İçeriğe atla

Atık ısı

Elektrik kullanarak ısı üreten klima üniteleri

Atık ısı işleyen makineler ve enerji kullanan işlemler sonucu zorunlu yan ürün olarak üretilir, örneğin buzdolabı havası ısıtır ve yanmalı motorlar çevreye ısı yayar. Birçok sistemin, yan ürünü olarak ısı çıkarma ihtiyacı, termodinamik kanunlarının temelidir. Atık ısı orijinal enerji kaynağından daha düşük faydaya(termodinamik sözlüğünde düşük ekserji veya yüksek entropi) sahiptir. Her türlü insan aktivitesi, doğal sistemler ve bütün organizmalar atık ısı kaynağıdır. Gereksiz soğuk(ısı pompasında olduğu gibi) çıkışı da atık ısı biçimidir.

Çevreye salınarak atık olması yerine, bazen atık ısı başka bir işlemde ya da eğer eksik ısı sisteme eklenirse atık olacak ısını bir kısmı aynı işlem için kullanılabilir. (Isı kazanımı havalandırmalarında olduğu gibi)

Termal enerji depoları kısa ve uzun dönemli ısı muhafaza edebilen teknolojiye sahip olduğu için atık ısının kullanımını arttırır. Örneğin; klimalar atık ısıyı gaz tankında gece ısıtmada kullanmak için depolar. Başka bir örnek; İsveç'te bir dökümhanedeki sezonluk termal enerji deposunda ısı bir dizi sondaj delikleri olan ısı eşanjörü tarafından çevrelenmiş olan ana karada depolanır böylece ısı yankındaki bir fabrika tarafından aylar sonra bile ortam ısıtmak için kullanılabilir.[1] MTED kullanımının örneği, doğal atık ısının Kanada, Alberta'daki Drake Landing güneş topluluğunda, mevsimlerarası ısı deposu için ana karada bir dizi sondaj deliği kullanılır ve bu sayede yıllık enerji ihtiyacının yüzde 97'sini garaj çatısındaki düzlemsel güneş kollektörü tarafından karşılanılır.[2][3] MTED'nin diğer kullanımı da kış soğuğunu yeraltında depolayıp, yazın klima olarak kullanmaktır.[4]

Bütün organizmalar metabolikişlemleri sonucunda ısı yayar ve eğer çevrenin sıcaklığı buna izin verecek kadar yüksekse canlı ölür.

İnsan kaynaklı atık ısı kentsel ısı adası etkisinin gelişmesine yardımcı olur. En büyük atık ısı, makinelerden(örneğin, elektrik jeneratörleri ve endüstriyel işlemler örneğin, çelik ve cam üretimi) ve bina yüzeylerindeki ısı kaybından kaynaklanır. Atık ısıya ana katkıyı taşıt yakıtlarının yakılması sağlar.

Enerjini Dönüşümü

Fosil yakıt kullanarak enerjiyi işe ya da elektrik enerjisine dönüştüren makineler yan ürün olarak ısı üretir.

Kaynakça

Enerji uygulamalarının çoğunda, enerjinin çeşitli biçimleri kullanılır. Bu enerji biçimleri HVAC, mekanik enerji ve elektrik gücünün karışımını içerir. Yüksek sıcaklıktaki ısı kaynağının üstünde çalışan ısı motoru, sık sık bu ek enerji biçimlerini üretir. Isı motoru termodinamiğin ikinci yasasına göre hiçbir zaman mükemmel verimle çalışamaz, öyle ki ısı motoru üretim fazlası olarak düşük sıcaklıkta ısı üretir. Bu genelde atık ısı ya da “ikincil ısı” ya da “düşük derecede ısı” olarak anılır. Bu ısı, genel ısıtma uygulamaları için kullanışlıdır ama bazen ısı enerjisinin taşınımı, elektrik ve fosil enerjinin aksine kullanılabilir değildir. Toplamda en büyük atık enerji elektrik santrallerinden ve araç motorlarından kaynaklanır. Tekil olarak en büyük enerji kaynakları elektrik santralleri ve petrol rafinerisi ve çelik fabrikası gibi endüstriyel fabrikalarıdır.

