Bir biyogaz üretim prosesinin ekserji analizi
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2009
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Biyogaz sistemleri, dünyada, hem gelişmiş hem de gelişmekte olan ülkeler tarafından yoğun şekilde kullanılan, ekonomik ve teknik yönden yetkinliklerini kanıtlamış sistemlerdir. Ülkemiz, proseste kullanılan organik atıklar yönünden, büyük bir potansiyele sahip olmasına karşın, ülkemizde biyogaz sistemleri yaygınlaşamamıştır. Bu çalışmada, 07 DPT 003 No’lu ‘Kırsal Kesim Biyogaz Teknolojilerinin Geliştirilmesi ve Yaygınlaştırılması’ isimli proje kapsamında İzmir’in ilçelerinde kurulan biyogaz sistemleri için enerji kalitesi, ekserji analizi kullanılarak incelenmiştir. Sistemin enerji ihtiyacını azaltmak için, 5 m3 kapasiteli biyogaz reaktörünün ısıtılmasında güneş enerjisi desteği kullanılmıştır. Yatırım ve işletme maliyetlerinin göz önüne alındığı ekonomik yaklaşımda sistemin uygulanabilirliği değerlendirilmiştir. Biyogaz sistemi, güneş kolektörü, boyler, biyogaz reaktörü, 2 adet sirkülasyon pompası ve 1 adet besleme pompasından oluşmaktadır. Her ünite üzerinde yapılan ekserji analizinden yola çıkarak, biyogaz sisteminin ekserji verimi hesaplanmıştır. Ekserji analizinde çevre şartları, optimum dış hava sıcaklığı ve basıncı göz önüne alınarak, T0 = 20 °C ve P = 1 atm olarak kabul edilmiş, gece ve gündüz olmak üzere iki zaman aralığında ekserji analizi yapılmıştır. Günlük 3,89 kg UK/m3.gün miktarında sürekli beslemenin yapıldığı, mezofilik bölgede sığır atığı kullanılarak gerçekleştirilen denemede, 1,3 m3-biyogaz/m3-reaktör.gün olmak üzere yüksek biyogaz verimi değerine ulaşılmıştır. Sistemi oluşturan üniteler üzerinde yapılan ekserji analizlerinde ise, literatür ile uyumlu ekserji verimleri elde edilmiş, ancak borulardaki ısı kayıplarının özellikle boylerdeki verimi etkilediği, bütünsel sistem verimindeki artışın, kolektördeki verim değişimi ile paralel seyrettiği gözlenmiştir. Biyogaz sisteminin ekserji verimi % 35 ile % 74 arasında değişken olduğu saptanmıştır. Ayrıca ömür boyu maliyet analizinin kullanıldığı ekonomik yaklaşım sonucu, kullanılan biyogaz sisteminin geri ödeme süresinin 3,06 yıl olduğu belirlenmiştir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Biyogaz, Ekserji, Güneş Enerjisi, Biogas, Exergy, Solar Energy, Güneş Enerjisi A.B.D.
