EMRECAN ERCAN

Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Enerji Sistemleri MühendisliÄŸi,

KOCAELÄ°

ÖZET

Bu çalışmada; jeotermal enerjinin kullanım alanlarından ve elektrik enerjisine çevrim yöntemlerinden bahsedilmiÅŸtir. Genellikle düÅŸük sıcaklı jeotermal kaynaklardan elektrik üretimi amacıyla kullanılan, organik rankine çevriminin özellikleri ve jeotermal enerjide kullanılması hakkında da bilgi verilmiÅŸtir.

Anahtar kelimeler: jeotermal enerji, organik rankine çevrimi, elektrik üretimi

1.GÄ°RÄ°Åž

Jeotermal enerji, yer kabuÄŸunun iÅŸletilebilir derinliklerinde birikmiÅŸ olan ısının meydana getirdiÄŸi bir enerji türüdür. Yeraltına sızan sular burada gözenekli ve geçirimli hazne kayalarda toplanır. Hazne kayalar üstünde geçirimsiz örtü kayalar vardır. Isı yerkabuÄŸundaki kırık veya çatlaklarda dolaÅŸan sular vasıtasıyla yeryüzüne aktarılır. EÄŸer yerkabuÄŸunda doÄŸal su dolaşımını saÄŸlayacak yeterli kırık yoksa ve ısı birikimi tespit edilirse, oluÅŸturulacak yapay kırıklardan dolaÅŸtırılacak akışkanlardan enerji elde edilmesi mümkündür. Jeotermal enerji alanları, etkin depremlerin olduÄŸu tektonik bakımdan aktif olan genç volkanların bulunduÄŸu kuÅŸaklardır. Yeryüzüne ulaÅŸan buhar ve sıcak suyun içerdiÄŸi enerjiden ya doÄŸrudan ya da baÅŸka enerji türlerine dönüÅŸtürülerek yararlanılmaktadır(Anonim, 2000).

Jeotermal enerjinin son yıllardaki geliÅŸimi enerji dönüÅŸüm teknolojileriyle alışılagelmiÅŸ geleneksel sistemlerin dışında kalan jeotermal sistemlerde yoÄŸunlaÅŸmıştır. "ORÇ" organik rankine çevrimi, dönüÅŸüm prosesi sırasında, akışkan sıcaklıkları ve kimyasından bağımsız olarak, su kullanmamaktadır. Bunun için ORC sistemleri havayla soÄŸutulan kondansörleri etken bir ÅŸekilde kullanarak, soÄŸutma suyu tüketilmesinin önüne geçmektedir. Bu tür kapalı devre santrallar 95 °C'tan 315 °C'a kadar, su kaybetmeden ve korozyona neden olmadan, elektrik üretimi yapabilmektedir[1].

Jeotermal kaynaktan çekilen sıcak su, kullanıldıktan sonra kapalı sistem vasıtasıyla tekrardan jeotermal kuyuya re-enjekte edilerek, çevreye olan zararlı emisyonları engellenmiÅŸ olur. Elektrik üretimi için deÄŸiÅŸik buhar çevrimi uygulamaları da bulunmaktadır. Jeotermal sahalarda kullanılan sıcak su separatörlerde ayrılıp, türbine gönderilen buhar genleÅŸerek elektrik enerjisi üretimini saÄŸlar. Arta kalan sıcak su rezervuarlara tekrar basılması uygundur.

2.JEOTERMAL ENERJÄ° KULLANIM ALANLARI

M.Ö. 1500'lü yıllardan beri kullanılmakta olan jeotermal enerjinin en temel kullanım alanları sıcak su kullanımı, ısıtma ve elektrik enerjisi üretimidir. Bunun haricinde farklı alanlarda da kullanılabilen jeotermal kaynağın bazı kullanım alanları Åžekil 1'de verilmiÅŸtir.

3.JEOTERMAL ELEKTRÄ°K SANTRALLERÄ° ÇEŞİTLERÄ°

Çıkarılan jeotermal akışkanın faz haline baÄŸlı olarak elektrik üretimi için çeÅŸitli çevrimler kullanılır. Türbinin bir enerji kaynağını, mekanik enerjiye çevirmesi için buhar kullanılır. Alınan buharın direk rezervuarlardan gelen akışkan olması durumu ya da kullanılan akışkanın farklı olması durumuna göre elektrik santralleri üçe ayrılır. Kullanılan ikili akışkanın kaynama noktası daha düÅŸük olduÄŸu için kısmen düÅŸük sıcaklıktaki rezervuarlarda kullanılabilir. (Rezervuarlarda en düÅŸük sıcaklık 150°C üzerinde olması tavsiye edilir).

Bu durumda ısı değiştiriciler birinci akışkan ile ikili akışkan arasında ısı transferini sağlarlar[2].

Bu sistemler;

• Kuru Buhar

• FlaÅŸ Buhar

• Ä°kili Akışkan (Binary Cycle) ÅŸeklindedir.

Makalenin tamamını okumak için tıklayınız...