğü ve yatırım giderlerini azaltmak için ümitvar bir teknoloji olarak görülmektedir (Şekil 1). ORÇ, düşük sıcaklıklarda çalışabilir ve toplam yerleşik güç kapasitesi kW düzeylerine kadar azaltılabilir. Fresnel yoğunlaştırıcı gibi teknolojilerin yatırım giderleri düşük olduğundan ve düşük sıcaklıklarda çalıştıklarından, bu tür güneş enerjisi uygulamaları için ORÇ teknolojisinden etkin bir şekilde yararlanılabilir. ORÇ teknolojisi, kırsal kesimde, güneş enerjisinden yararlanılan küçük ölçekli kojenerasyon uygulamaları için teknik ve ekonomik uygulanabilirlik bakımından uygun özelliklere sahiptir. 

sera sekil 1

Şekil 1. ORÇ ile güneşten güç üretim tesisi tasarım şeması

2.2.  Trijenerasyon Uygulamalarında Organik Rankine Çevrimi

Küçük ölçekli veya mikro kojenerasyon/trijenerasyon uygulamaları dünyada giderek yaygınlaşmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, maliyetler sürekli düşmüş ve mikro kojenerasyon/trijenerasyon sistemleri uygulanabilir duruma gelmiştir. Bu tip sistemler, günümüzde iklimlendirme sistemleriyle ilişkilendirilerek ve ekonomik olarak uygulanmaktadırlar. Elektrik üretimine dayalı, kurulu gücü 50 kW ve altında olan, ısı enerjisi ile elektriğin, aynı cihazla bir arada üretilmesine olanak sağlayan sisteme mikro kojenerasyon denir. Böylece enerji tasarrufu sağlanarak kışın ısıtma ve sıcak su sağlayan bu sistem, aynı zamanda ilave bir cihazla yazın soğutma sağlayarak kolayca bir trijenerasyon sistemine dönüşebilmektedir. Trijenerasyon, tek bir enerji kaynağı kullanılarak elektrik üretimi, ısıtma ve soğutma uygulamalarının eş zamanlı olarak yapılması işlemidir. Soğutma işlemi, ortaya çıkan ısı enerjisinin bir bölümü bu işe yönlendirilerek uygulanır. Bu sistemde de, kojenerasyon sistemlerinde olduğu gibi, tamamen aynı miktarda yakıt kullanılır. Elektrik üretim işleminden açığa çıkan atık ısı kullanılarak, absorbsiyonlu soğutucu çalıştırılır. Isı enerjisi girdisi, iklimlendirme veya işlem kullanımına yönelik olarak soğutma enerjisine dönüştürülür. Seralarda ısıtma/soğutma ve yapay aydınlatma için elektriksel güç ve ısı enerjisi gereksinimleri ile soğutma gereksinimlerini ekonomik olarak karşılayabilmek için, trijenerasyon sistemleri kullanılabilir (Şekil 2). 

sera sekil 2

Şekil 2. Serada mikro trjenerasyon uygulaması

Trijenerasyon işlemi, elektrik üreten sistemde açığa çıkan atık ısının, ısıtma ve soğutma amacıyla kullanılması tekniğidir. Bir trijenerasyon tesisinde enerji üretimi aşağıdaki aşamalar ile gerçekleşir (Şekil 3):

sera sekil 3

Şekil 3. Trijenerasyon sisteminde işlem akışı

1) Gaz türbini gibi ısıl güç üreten bir ünite aracılığıyla mekanik güç üretilir.

2) Üretilen mekanik güç, elektrik üreten bir jeneratörü çalıştırmak için kullanılır.

3) Isıl güç üretme ünitesinden, egzoz gazları, soğutma suyu ve yağlama yağı ile açığa çıkan atık ısı enerjisi, ısıtma veya soğutma gereksinimlerini kısmen veya tamamen karşılamak için kullanılır.

4) Atık ısının tamamı veya bir kısmından, konut/sera ısı yükü gibi, ısıtma gereksinimlerinin karşılanması için yararlanılır.

5) Atık ısının tamamı veya bir kısmından, konut/sera soğutma yükü gibi, soğutma gereksinimlerinin karşılanması için yararlanılır. Soğutma işlemi, ısı enerjisiyle çalışan tek veya çift etkili bir absorpsiyonlu soğutma ünitesi ile gerçekleştirilir.