Elektrik üretimi

Termik santralin elektrik verimi giren ve çıkan enerjinin oranıyla belirlenir. Elektrik verimi genelde %30 civarındadır.[5] Görsellerde de götürdüğü üzere soğutma kuleleri, elektrik santrallerine enerjinin diğer biçimlere dönüşümü için gerekli olan düşük sıcaklık farkının oluşmasına izin verir. Atık ısı çevrede kayıp olmak yerine faydalı bir şekilde kullanılabilir.

Kimyasal enerjinin 36%-48%'sini elektriğe, kalan 52%-64%'sini atık ısıya çeviren kömür yakmalı elektrik santralı

Endüstriyel işlemler

Petrol rafinerisi, cam ve çelik üretim fabrikaları gibi endüstriyel işlemler atık ısının temel kaynağıdır.

Elektronik

Enerjinin küçük bir kısmı olmasına rağmen, elektronik parçalardan ve mikroçiplerden kaynaklanan atık ısıyı ortadan kaldırmak mühendisliğin önemli uğraşlarından biridir. Bu ısıyı ortadan kaldırmak için soğutucu kullanımı gereklidir.

Biyolojik

İnsanlar dâhil bütün hayvanlar metabolizmalarının sonucu olarak ısı üretir. Sıcak durumlarda bu ısı sıcak kanlı hayvanlar için geçerli olan homeostaz seviyesinin aşılmasında sebep olur ve canlı bu ısıyı terlemeve nefesalıp-verme gibi ısıldüzenleme yöntemleriyle ortadan kaldırır.[6]

Ratcliffe-on-Soar Elektrik Santralindeki buhar çıkaran soğutma kuleleri, İngiltere

İmha

Düşük sıcaklıktaki ısı çok az iş yapma potansiyeline sahiptir (ekserji),yani ısı atık ve çevre tarafından kabul edilmediği sürece niteliklidir. Ekonomik olarak en uygunu göl,deniz veya nehir sularıyla yadsımaktır. Eğer yeterli soğutma suyu yoksa, santralin atık ısıyı doğaya yadsıtması için soğutma kulesine ihtiyacı vardır. Bazı durumlarda kojenerasyonla evler atık ısıyla ısıtılabilir. Ne kadar atık ısının salınımı yavaşlatılsa da, bu sistemler ısının birinci kullanıcısı için verimin düşmesine sebep olur.

Kullanımları

Kojenerasyon ve trijenerasyon

Yan ürün olan atık ısı kojenerasyon sisteminin kullanılmasıyla azaltılır. Yan ürün olan ısının kullanımındaki kısıtlamalar birincil olarak maliyet/verim sorunlarının mühendisliğindeki enerji dönüşümünün düşük sıcaklık farklarından etkili olarak yararlanılmasındandır. Havuz ısıtma ve kâğıt fabrikaları atık ısı kullanımının uygulamalarındandır. Emilimli soğutucuların soğutma yaptığı durumlar trijenerasyon olarak adlandırılır.

Ön-ısıtma

Atık ısı gelen sıvı ve cismi çok ısınmadan ısıtmaya zorlanabilir. Örneğin çıkan su ısı eşanjöründe evi veya santrali ısıtmadan önce gelen suya atık ısı verebilir.

