Biyogaz yatırımları gün geçtikçe artmaktadır. Çöp gazı , Hayvan gübresi , Bitki Atıkları bir çok malzemeden çürüme aşamasında metan gazı çıkmaktadır . Bu atıkları gaz motorları ile yakarak elektrik üretmekteyiz.
Günlük 1 Megavat güç üretmek için . Gaz motorunun 1 Megavat elektrik gücü üretmesi gerekmektedir.
Gaz motorları tam verimle çalışmamaktadır. Isı geri kazanım yapılmadığı takdirde ortalama olarak bir gaz motoru 1 megavat / gün elektrik üretmesi için 550 m³/gün biyogaz yakması gerekir. Bu değer alt ısıl verimi 6 kw /m³ olarak kabul edilerek verilmiş değerdir.
Tam Isı Gücü : 550 m³/gün x 6 kw /m³ = 3300 kw /gün
Bu sonuç şu demektir. 3300 kw/gün ısı çeker iken 1000 kw elektrik üretebiliyor demektir. Motorun verimi %30 civarıdır.
Gerekli biyogaz miktarını belirlemek için tablo 1 değerlerinden yararlanılacaktır.
Tablo 1-Atıkların Değerleri (Metan Oranı %70) - Kaynak : Kaya ve Öztürk 2012
Atık Katı Madde Miktarı KM Organik İçeriği Biyogaz Miktarı Bekleme Süre
Kaynağı (%KM) (%KMO) Kbiyo m³/kg Gün
Sığır Gübresi 5-12 75-80 0,2 -0,3 20-30
Koyun Keçi 20-30 75-80 0,2 -0,3 20-30
Tavuk Gübresi 10-30 75-80 0,35 -0,6 >30
Yabraklar 80 90 0,1 -0,3 8-20
Saman 80 95 0,35 -0,45 10-50
Besin Atığı 10 80 0,5 -0,6 10-50
Biyogaz Miktarı Hesap Formülü :
Vbio = m x KM x KMO X K bio
Vbio : Atık Kaynağından Toplanan Biyogaz Miktarı ( m³/gün)
m : Toplanan Atık Miktarı ( kg / gün )
KM : Atık kaynağı katı madde miktarı ( % )
OKM : Katı madde miktarının organik içeriği (%)
Kbio : Atıkların biyogaza dönüşme oranı (m³/kg )
Formül açıkladık şimdi sorumuzun cevabını bulmamız için gereken işlemleri uygulayalım. Formülde kütle değerini bir tarafa alıp yalnız bırakalım .
m = Vbio / ( KM x KMO X K bio )
Formülümüz Sabitleşti.
Hayvan : Sığır Seçilmiştir.
Sığır için Tablo 1 verileri incelediğinde değerler aşağıdaki gibi kabul edilmiştir.
KM : 0,1
KMO : 0,8
Kbio : 0,3 kg/m³
Vbio : 550 m³/gün ( Yukarıda belirlemiştik )
m = 550 / ( 0,1 x 0,8 X 0,3 )
= 22.917 kg/gün Sığır gübresi gerekmektedir.
Hayvan Adedi Hesaplama :
Bu sığır gübresinin kaç hayvana denk geldiğini hesaplayabiliriz.
Büyük Baş İçin : 29 gün /kg ( 1 Adet )
Keçi -Koyun İçin : 2,4 gün /kg ( 1 Adet )
Gerekli Sığır Adedi = 22.917 / 29 = 790 ad.
790 Adet Sığır İle Kaç Hanenin Elektriği Karşılanır ?
1 Megavat enerji yaklaşık olarak : 1000 kw eder.
Bir Evin Tüketimi Günlük Ortalama :
Buzdolabı 8 saat x 150 w = 1200 W
Televizyon 4 saat x 200 w = 800 W
Aydınlatma 6 saat x 75 w = 450 W
Not : Buraya Kadar Tüm Evlerde Standart Aynı Anda Denk Gelmesi %90 oranındadır . Aşağıdaki Devam listede ise eşzaman faktörleri uygulanacaktır . Her gün ütü yapılmıyor .Hergün Makine Yıkamıyor. Bu yüzden bu değerleri 0,5 eşzaman faktörü ile çarpılacaktır.
