Thermoeconomic Analysis of Heat Pump Preheating For Fluidized Bed Drying Process

Abstract

Enerji verimliliği, küresel ısınma ve iklim değişikliği günümüzde üzerinde durulan en önemli konuların başında gelmektedir. Tüketilen enerjinin etkin ve verimli kullanımına ilişkin yeni tasarımlar yaparken de tasarımlarda kullanılacak yenilikçi ve verimli teknolojiler ekonomi ve çevresel olumsuz etkilerin azaltılmasına katkı sağlayacaktır. Bu çalışmada; tamamen gaz yakıcı bir cihazla çalışan döküm sektöründe kullanılan akışkan yataklı bir kum kurutma sistemine ısı pompası entegre edilerek doğalgaz tüketimi azaltılmaya ve bu sayede sistem kullanıcılarına doğrudan ve dolaylı kazanımlar yaratılmaya çalışılmıştır. Sudan suya çalışan ve çevre dostu R32 soğutucu akışkanı kullanılarak 20°C’deki ortam havasını 45°C’ye ön ısıtma yapacak şekilde tasarımı yapılan ısı pompası sisteminin performans katsayısı (COPIP) 3,88 olarak hesaplanmıştır. Isı pompası entegrasyonu sayesinde sistem yıllık 36.839,1 Nm3 doğalgaz tasarrufu gerçekleştirilecektir. Bu entegrasyon ile sistemin yıllık çalışma süresi, elektrik ve doğalgaz birim maliyetleri baz alınarak, işletmecisine 193.501,25 ₺/yıl mali tasarruf sağlayacağı öngörülmektedir. Sisteme entegre edilen ısı pompasının; ekipman ve kurulum fiyatı, güncel kur değeri ile yıllık mali tasarruf miktarı parametreleri dahilinde, sistemin amortisman süresi 1,50 yıl olarak hesaplanmıştır. Ayrıca sistemde kurulacak fotovoltaik paneller ile enerji üretilerek karbon emisyonunun azaltılabileceği ve yine fotovoltaik panellerin marifetiyle işletmeci firmaya ek bir gelir kalemi oluşturulabileceği de öngörülmektedir.