Atık ısının elektriklenmesi

Termal enerjiyi elektriğe dönüştürmek için birçok yaklaşım ve teknoloji on yıllardadır var. Organik rankine çevrimi sayesinde organik cisim su yerine kullanılabilir. Bu işlemin avantajı elektrik üretmek için normal su buharı çeviriminde daha düşük ısı kullanmasıdır.[7] Tufan atık ısı motoru buharlı rankine çevriminin bir örneğidir. Seebeck etkisi olarak da bilinen yarı iletken üzerindeki sıcaklık farkının voltaj üretmesi olgusu termoelektrik kullanılarak yapılan yaklaşımlardan biridir.[8]

Sera

Atık ısı (yanma sonucu oluşan karbondioksitle)soğuk iklimlerde seraları ısıtmak için kullanılabilir.[9]

İnsan kaynaklı ısı

İnsan kaynaklı ısı

İnsan kaynaklı ısı, insan ve insan aktivitesi sonucu ortaya çıkar. Amerikan meteoroloji topluluğuna göre “Atmosfere atılan ısı insan aktivitesinin sonucu ve genelde fosil yakıt yakılmasından kaynaklanır. Kaynaklar endüstriyel fabrikalar, ısıtma, soğutma, insan metabolizması ve taşıt egzozudur. Şehirlerde bu kaynak yerel ısı dengesini 15-50 W/m2 kadar arttırır hatta soğuk iklimlerdeki büyük şehirlerde ve endüstriyel bölgelerde yüzlerce W/m2 arttırır."[10]

İnsan kaynaklı ısının hesaplanması ısıtma ve soğutmadaki enerji, çalışan tertibatlar, ulaşım, endüstriyel işlemler ve insan metabolizmasının yaydığı ısı toplamıyla yapılır.

Çevresel etki

İnsan kaynaklı ısı kırsal bölgelerde az, yoğun kentsel bölgelerde ise daha fazladır.[11] Bu kentsel ısı adası oluşumuna katkı sağlar. Tanım olarak kentsel ısı adasına yol açan diğer insani etkiler(yansıtabilirlikteki değişim ya da buharlaştırmalı soğutmadaki kayıp) insan kaynaklı ısı sayılmaz.

İnsan kaynaklı ısı küresel ısınmaya sera gazından daha az etki eder.[12] 2005'te kentsel bölgelerde insan kaynaklı ısı akışı önemli derecede yüksek olsa da küresel olarak enerji akışının sadece %1'i insan kaynaklı sera gazında kaynaklanır. 2005'te atık ısının küresel sera etkisine katkısı 0.028 W/m2'dir. Bu istatistikler kentsel bölgeler artarken öngörülmüştür.[13]

