ABSORBSİYONLU SU SOĞUTMA GRUPLARI

 

Oğuz Aydoğdu

ALARKO-CARRIER SANAYİ VE TİCARET A.Ş

İş Geliştirme Departmanı

 

 

Günümüzde enerji sakınımının önemi  petrol kaynaklı yakıt fiyatlarının yükselmesi  sebebiyle  belirgin şekilde artıyor ve işletmelerin kaynaklarını etkin biçimde değerlendirmesi kaçınılmaz oluyor. 

İşletmelerin atık enerjilerinin değerlendirilmesi için kullanılan absorbsiyonlu su soğutma, ülkemizdeki uygulamalara bakıldığında yeni, ancak teori ve ilk uygulamaları dikkate alındığında uzun zamandır bilinen bir sistemdir. 

Absorbsiyonlu su soğutma grupları, tasarım özellikleri, ozon tabakası ile dost, işletme giderlerini azaltarak karlılığının artırılmasında yardımcı, düşük bakım giderleri ile Türkiye pazarında yerini hızla almaktadır.

 

Sistemin Teorisi:

 

Absorbsiyonlu su soğutma düşük sıcaklıkta suyun kaynatılması, diğer ifade ile ‘’evaporasyonu’’ sayesinde alçak enerji seviyesindeki kaynağın ısısının alınması  esasına dayanır.

 

Yirmi - yirmi beş yıl öncesine kadar soğutucu cihaz seçimi,  sonucu önceden tahmin edilecek şekilde, piston kompresörlü veya santrifüj kompresörlü;  hava veya su soğutmalı kondenserli olarak yapılıyordu.

Bu grupların tamamının enerji kaynağı elektrik, soğutucu gazları CFC veya HCFC bileşenli FREON gazlarıydı. 1970’lerde petrol krizinin yolaçtığı büyük değişim, projeci ve tasarımcıların işini zorlaştırmaya başladı. Daha sonraki yıllarda enerji fiatlarındaki sürekli yükseliş ve artan talep karşısında dikkatler yeni arayışlara çevrildi.  

 

Böylece cihaz seçiminde dikkat edilmesi gereken özellikler, seçimleri sınırlamaya, enerjinin daha ekonomik kullanımını zorunlu hale getirmeye başladı.  

 

KOJENERASYON uygulamalarında elektrik enerjisi ile birlikte üretilen ısı enerjisinin,  mevcut tesisin kış aylarında ısıtılmasında , yaz aylarında ise soğutulmasında kullanılabilir olması dikkatleri ABSORBSİYONLU SOĞUTMA GRUPLARI üzerinde yoğunlaştırmaya başladı. Bu gruplarda soğutucu akışkan olarak ‘’SU’’ kullanılıyordu.

 

Bu tip gruplar Carrie^'ın kurucusu Dr. Willis Carrier’in 1940-1950 ‘li yıllarda buhar enerjisi ile çalışan, soğutucu akışkan olarak FREON GAZLARI yerine LİTYUMBROMÜR ve SU kullanılan bir cihaz tasarlaması ile populer oldu.

Vakumda tutulan tank içine sprey halinde püskürtülen ve +3 ºC ‘de buharlaştırılan su ve boru demeti içinden geçen suyu soğutur. Ancak buharlaşma tank hacmi doluncaya dek sürdürülebilir.

Gerekli hacmi tekrar sağlayabilmek için su buharının bir çeşit tuz yardımı ile emilmesi gerekir.

Çevrimin sürdürülmesi tuzun ve suyun tekrar kullanılabilmesine bağlıdır. Tuz ısıtıldığında içerdiği suyu bırakır.

 

LİTYUMBROMÜR ve SU kullanılan cihazlar ağırlıklı olarak konfor kliması ve +3 ºC/ +20 ºC arasında proses suyu hazırlanmasında kullanılır.

 

Isıtmada kullanılacak kaynak işletmede bulunan

- atık buhar

- sıcak su

- baca gazları

olabilir.

 

Avantajları

Absorbsiyonlu su soğutma gruplarında çalışan parça sayısı diğer gruplardan azdır. Gürültüsüz ve daha az titreşimli  çalışır. Ünitenin arıza olasılığı çok daha düşüktür.  

Bu grup yerine elektrikle çalışan bir başka grup kullanılmadığı durumda; tüketilmeyecek olan elektrik enerjisi işletmenin enerji maliyetlerine önemli bir yük getirecektir.

