53 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • 01 / 2025 MAKALE 4. MIKROHES’LE ENERJİ ÜRETİM HESAPLAMASI AAT’lerde arıtılmış atık su deşarjlarında mevcut olan potansiyel hidroelektrik güç aşağıdaki denklemle hesaplanır. MikroHES’lerdegerçek güç çıkışını(Pe)hesaplamak için, cebri borularda sürtünme kayıplarını ve türbin/ jeneratörün verimliliğini dikkate almak gerekir. Enerjiyi elektriğe dönüştüren yeni modern türbin verimlilikleri %90’ın üzerindedir. Potansiyel enerjiden elektrik enerjisi üretilecek mikroHES’ler için genel olarak verimlilik, yüksek düşü yüksekliğine ve akış hızına sahip sistemlerde meydana gelen daha yüksek toplam verimlilikle %60 ila 80 arasında değişir. MikroHES’lerde enerji üretim miktarı aşağıdaki denklem ile hesaplanabilir. Pe = Ph x η = η x Q × g x H x ρ Burada; Pe; Elektrik enerjisi gücü (kW), Ph; Hidrolik güç (kW), η; Mikrotürbün verimlilik faktörü, (birimsiz) (0,6 ila 0,8 arasında değişir), Q; Atıksuyun debisi (akış hızı) (m3/sn) ρ: Arıtılmış atıksuyun yoğunluğu (1000 kg/m3) g; Yerçekimi ivmesi, (9.81m/sn2) H: Atıksuyun hidrolik düşü yüksekliği, (m), (Hmax. − hf) Aşağıdaki hesaplamada verimlilik faktörü 0,7 alınmıştır. AAT’si atık sularına dayalı olarak önerilen sistemin güvenilirlik değerlendirmesi için kullanılmıştır. Hesaplama örneği; Hidrolik düşü yüksekliği; 1,5 m ve akış hızı (debi) 0.162 m3/sn ise; Pe= 0.7*0.162*1000*9,81*1,5 = 1,67 kW Hidrolik düşü yüksekliği; 2,8 m ve debi 0.162 m3/sn ise; Pe= 0.7*0.162*1000*9,81*2,8 = 3,1 kW olarak hesaplanmıştır. (Eşitlik kg.m2 /s3 olarak watt’ı temsil etmektedir). Aynı debi ve farklı düşü yüksekliği ile enerji üretim miktarının oldukça farklı olduğu görülmektedir. Burada düşü yüksekliği oldukça önemlidir. Diğer yandan yıllık enerji üretimi aşağıda verilen denklem ile hesaplanır. Yıllık enerji üretimi (kWh/yıl) = P (kW) × Cp × 24 saat × 365 gün Burada; Cp; Kapasite faktörü, türbinin ne kadar süre çalıştırıldığını ifade eder. Kapasite faktörü (%) = Yılda oluşan enerji (kWh/yıl)/Pe (kW) ×24 saat×365 gün denkleminden hesaplanır. MikroHES tesisinin 8200 saat çalışacağı kabul edilmiştir. Buna göre yıllık enerji üretimi; E1 = Pe x Yıllık Çalışma Süresi = 1,67 x 8200 = 13.694 kWh olarak hesaplanır. Şekil 9’de uygulamadaki bir örnekte hidrolik düşü yüksekliği 4,6 m’dir. Bu örnek uygulamada seçilen türbinin verimliliği %81’dir. Burada birinci resim homojenizasyon lagünü girişine (yaklaşık 1,5 m değişken su yüksekliği ile sürecin ortasında), ikincisi ise klorlama labirenti çıkışına (yaklaşık 3 m sabit su yüksekliği ile arıtmanın sonunda) karşılık gelmektedir. Şekil 9. (a) Atıksu Deşarj Alanı ve (b) Alan Seviyeleme Sonuçları Şekil 10. AAT’de Düşü Yüksekliği
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=