Atık ısının bölgesel iklime[14] etkisi gösterilmiş olmasına rağmen, atık ısının sera etkisine katkısı küresel iklim simülasyonlarının son modelinde hesaba katılmamıştır. Denge iklimi deneyleri istatistik olarak kıtasal ölçüde yüzey ısınmasının etkisini(0,4-0,9 °C) 2010 AHF senaryosunda sunmuştur lakin günümüzde ya da 2040'da geçerli değildir.[13] Son dönemlerde gerçekleştirilmiş[9] insan kaynaklı ısıdaki farklı büyüme oranlarıyla basit küresel hesaplamalar bize ilerleyen yüzyıllardaki küresel ısınmaya etkisin göstermiştir.[15] Örneğin, atık ısıdaki %2'lık büyüme artışı 2300 yılında sıcaklığı en az 3 derece arttıracaktır. Bu öngörü daha kapsamlı hesaplamalar sonucunda da onaylanmıştır.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Andersson, O.; Hägg, M. (2008), "Deliverable 10 - Sweden - Preliminary design of a seasonal heat storage for ITT Flygt, Emmaboda, Sweden" 11 Nisan 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., IGEIA – Integration of geothermal energy into industrial applications, pp. 38–56 and 72–76, retrieved 21 April 2013
  2. ^ Wong, Bill (June 28, 2011), "Drake Landing Solar Community" 4 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., IDEA/CDEA District Energy/CHP 2011 Conference, Toronto, pp. 1–30, retrieved 21 April 2013
  3. ^ Wong B., Thornton J. (2013).
  4. ^ Paksoy, H.; Stiles, L. (2009), "Aquifer Thermal Energy Cold Storage System at Richard Stockton College" 12 Ocak 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Effstock 2009 (11th International) - Thermal Energy Storage for Efficiency and Sustainability, Stockholm.
  5. ^ "The Most Efficient Power Plants". Forbes. 7 Temmuz 2008. 18 Mayıs 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Mayıs 2015. 
  6. ^ Fiala D, Lomas KJ, Stohrer M (Kasım 1999). "A computer model of human thermoregulation for a wide range of environmental conditions: the passive system". J. Appl. Physiol. 87 (5). ss. 1957-72. PMID 10562642. []
  7. ^ "Techno-economic survey of Organic Rankine Cycle (ORC) systems". 3 Ekim 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Mayıs 2015. 
  8. ^ "Arşivlenmiş kopya". 18 Mayıs 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Mayıs 2015. 
  9. ^ a b R.
  10. ^ "Glossary of Meteorology". AMS. 18 Şubat 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Mayıs 2015. 
  11. ^ "Heat Island Effect: Glossary". United States Environmental Protection Agency. 2009. 1 Ağustos 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Nisan 2009. 
  12. ^ John Holdren who became Director of the White House Office of Science and Technology Policy in 2009, wrote already many years ago “… that global thermal pollution is hardly our most immediate environmental threat.
  13. ^ a b Flanner, M. G. (2009). "Integrating anthropogenic heat flux with global climate models". Geophys. Res. Lett. 36 (2). ss. L02801. Bibcode:2009GeoRL..3602801F. doi:10.1029/2008GL036465. 
  14. ^ Block, A., K. Keuler, and E. Schaller (2004). "Impacts of anthropogenic heat on regional climate patterns". Geophysical Research Letters. 31 (12). ss. L12211. Bibcode:2004GeoRL..3112211B. doi:10.1029/2004GL019852. 6 Haziran 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Mayıs 2015. 
  15. ^ H.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Jeotermal enerji</span> jeotermal kaynaklardan ve bunların oluşturduğu enerjiden doğrudan veya dolaylı yollardan faydalanma

Jeotermal yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısıya verilen genel addır. Jeotermal akışkan ise içerisinde birçok farklı element ve diğer maddeleri içeren sıcak su, buhar ve gazlardır. Jeotermal enerji bu akışkanların sahip olduğu entalpi ve ısının yarattığı enerjinin adıdır. Bu enerji, diğer farklı enerji çeşitlerine çevrilerek ya da direkt ısı enerjisinden faydalanılarak yenilenebilir enerji kaynağı oluşturmaktadır. Jeotermal enerji yeni, yenilenebilir, sürdürülebilir, tükenmez, güvenilir, çevre dostu, yerli ve yeşil bir birincil enerji kaynağıdır. İçinde su bulunmayan sıcak kuru kayalar da jeotermal enerji kaynağıdır.

<span class="mw-page-title-main">Stirling motoru</span>

Stirling motoru, sıcak hava motoru olarak da bilinir. Dıştan yanmalı motorlu bir ısı makinesi tipidir. Isı değişimi prosesi, ısının mekanik harekete dönüşümünün ideal verime yakın olmasına izin verir.

<span class="mw-page-title-main">Klima</span>

Klima, elektrikli klima veya pasif soğutma ve havalandırmalı soğutma dâhil olmak üzere çeşitli diğer yöntemlerin kullanımıyla daha konforlu bir iç ortam elde etmek için kapalı bir alandaki havanın ısı ve nem kontrol edilmesi işlemidir. Klima, "ısıtma, havalandırma ve klima" (HVAC) sağlayan sistem ve teknikler ailesinin bir üyesidir.

