Selçuk Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi enerji ihtiyacının kojenerasyon veya trijenerasyon sistemi ile karşılanmasının incelenmesi
Investigation of meeting the energy needs of Selçuk University Faculty of Medicine Hospital with cogeneration or trigeneration system
Yazar: BARIŞ ERDOĞAN
Danışman: PROF. DR. AHMET ALİ SERTKAYA
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Tek bir enerji kaynağından aynı anda farklı enerji formlarını elde edebilmek, sürekli yüksek enerji talebi olan binalar için ekonomik ve çevresel açıdan önemli bir avantaj sunmaktadır. Isı ve elektrik enerjisinin birlikte üretildiği kojenerasyon (CHP) sistemi, ek olarak bir soğutma ünitesi ile desteklenerek soğutma enerjisinin de elde edildiği trijenerasyon (CCHP) sistemleri olarak adlandırılmaktadır. Bu sistemlerde ana enerji dönüşümünden elde edilen atık ısının kademeli kullanımı, toplam enerji verimliliğini artırarak ek faydalar sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, Konya'nın Selçuklu ilçesindeki 963 yatak kapasiteli Selçuk Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi'nde kojenerasyon ve trijenerasyon sistemlerinin uygulanabilirliği incelenmiştir. Hastane olması dolayısıyla kesintisiz elektrik ihtiyacı dikkate alınarak ana güç ünitesi seçimi yapılmıştır. Elektrik tüketimi verilerine dayanarak, sistemin iki eş dizel motordan güç alması planlanmış ve atık ısının ısıtma ile soğutmada kullanılmasıyla süreklilik ve toplam sistem verimliliği artırılmaya çalışılmıştır. Sonuç olarak, Konya'nın iklim özelliklerine sahip bölgelerdeki hastaneler için her iki sistemin de faydalı olacağı tespit edilmiştir. Kojenerasyon uygulamasının hayata geçirilecek olmasıyla yıllık yaklaşık 1.17 milyon USD veya yaklaşık 2258 TEP, trijenerasyon uygulamasıyla ise yıllık yaklaşık 1.18 milyon USD net kazanç veya yaklaşık 2513 TEP elde edileceği bulunmuştur. Absorbsiyonlu soğutma ünitesinin hastane binasındaki mevcut soğutma sistemi altyapısına uyumsuz oluşu ve trijenerasyon sisteminin geri ödeme süresinin yüksek olması sebepleri doğrultusunda hastaneye kojenerasyon tesisi kurulmasının daha avantajlı olabileceği düşünülmüştür. İki farklı firmadan alınan fiyat teklifleri karşılaştırılmış, A firmasından alınan kojenerasyon tesisi teklifinin daha kazançlı olacağı ortaya konmuştur. Bu teklif neticesinde statik geri ödeme süresi (basit geri ödeme süresi) 2,7; dinamik geri ödeme süresi (net bugünkü değer yaklaşımı) 3,2 yıl olarak hesaplanmıştır.

Abstract:
The ability to obtain different forms of energy simultaneously from a single energy source offers a significant economic and environmental advantage for buildings with continuous high energy demand. Cogeneration (CHP) systems, in which heat and electrical energy are produced together, are called trigeneration (CCHP) systems in which cooling energy is also obtained by supporting with a cooling unit. In these systems, the gradual utilisation of the waste heat obtained from the main energy conversion provides additional benefits by increasing the total energy efficiency. In this thesis, the applicability of cogeneration and trigeneration systems in the 963-bed capacity Selçuk University Faculty of Medicine Hospital in Selçuklu district of Konya has been investigated. Since it is a hospital, the main power unit has been selected considering the need for uninterrupted electricity. Based on the electricity consumption data, the system is planned to be powered by two co-diesel engines and the continuity and total system efficiency are tried to be increased by using the waste heat for heating and cooling. As a result, it has been determined that both systems will be beneficial for hospitals in regions with the climatic characteristics of Konya. It has been found that the cogeneration application will provide an annual net gain of approximately 1.17 million USD or approximately 2258 TOE and the trigeneration application will provide an annual net gain of approximately 1.18 million USD or approximately 2513 TOE. Due to the incompatibility of the absorption cooling unit with the existing cooling system infrastructure in the hospital building and the high payback period of the trigeneration system, it was considered that it would be more advantageous to install a cogeneration facility in the hospital. The price offers received from two different companies were compared and it was revealed that the cogeneration plant offer from Company A would be more profitable. As a result of this offer, the static payback period (simple payback period) was calculated as 2.7 years and the dynamic payback period (net present value approach) was calculated as 3.2 years.