Bilgisayar 2 saat x 150 w x 0,5 = 150 W
Ütü 0,3 saat x 1800 x 0,5 = 270 W
Fırın 1 saat x 1500 x 0,5 =750 W
Çamaşır Makinesi 1 saat x 2000 x 0,5 = 1000 W
Toplam Ortalama Günlük : 4620 W 4,62 kw
Tahmini Elektrik İhtiyacı Karşılanacak Ev Sayısı : 1000 / 4,62 = 216,4 Seçilen :215
Burada bu yerin 215 haneli bir köy olarak düşünür isek ,
Her evde olması gereken sığır sayısı : 790 /215 =3,67 Seçilen : 4 adet.
Bu projelerde bulunan temel sistemler.
- Karıştırıcı mikserler veya çöp sahası ise delikli pe boru veya poşet mebran
- Gaz Motoru
- Gaz deposu (Mebranlı Balon )
- Gaz boru hattı
- Gaz motoru bacası
- Gaz motoru yağ tesisatı
- Gaz motoru baca susturucusu
- Gaz motoru gövde soğutma radyatörü
- Gaz temizleme ünitesi
- Gaz soğutma eşanjörü
- Gazı sahadan çekecek blower fanlar
- Gazı soğutacak chiller
- Chiller boru ,pompa tesisatı
- Gaz motorunun ürettiği elektriği kontrol ve dağıtım mekanizması
Biyogaz Maliyeti :
Bununla ilgili kesin bir fikir yürütmek imkansızdır . Her proje sahası kendi içerisinde özeldir. Gaz motorları yurt dışından ithal edildiklerinden kur dengesine ve o anki alım gücüne göre çok farklılık gösterebilmektedir. Sistemin büyüklüğüne göre kendi maliyetini tekrar kurtarması 2 - 4 yıl arası alabilmektedir.
Biyogaz Gaz motorlarının Atık Isılarından Faydalanmak mümkün mü ?
Evet Mümkün .
Gaz motoru bacadan ve radyatör soğutma hatlarından ısı atmaktadır. Bunu doğaya salmak yerine bina ısıtmada ve tekrar elektrik üretmekte kullanabilirsiniz. Tekrar elektrik üretme konusunu biraz açacak olur isem gaz motoru bacadan yaklaşık olarak %15-20 arası atık ısı atar , bu kadar yüksek olmasının sebebi yüksek sıcaklıkta çalışmasından kaynaklanmaktadır. Yaklaşık olarak bu baca gazı sıcaklığı 500 ° C civarındadır . Bu bacaya suyu buhar yaparak bir türbinden geçirerek tekrar elektrik üretilebilir. Mutlaka verimin verim kaybı olacaktır. Sistem büyüklüğüne göre analiz yapılması gerekir. Gaz motorunun gövdesini kuru soğutucu dediğimiz radyatörler ile soğutulmaktadır. bu ısıyı doğaya salmak yerine bina ısıtmasında , sera ısıtmada vb yerlerde kullanılabilir.
İşletme Maliyeti Yüksekmi :
İşletme maliyeti olarak yağ değişimleri 1600 saatte bir yapıldığı için , Yağ bakım masrafları çıkabilir. 1 Megavat bir motor yaklaşık olarak 600 lt yağ alır. bizim yukarda çözdüğümüz örnek 1 gün için 1 megavattı onunla lütfen karıştırmayın. Yağ maliyetleri 5 €/lt düşünebilirsiniz. 1000 megavat motor ise günlük 5160 hanenin elektriğini karşılar. Kıyası bu şekilde yapabilirsiniz. Şayet biyogazın nemi alınır ise ( Eşanjörler ile soğutulur ise ) , Yağ ömrü 800 saat daha artmaktadır. Toplamda 2400 saat değişim demektir. Bu sürede 100 güne denk gelmektedir.
Ülkemizde yatırımları hızla ilerlemektedir. Umarım paylaşımlarım kısada olsa faydalı olmuştur.
Saygılarımla,
0 Yorumlar
Teşekkür ederim