Mustafa Eyriboyun, Keziban Çalık
Zonguldak Çatalağzı Termik Elektrik Santralı (ÇATES), 2×150=300 MW’lık kurulu güce sahip, kömür yakıtlıdır. Denizden alınıp denize atılan, santral yoğuşturucusu soğutma suyunun, yıl boyunca en düşük sıcaklığı 25 ºC, debisi ise 18000 m3/h’dir.
Bu çalışmada, ÇATES yoğuşturucu soğutma suyunun atık ısısından, ısı pompası yardımıyla konut ısıtılması olanakları araştırılmıştır. 30 dairenin ısıtılmasına yetecek bir sistem düşünülmüştür. Sistemin ısıl performansı; Soğutma Etkinlik Katsayısı (SEK≡COP) ve Birincil Enerji Oranı (BEO≡PER) değerleri anlamında, NH3, R-22 ve HFC-134a soğutkanları için ayrı ayrı hesaplanmıştır.
Hesaplarda; kazan verimi %75, kömürden elektrik enerjisine dönüşüm verimi %27 olarak alınmış ve BEO değerleri buna göre bulunmuştur. Isı pompası yoğuşturucusunda 5 °C aşırı soğutma, buharlaştırıcısında 5 °C aşırı kızdırma esas alınmıştır. Sistemdeki bütün üniteler için basınç kayıpları hesaplanarak, gerekli pompalar buna göre seçilmiştir. Hesap sonuçlarına göre, COP=4.97 ve BEO=1.34 değeriyle, 50/40 °C sıcak sulu ısıtma sisteminde NH3’lı ısı pompası sistemi, birincil enerji tüketimi bakımından, kömür yakıt kullanan klasik kazanlı ısıtma sistemine göre %79 daha verimli olduğu görülmüştür.
Isı kaynağı ile tüketim yeri arasındaki mesafenin uzun olması, döşenmesi gereken yalıtımlı boruların ilk yatırım maliyetini artırarak; atık su kaynaklı ısı pompalarının kullanımı önündeki en büyük engeli oluşturmaktadır. ÇATES’e 1150 metre uzaklıktaki lojmanlar için yapılan ekonomik analiz hesaplarında; ilk yatırım maliyetinin %66’sının boru masrafı olduğu ortaya çıkmıştır. Ancak olaya doğal kaynakların tüketiminin yavaşlatılması ve çevreye daha az kirletici atılması açılarından da bakılması gerekmektedir.