 

Geri Ödeme

Soğutma yüküne bağlı olarak, yatırım farkının geri ödemesi kısa sürede gerçekleşir. Bu süre 3 ay ile 2 yıl arasında olabilir.

İstanbul’da elektrik panoları üreten bir şirketin kojenerasyon tesisinde 2000 yılında kurulan absorbsiyonlu tip su soğutma grubu için yapılan maliyet analizi elde edilecek kazancı net bir şekilde ortaya koymaktadır.Tesiste  kullanılan klasik kompresörlü gruplar bakımları yapılarak yedeğe alınmıştır. Şirket absorbsiyonlu soğutma grubu ve tesisatı için yapmış olduğu tüm yatırım harcamalarını, 2.5 yıl içinde geri alacaktır.  

Bu hesaplamada absorbsiyonlu soğutma grupları ile birlikte kullanılan su soğutma kulelerine ait  fanların ve elektrik motorlarının, kule devresi sirkülasyon pompaları elektrik tüketimi ile kule açık tip seçilmişse, buharlaşma ile oluşan su kayıpları da dikkate alınmıştır. Bu sonuç, konunun her proje için dikkatle irdelenmesi gerektiğini açıkça ortaya koymaktadır. 

 

Kapasite Aralığı

Carrier absorbsiyonlu su soğutma grupları 15kW... 5000 kW arasında değişik kapasitelerde üretilir.

Elde edilen soğuk su sıcaklığı, en düşük +5 ºC dir.

 

Grup Tipleri

1-Tek Etkili Modeller: Bunlar kojenerasyon tesislerinde  kullanılabilme olasılığı en yüksek tiplerdir. 1bar(g) (135 ºC)’a kadar buhar ya da sıcak su kullanılan modelleri vardır. Ortalama  verim (C.O.P-coefficient of performance) : 0,7.  Kapasite aralığı 158 – 4900 kW 'dir.

 

2-Çift Etkili Modeller: 3,5-8 bar buhar kullanılır. Ortalama verim - C.O.P : 1,2 dir. Bu modellerde LiBr ve Su karışımının birbirlerinden ayrılması için 2 ayrı ısı eşanjörü kullanılır.  Kapasite aralığı 320 – 5280 kW arasındadır. Bu modeller daha çok buhar türbini uygulamalarında kullanılır.

3-Direkt Yakıcılı Modeller: Kapasite aralığı 475 – 3516 kW 'dir. Doğalgazla kullanıma uygundur.

Üzerindeki brülor ve kazan ile gereken ısı enerjisini üreten cihazlardır. Verimi -  C.O.P : 1' dir.

 

Bu tip gruplar ile ilgili olarak geçmişte kristalizasyon problemleri yaşanmıştı. Ancak bu problem bugün kesin çözüme ulaştırıldı. Sistem ABD başta olmak üzere, Avrupa ve tüm dünyada güvenli bir şekilde kullanılıyor. Gerekli önlemler hem mekanik, hem de elektronik olarak alındı.

 

Kullanılan mikroişlemcilerle sisteme ait pek çok fonksiyonun kontrolu yapılabilir. Mikroişlemcilerle kullanılan su soğutma kulesinin pompalarına, fan motorlarına, kule by-pass vanasına da kumanda edilebilir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SUMMARY

 

ABSORBTION CHILLERS can be the right solution for today’s known air-conditioning requirments, and should continiue to be the right solution for tomorrow’s uncertain situation. Socially and environmentally acceptable , and with their operation assured despite what happens to the cost and availability of electricitiy, selecting an absorbtion chiller is the responsible choice of system designers and purchasers.

 

 

Nowadays co-generation plants investments are very popular issue inTurkey. With absorption chillers it is possible to use  heat energy to prepare chilled water. This units decrease the electricity demand and maintenance needs .

 

Payback periods of the all expences must be considered for each project. It takes only 2 or 4 years.  

 

Absorption chillers become popular in 1945 after Dr.Willis Carrier proposed  Lithium bromide/water cycle and energized by steam.

 

Absorption chillers need low maintenance , solution pump and refrigeration pumps are only moving parts of the units. Another benefit  of absorption chiller is low noise and vibration. Installation locations no longer need to be in heavily isolated  locations , or far away from occupied spaces.

 

Capacities from 15 kW-5000kW .

Minimum chilled water temperature is + 4 ºC .

All units are microprossesor  controlled.

Başa Dön Ý