Jeotermal ısıtma sistemlerinin ekserji analizi
Exergy analysis of geothermal district heating systems
Yazar: ÖZER KULA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. A. TALAT İNAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Jeotermal = Geothermal ; Jeotermal enerji = Geothermal energy

Özet:
Bu çalışmada, jeotermal bölgesel ısıtma sistemlerinin analizini, enerjisinin ve ekserjisinin değerlendirilmesini, performansının değerlendirilmesini ve en iyi şekilde kullanım için modellenmesini daha kolay ve kısa sürede gerçekleştirmek amacıyla alternatif bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. Bilgisayar programı ?virtual basic?de yazılmıştır. Programa, referans değerler girilerek çevre koşulları belirlenmektedir. Çalışmanın uygulama aşamasında programa, kuyulardan başlayarak reenjeksiyon işlemine kadar jeotermal bölgesel ısıtma sisteminde, sırasıyla sıcaklık, basınç, entalpi, entropi ve debi gibi ölçüm değerleri girilmiştir. Optimizasyon yapmamızı sağlayan verileri hesaplayan program girilen değerleri tek tek hesaplamaktadır. Programın güvenilirliği için gerekli ölçüm değerlerinin doğruluğu ve jeotermal bölgesel ısıtma sisteminin hatasız okunması gerekmektedir. Program, hesaplama sona erdikten sonra ekserji ve enerji dağılımını tablo üzerinde gösterdiğinden, kullanım kolaylığı ve görsel sonuçları ile performans değerlendirilmesini kolaylaştırmaktadır. Örnek uygulama olarak Türkiye'nin ilk bölgesel jeotermal ısıtma sistemi olan, Gönen Jeotermal Bölgesel Isıtma Sistemi alınmıştır.Gönen Bölgesel Jeotermal Isıtma Sistemlerinin; kuyu sıcaklıkları, kuyu debileri, kaynak kapasiteleri, hat sıcaklıkları, hat debileri, hat eşanjörlerin giriş ve çıkış sıcaklıkları, debileri ve sistem içindeki her bir ünitenin çalışma sıcaklıkları, debileri sistemin tam kapasitede çalıştığı Aralık 2006 ve Ocak 2007 tarihleri arasında her gün ölçülmüştür. Gönen bölgesinin hava sıcaklık değerleri, meteorolojiden düzenli olarak temin edilmiştir. Alınan doğru termal değerler ile sistemin ekserji analizi yapılmıştır. Gönen Bölgesel Jeotermal Isıtma Sisteminin enerji ve ekserji kayıpları sırasıyla, %46,34 ve %48,03 bulunmuştur. Ekserji kayıpları, ekserji akış diyagramında verilmiştir.

Abstract:
In this study, the analysis of geothermal district heating system energy , exergy and performance evaluation of the geothermal district heating system and carrying out its pattern in a shortest and easiest way for the most productive usage, an alternative computer program has been devised. The program has been written in Virtual Basic. Environmental conditions have been determined by entering the reference values. In the application parts of the study, starting from wells to re-injection operation, measured values of temperature, pressure, enthalpy, entropy and flow rate in geothermal district heating system ware entered. The program that helps to make optimization calculates each of these values. In order to utilize this program the correctness of the measured values is very important, as well as the geothermal district heating system must be read without any mistake. In addition, after the calculations end up, the program shows the exergy and energy distributions in a table. The program a facilitates performance evaluation with its ease of use and observable results. Gönen geothermal district heating system which is the first heating system in Turkey, has been taken as a model.Temperature and flow rates of wells, source capacity, flow rates and temperature of lines, first and last temperature of heat exchanger of line and working temperature and flow rates of each unit in the system of Gönen local heating system were calculated everyday from the beginning of December 2006 to the end of Jenuary 2007. The weather reports of Gönen were obtained regularly from methodology. Exergy analysis was performed by using the true thermal data. The loss of exergy and energy in Gönen district heating system is found 46.34 % and 48.03 % respectively. The exergy loss in Gönen district heating system was illustrated with exergy flow rates diagram.