Kojenerasyon işlemi, 4 aşamalı bir işlem olmasına karşın, trijenerasyon işlemi 5 aşamalı bir işlemdir. Trijenerasyon sisteminde (3) son işlem aşaması; buharın bir de absorpsiyonlu soğutma aşamasından geçip, soğutma amacıyla kullanılmasıdır. Absorpsiyonlu soğutma sistemlerinde soğutucu akışkanın bir ikinci akışkan içinde soğurulması gereklidir. Bu sistemler, buhar sıkıştırmalı soğutma sistemine çok benzer fakat buradaki kompresörün yerini karmaşık bir soğurma mekanizması almıştır. Soğutma mekanizması, absorber ve ısıtıcıdan oluşmaktadır ve sıkıştırma işlemini gerçekleştirmektedir. Bu sistemlerin çalışması dış kaynaktan sağlanan ısıya dayanır. Güneş toplaçları kullanarak üretilen sıcak su, buhar üretimi için yararlanılır. Bu buhar doğrudan ısıtma amaçlı kullanılabileceği gibi absorpsiyon aşamalarından geçerek soğutma amaçlı da kullanılabilmektedir. Güneş enerjisiyle soğutma sistemlerinde, gece güneşlenme olmayacağı için, sistemde soğuk su ve sıcak su depolarının bulunması gerekmektedir.

3. Sonuç ve Öneriler

Enerji gereksinimi artışına bağlı olarak, Bina Enerji Yönetim Sisteminin geliştirilmesi atık ısı geri kazanımı ve yönetimi, CO2 emisyonlarını azaltmak, ucuz enerji arzı sağlamak ve enerji arzını güvenli duruma getirmek amacıyla önemli bir çözüm olarak ortaya çıkmaktadır. Enerji kıtlığı ve küresel ısınma nedeniyle, son yıllarda düşük sıcaklıklı ısı kaynaklarına olan ilgi giderek artmaktadır. Düşük sıcaklıktaki ısı kaynaklarından elektrik üretebilmek için birçok teknoloji geliştirilmiştir. Geliştirilen bu yeni teknolojiler arasında, en yaygın olarak kullanılanı ORÇ sistemleridir. ORÇ’nin temel işlevi; güneş, biyokütle ve jeotermal enerji gibi yenilenebilir enerji kaynakları ile endüstriyel tesislerden, gaz türbini ve motorundan açığa çıkan gazlar gibi düşük sıcaklıktaki atık ısı kaynaklarından, düşük sıcaklıkta buharlaşıp-yoğunlaşabilen organik akışkanlar yardımıyla elektrik üretmektir. GRÇ ilkesine bağlı olarak çalışan, yüksek sıcaklıkta ısıl güç üreten tesisler, küçük ölçekli güç üretimi için ekonomik değildir.

ORÇ teknolojisi ile düşük sıcaklıktaki ısı kaynaklarından etkin bir şekilde yaralanılabilir. Günümüzde ORÇ sistemleri, MW düzeyinde güç üretimi için ticari olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, çok sayıda kW ölçeğinde ORC sistemi bulunmaktadır. Farklı enerji teknolojileri arasında, kaynama sıcaklığı sudan daha düşük olan bir akışkan kullanılan ORÇ, düşük sıcaklıktaki ısı kaynaklarından elektrik üretiminde daha yüksek dönüşüm verimi sağlar.

ORÇ teknolojisi ile tasarımlanan ünitelerin; modüler yapıda olması ve aynı sistemin küçük bazı değişikliklerle değişik ısı kaynakları ile birlikte kullanılabilmesi gibi üstünlükleri vardır. ORÇ teknolojisi, soğutma uygulamalarında yaygın olarak kullanılmakta ve bu sistemin bileşenleri ileri teknoloji ile tasarımlanmaktadır. Geleneksel güç çevrimlerinin tersine, ORÇ teknolojisi ile yerel ve küçük ölçekli güç üretilebilmektedir. ORÇ ilkesine bağlı olarak çalışan güç üniteleri, 55 °C’den başlayan sıcaklıklarda elektrik üretebilirler. ORÇ, yenilenebilir enerji kaynaklarından elektrik üretiminde tesis büyüklüğü ve yatırım giderlerini azaltmak için uygun bir teknolojidir. ORÇ teknolojisi, yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanılan küçük ölçekli kojenerasyon/trijenerasyon uygulamaları için uygun özelliklere sahiptir. Isı ve gücün aynı tesiste birlikte üretilmesi anlamına gelen kojenerasyon uygulaması, dünya ülkelerinde izlenen enerji verimliliği politikalarının en temel amacıdır.