<span class="mw-page-title-main">Isı pompası</span> Isıyı bir alandan diğerine aktaran sistem

Gerçekte bir soğutma çevrimi olan ısı pompası çevriminin temel prensibini Nicolas Léonard Sadi Carnot 1824 yılında ortaya atmıştır. 26 yıl sonra 1850 yılında Lord Kelvin'in, soğutma cihazlarının ısıtma maksadı ile kullanılabileceğini ileri sürmesiyle ısı pompası uygulamaya girdi. II. Dünya Savaşı'ndan önce ısı pompasının geliştirilmesi ve kullanılır hâle getirilmesi için birçok mühendis ve bilim insanı bu alanda araştırmalar ve çalışmalar yaptı. Savaş yıllarında endüstri, imkânlarını daha acil problemlere yönelttiği için ara verilen bu çalışmalara savaştan sonra tekrar başlandı.

<span class="mw-page-title-main">Soğutma kulesi</span> Su kulesi

Soğutma kuleleri, çeşitli amaç ve büyüklükteki endüstriyel tesislere soğutma suyu sağlamak için tasarlanmış yapılardır. Değişik ölçülerde olabilir; 100 metre çapına ve 120 metre yüksekliğe erişen kuleler mevcuttur.

<span class="mw-page-title-main">Soğutma</span>

Soğutma, bir maddenin veya ortamın sıcaklığını, onu çevreleyen ortamın sıcaklığının altına indirmek ve orada muhafaza etmek üzere ısısının alınması işlemine denir.

<span class="mw-page-title-main">Güneş enerjisi</span> Güneşten gelen, çeşitli teknolojilerde kullanılan parlak ışık ve ısı

Güneş enerjisi, kaynağı Güneş olan ısı ve parlak ışıktır. Güneş'in çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışınım enerjisidir. Güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi füzyon sürecinden kaynaklanır. Güneş'in yüzeyinde güneş radyasyonunun yoğunluğu yaklaşık 6,33 x 107 W/m2dir. Dünya atmosferinin dışında Güneş ışınımının şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m2 (Watt/m2) değerindedir; ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerjinin Dünya'ya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970'lerden sonra hız kazanmış, Güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, Güneş enerjisi çevresel olarak temiz bir birincil enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Termik santral</span> ısı enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürüldüğü santral türü

Termik santral, ana işletici makinesi buhar gücüyle çalışan güç santralıdır. Isıtılan su buhara dönüştürülerek bir elektrik üretecini süren buhar türbinini döndürmekte kullanılır. Türbinden geçen buhar Rankine çevrimi denilen yöntemle bir yüzey yoğunlaştırıcıda yoğunlaştırılırak geri suya dönüştürülür. Termik santralların tasarımları arasındaki en büyük farklılık kullandıkları yakıt tiplerine göredir. Bu tesisler ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmekte kullanıldığından bazı kaynaklarda enerji dönüşüm santrali olarak da geçer. Bazı termik santrallar elektrik üretmenin yanı sıra endüstriyel ve ısıtma amaçlı ısı üretimi, deniz suyunun tuzdan arındırılması gibi amaçlarla da kullanılır. İnsan üretimi CO2 emisyonunun büyük kısmını oluşturan fosil yakıtlı termik santralların çıktılarını azaltma yönünde yoğun çabalar harcanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Kojenerasyon</span>

Kojenerasyon, tercihen ısı tüketimi olan yerlerde kullanılan ve aynı zamanda bölge ısıtma ağını yararlı ısıyla besleyebilen elektrik enerjisi ve ısı üretebilen modüler yapılı bir sistemdir. Bu sistem kombine ısı ve güç sistemi ilkesine dayanmaktadır.

İklimlendirme terimi çoğunlukla soğutma yapılarak iç mekanlardaki havanın ısı konforu sağlanması ve neminin alınması işlemlerine denir. Daha geniş bir anlamda, terim HVAC, ısıtma, soğutma ve havalandırma veya havanın durumunu iyileştirmek için dezenfeksiyon işlemleri için de kullanılır. Bir klima bir çevrimi kullanarak, çoğunlukla binalardaki ve taşıma araçlarındaki konfor için ortamdaki ısıyı çeken, bir aygıt, bir sistem veya bir mekanizmadır.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik santrali</span> elektrik enerjisi üreten tesis

Elektrik santralı, elektrik üretecek bir fabrikayı meydana getiren tesislerin tümü.

