Oylat jeotermal merkezi ısıtma sisteminin eşdeğer doğalgazlı merkezi ısıtma sistemiyle teknik ve mali açıdan karşılaştırılması ve termoekonomik analizi

Abstract

Jeotermal enerji ve doğalgaz günümüzde iyi bilinen iki enerji çeşididir. Jeotermal enerji yerin sahip olduğu ısıdan elde edilirken doğalgaz yer kabuğunun altında bulunan gözeneklerden, kayaçlardan ve çatlaklardan elde edilir. Bununla birlikte jeotermal enerji yenilenebilir veya sürdürülebilir bir enerji kaynağı iken doğalgaz yenilenemez bir enerji çeşididir. Bu açıdan düşünüldüğünde jeotermal enerjinin önemi ön plana çıkmaktadır. Jeotermal merkezi ısıtma sistemleriyle binaların ısı ihtiyacının karşılanması jeotermal enerjiden istifade etmede önemli paya sahip yollardan biridir. Dolayısıyla bu sistemlerin yapısının iyi bilinmesi ve verimli bir şekilde kullanılması gerekmektedir. Halihazırda ele alınan jeotermal ısıtma sisteminin kendisinin yerini alabilecek doğalgazlı ısıtma sistemiyle karşılaştırmalı bir şekilde teknik ve mali yönleri üzerinde durularak termoekonomik analizi yapılmıştır. Bu çalışmada ilk önce mekan ısıtmasında kullanılan bir jeotermal ısıtma sisteminin ve buna eşdeğer doğalgazlı ısıtma sisteminin teknik ve mali açıdan karşılaştırılması yapılarak bu sistemlerin ortak ve farklı yönleri belirlenmiştir. Ardından doğalgazlı sistem kurulması durumuna göre jeotermal sistemin bunu ne kadar zamanda amorti ederek kara geçeceği değerlendirilmiştir. Buna ek olarak jeotermal sistemin termoekonomik analizi yapılmıştır. Çalışma sonuçları jeotermal sistemin doğalgazlı sisteme göre ilk yatırım ve işletme maliyetlerinin yaklaşık olarak sırasıyla 7 ve 2,5 kat daha az olduğunu göstermiştir. Ayrıca sistemde ekserji yıkım ve birim ekserji maliyetinin en yüksek olduğu ekipman sırasıyla 118,912 $/h ve 205,421 $/GJ ile kazan grubu olarak tespit edilmiştir.

Today, geothermal energy and natural gas two well-known energy sorts. While geothermal energy is recovered from earth’s heat, natural gas is derived from pores, rocks and cracks within the earth crust. In addition to this, whereas geothermal energy is a renewable or sustainable energy source, natural gas is non-renewable. When viewed from this aspect, the importance of geothermal energy comes to the forefront. Meeting heat demand of buildings via geothermal central heating systems is one of ways which have a large part in utilization of geothermal energy. Therefore, it is important to know the configurations of such systems and operate them efficiently. Emphising technical and financial aspects of the investigated geothermal heating system in comparison with an alternative natural gas heating system, thermoeconomic analysis of it has been conducted. Inthispaper, first by comparing a geothermal heating system used in district heating with an equivalent natural gas heating system technically and financially, common and different sides of those systems have been determined. Then, it has been detected that how long it takes geothermal system to pay back in reference to installing the natural gas system. In addition to this, the thermoeconomic analysis of the geothermal system has been carried out. Results show that initial investment and operating costs of geothermal system are about 7 and 2,5 times less than natural gas system respectively. Also, natural gas central heating boiler group has been determined as the equipment in which the costs of exergy destruction and unit exergy are highest by respectively 118,912 $/h and 205,421 $/GJ.