Ülkemizin de içerisinde bulunduğu Akdeniz iklimi kuşağı, güneş enerjisi bakımından önemli bir potansiyele sahip olmakla birlikte, ülkemizde güneş enerjisinden etkin olarak yararlanılmamaktadır. Güneş enerjisinin diğer geleneksel enerji kaynakları ile birlikte kojenerasyon/tirjenerasyon için kullanılması durumunda, atmosfere bırakılan zararlı salımlar azalacak ve önemli miktarda enerji tasarrufu sağlanacaktır.

Mikro kojenerasyon/trijenerasyon teknolojisi; özellikle evlerde, ofislerde, ticari binalarda, tarımsal yapılarda, kampüslerde, hastanelerde, alışveriş merkezlerinde etkin bir şekilde uygulanabilmektedir Hem çevresel, hem de ekonomik açıdan birçok kazanç sağladığı gibi, atık ısıdan ısıtma/soğutma veya sıcak su üretimi sağlaması nedeniyle karbon salımını önemli düzeyde azaltmaktadır. Trijenerasyon uygulamalarının başlıca yararları şunlardır: 1) Yüksek enerji tasarrufu sağlar. 2) Daha temiz enerji üretimi sağlar. 3) Tüketim gerekisinimine göre enerji üretimi sağlar. 4) Kesintisiz ve yüksek verimde enerji üretimi sağlar. 5) Montaj süresi kısa, bakım/onarım işlemleri kolaydır. 6) Yatırımın kendini amorti etme süresi kısadır.

İşletmenin toplam enerji giderlerinin azalmasına bağlı olarak, üretilen ürün kalitesi azalmadan, üretim maliyetleri de azalacak, şirketin rekabet gücü artacaktır. İşletmenin enerji temin güvencesi olacak, üretim kesintilerinin yol açtığı zararlar ortadan kalkacaktır. Sonuç olarak, trijenerasyon sistemi ile elektrik daha ekonomik koşullarda üretileceği gibi, bu işlem sırasında açığa çıkan ısı enerjisi, yakıt tüketimi olmaksızın elde edileceğinden, ısıtma ve soğutma hizmetleri de daha az maliyetle sağlanacaktır. Aynı zamanda, trijenerasyon sistemi çevre duyarlılığı yönüyle de oldukça yararlıdır.

Kaynaklar

Atar, I., Naili, N., Khalifa, N., Hazami, M., Farhat, A. Parametric and numerical study of a solar system for heating a greenhouse equipped with a buried exchanger, Energy Conversion and Management 70, 163–173, 2013.

Bargach, M.N., Dahman, A.S., Moukaalouch, M. A heating system using flat plate collectors to improve the inside greenhouse microclimate in Morocco, Renewable Energy, 18 (3), 367–381, 1999.

Bargach, M.N., Tadili, R., Dahman, A.S., Moukaalouch, M. Comparison of the performance of two solar heating systems used to improve the microclimate of agricultural greenhouses in Morocco, Renewable Energy, 29 (7), 1073–1083, 2004.

Bot, G.P.A. Greenhouse climate: From physical processes to a dynamic model, PhD. Dissertation, Wageningen Agricultural University, Wageningen, 240 pp, 1983.

Öztürk, H.H., Başçetinçelik, A. Güneş Enerjisiyle Sera Isıtma. Türkiye Ziraat Odaları Birliği, (230), 2002. 

Öztürk, H.H. Sera İklimlendirme Tekniği. Hasad Yayıncılık,ISBN 978-975-8377-64-0, 2008.

Öztürk, H.H., Kaya, D. Kojenerasyon ve Trijenerasyon Tekniği: Projeleme-Tasarım-Analiz, Umuttepe Yayınları, ISNB 6055100285, 2014.