<span class="mw-page-title-main">Bölgesel ısıtma sistemi</span>

Bölgesel ısıtma sistemi, bir veya birçok enerji kaynağında üretilen ısının önyalıtımlı boru sistemleri vasıtası ile ısı kullanıcılarına taşınarak ısınma ve sıcak su ihtiyaçlarının karşılandığı büyük ölçekli ısıtma sistemleridir. Bölgesel Isıtma Sistemine ısı, genellikle birleşik ısı ve güç sistemi, katı atık (çöp) yakma tesislerinin atık ısısı, endüstriyel atık ısı, jeotermal enerji, güneş enerjisi vb. ısı kaynaklarından sağlanır. Özellikle İskandinav ülkelerinin yoğunlukta olduğu pek çok ülkede elde edilen deneyimlere bağlı olarak bölgesel ısıtma sistemlerinin ekonomik, güvenilir ve diğer ısıtma sistemlerine göre çevreye daha çok duyarlı olduğu ispatlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Termoelektrik etki</span>

Termoelektrik etki, ısının doğrudan elektrik enerjisine veya tam tersine dönüşümüdür. Bir termoelektrik cihazın her bir tarafında bir sıcaklık farklı olduğunda gerilim meydana gelir. Tam tersine, bir cihaza gerilim uygulandığında, sıcaklık farkı oluşur. Atomik boyutta uygulanan sıcaklık gradyanı, malzemedeki yüklerinin sıcak taraftan soğuk tarafa yayılmasına neden olur.

<span class="mw-page-title-main">Termoelektrik üreteç</span>

Termoelektrik üreteç veya termoelektrik jeneratör (ayrıca Seebeck üreteci olarak da adlandırılır), ısı (sıcaklık farkını), doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren cihazdır. Bu dönüşüme "Seebeck etkisi" ya da daha genel bir ifade ile termoelektrik etki denir. Normalde bunların verimleri %5-8 arasındadır. Eski Seebeck cihazlarda, iki metalli bağlantılar bulunuyordu ve boyutları büyüktü. Yeni cihazlarda sıcaklığa bağlı olarak, bizmut tellürid (Bi2Te3), kurşun tellürid (PbTe), kalsiyum manganez oksit gibi malzemelerden yapılmış yarı iletken p-n bağlantıları kullanılır. Bunlar katı hal cihazlarıdır ve dinamoların aksine, bunlarda hareketli parça yoktur. Fakat nadir de olsa bazen bir fan veya pompa bulunabilir.

<span class="mw-page-title-main">Otomotiv termoelektrik üreteci</span>

Otomotiv termoelektrik üreteci (OTÜ), içten yanmalı motordaki atık ısıyı Seebeck etkisini kullanarak elektrik enerjisine dönüştüren bir cihazdır. Normal bir OTÜ, dört ana bileşenden oluşur: Sıcak taraflı ısı eşanjörü, soğuk taraflı ısı eşanjörü, termoelektrik malzeme, sıkıştırma sistemi. OTÜ'ler sıcak taraftaki ısı eşanjörüne bağlı olarak iki kategoriye ayrılabilir: Egzoz tabanlı ve soğutucu tabanlı. Egzoz tabanlı OTÜ'ler, atık ısıyı içten yanmalı motorun egzozlarından elektrik enerjisine dönüştürür. Alternatif olarak soğutucu tabanlı OTÜ'ler antifrizin atık ısısını elektrik üretmek için kullanır.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik üretimi</span>

Elektrik üretimi, elektrik ve diğer kaynaklardan birincil enerji üretme sürecidir. Elektrik üretiminin temel ilkeleri İngiliz bilim insanı Michael Faraday tarafından 1820'lerde ve 1830'ların başında keşfedildi. Onun temel yöntemi bugün hâlâ kullanılmaktadır: Elektrik, bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinedir. Evlerimizde, işyerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallarına ihtiyaç duyarız. Çoğu güç santrali, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıtlı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, jeneratörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.

