Atık ısı

Enerjini Dönüşümü

Fosil yakıt kullanarak enerjiyi işe ya da elektrik enerjisine dönüştüren makineler yan ürün olarak ısı üretir.

İmha

Düşük sıcaklıktaki ısı çok az iş yapma potansiyeline sahiptir(ekserji),yani ısı atık ve çevre tarafından kabul edilmediği sürece niteliklidir. Ekonomik olarak en uygunu göl,deniz veya nehir sularıyla yadsımaktır. Eğer yeterli soğutma suyu yoksa, santralin atık ısıyı doğaya yadsıtması için soğutma kulesine ihtiyacı vardır. Bazı durumlarda kojenerasyonla evler atık ısıyla ısıtılabilir. Ne kadar atık ısının salınımı yavaşlatılsa da, bu sistemler ısının birinci kullanıcısı için verimin düşmesine sebep olur.

Kojenerasyon ve trijenerasyon

Yan ürün olan atık ısı kojenerasyon sisteminin kullanılmasıyla azaltılır. Yan ürün olan ısının kullanımındaki kısıtlamalar birincil olarak maliyet/verim sorunlarının mühendisliğindeki enerji dönüşümünün düşük sıcaklık farklarından etkili olarak yararlanılmasındandır. Havuz ısıtma ve kâğıt fabrikaları atık ısı kullanımının uygulamalarındandır. Emilimli soğutucuların soğutma yaptığı durumlar trijenerasyon olarak adlandırılır.

Ön-ısıtma

Atık ısı gelen sıvı ve cismi çok ısınmadan ısıtmaya zorlanabilir. Örneğin çıkan su ısı eşanjöründe evi veya santrali ısıtmadan önce gelen suya atık ısı verebilir.

Atık ısının elektriklenmesi

Termal enerjiyi elektriğe dönüştürmek için birçok yaklaşım ve teknoloji on yıllardadır var. Organik rankine çevrimi sayesinde organik cisim su yerine kullanılabilir. Bu işlemin avantajı elektrik üretmek için normal su buharı çeviriminde daha düşük ısı kullanmasıdır. Tufan atık ısı motoru buharlı rankine çevriminin bir örneğidir. Seebeck etkisi olarak da bilinen yarı iletken üzerindeki sıcaklık farkının voltaj üretmesi olgusu termoelektrik kullanılarak yapılan yaklaşımlardan biridir.

Sera

Atık ısı (yanma sonucu oluşan karbondioksitle)soğuk iklimlerde seraları ısıtmak için kullanılabilir.

İnsan kaynaklı ısı

İnsan kaynaklı ısı, insan ve insan aktivitesi sonucu ortaya çıkar. Amerikan meteoroloji topluluğuna göre “Atmosfere atılan ısı insan aktivitesinin sonucu ve genelde fosil yakıt yakılmasından kaynaklanır. Kaynaklar endüstriyel fabrikalar, ısıtma, soğutma, insan metabolizması ve taşıt egzozudur. Şehirlerde bu kaynak yerel ısı dengesini 15-50 W/m2 kadar arttırır hatta soğuk iklimlerdeki büyük şehirlerde ve endüstriyel bölgelerde yüzlerce W/m2 arttırır."
İnsan kaynaklı ısının hesaplanması ısıtma ve soğutmadaki enerji, çalışan tertibatlar, ulaşım, endüstriyel işlemler ve insan metabolizmasının yaydığı ısı toplamıyla yapılır.

Çevresel etki

İnsan kaynaklı ısı kırsal bölgelerde az, yoğun kentsel bölgelerde ise daha fazladır. Bu kentsel ısı adası oluşumuna katkı sağlar. Tanım olarak kentsel ısı adasına yol açan diğer insani etkiler(yansıtabilirlikteki değişim ya da buharlaştırmalı soğutmadaki kayıp) insan kaynaklı ısı sayılmaz.
İnsan kaynaklı ısı küresel ısınmaya sera gazından daha az etki eder. 2005’te kentsel bölgelerde insan kaynaklı ısı akışı önemli derecede yüksek olsa da küresel olarak enerji akışının sadece %1’i insan kaynaklı sera gazında kaynaklanır. 2005’te atık ısının küresel sera etkisine katkısı 0.028 W/m2’dir. Bu istatistikler kentsel bölgeler artarken öngörülmüştür.
Atık ısının bölgesel iklime etkisi gösterilmiş olmasına rağmen, atık ısının sera etkisine katkısı küresel iklim simülasyonlarının son modelinde hesaba katılmamıştır. Denge iklimi deneyleri istatistik olarak kıtasal ölçüde yüzey ısınmasının etkisini(0,4-0,9 °C) 2010 AHF senaryosunda sunmuştur lakin günümüzde ya da 2040’da geçerli değildir. Son dönemlerde gerçekleştirilmiş insan kaynaklı ısıdaki farklı büyüme oranlarıyla basit küresel hesaplamalar bize ilerleyen yüzyıllardaki küresel ısınmaya etkisin göstermiştir. Örneğin, atık ısıdaki %2’lık büyüme artışı 2300 yılında sıcaklığı en az 3 derece arttıracaktır. Bu öngörü daha kapsamlı hesaplamalar sonucunda da onaylanmıştır.