<span class="mw-page-title-main">Soğutma grubu</span> chiller

Soğutucu, buhar sıkıştırmalı, adsorpsiyonlu soğutma veya absorpsiyonlu soğutma çevrimleriyle sıvı soğutucudan ısıyı alan makinedir. Bu sıvı daha sonra ekipmanı soğutmak için ısı değiştiriciden veya başka proses akışından dolaştırılabilir. Soğutma, ortama verilmesi gereken veya yüksek verimlilik için ısıtma amacıyla geri kazanılması gereken atık ısı oluşturur.

Bir ısı pompası, buzdolabı veya klima sisteminin performans katsayısı veya COP, yapılan iş karşılığında sağlanan yararlı ısıtma veya soğutma oranıdır. Yüksek COP'ler düşük işletme maliyetlerine eşittir. COP genellikle, özellikle ısı pompalarında, 1'i geçer, çünkü işi sadece ısıya dönüştürmek yerine, bir ısı kaynağından ısının gerekli olduğu yere ilave ısı pompalanır. Eksiksiz sistemler için, COP hesaplamaları tüm güç tüketen yardımcı sistemlerin enerji tüketimini içermelidir. COP, çalışma koşullarına, özellikle de mutlak sıcaklığa ve ısı deposu ile sistem arasındaki bağıl sıcaklığa oldukça bağlıdır ve genellikle beklenen koşullara göre grafiklendirilir veya ortalaması alınır. Absorpsiyonlu soğutucu soğutma gruplarının performansı tipik olarak çok daha düşüktür, çünkü bunlar sıkıştırmaya dayanan ısı pompaları değildir, bunun yerine ısıyla yürütülen kimyasal reaksiyonlara dayanır.

<span class="mw-page-title-main">Elektrikli ısıtma</span>

Elektrikli ısıtma elektrik enerjisinin ısı enerjisine dönüştürüldüğü bir süreçtir. Yaygın uygulamalar arasında alan oda ısıtıcısı, pişirme, su ısıtma ve endüstriyel işlemler yer alır. Elektrikli ısıtıcı, elektrik akımını ısıya dönüştüren elektrikli bir cihazdır. Her elektrikli ısıtıcının içindeki ısıtma elemanı bir elektrik direncidir ve Joule yasası prensibi ile çalışır. Alternatif olarak, bir ısı pompası, bir soğutma çevrimi çalıştırmak için bir elektrik motoru kullanır.

<span class="mw-page-title-main">Absorpsiyonlu buzdolabı</span>

Absorpsiyonlu buzdolabı, soğutma sürecini yürütmek için gereken enerjiyi sağlamak için bir ısı kaynağı kullanan bir buzdolabıdır. Sistem, ilk olarak buharlaşmalı soğutma gerçekleştiren ve daha sonra ikinci soğutucuya emilen iki soğutucu kullanır; iki soğutucuyu başlangıç durumlarına sıfırlamak için ısı gereklidir. Bu ilke, bir gaz türbininden veya su ısıtıcısından çıkan atık ısıyı kullanarak binaları iklimlendirmek için de kullanılabilir. Bir gaz türbininden çıkan atık ısının kullanılması türbini çok verimli kılar çünkü önce elektrik, sonra sıcak su ve son olarak da klima - trijenerasyon üretir. Absorpsiyonlu buzdolapları genellikle seyahat araçlarında (RV'ler), kampçılarda ve karavanlarda kullanılır çünkü onlara güç sağlamak için gereken ısı bir propan yakıt brülörü, düşük voltajlı bir DC elektrikli ısıtıcı veya elektrikle çalışan bir elektrikli ısıtıcı ile sağlanır. Daha yaygın buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinin aksine, bir absorpsiyonlu buzdolabında hareketli parça yoktur.