Enerji santralına ekserji analizinin uygulanması





































































































BÖLÜM2 İKİNCİ KANUN ANALİZİ
2.1. EKSERJİYE DAYALI TEMEL KAVRAMLAR
Çevre sıcaklığında çalışan enerji sistemleri için, kullanılabilir enerji olarak da bilinen ekserjiyi enerjinin faydalı kısmı olarak düşünebiliriz. Yani; enerjinin faydalı kısmı, enerjinin başka enerji formuna dönüştürülebilen kısmıdır. Bir madde ya da bir enerji akışına bağlı ekserji, baca gazı, soğutma suyu ve ısı kaybı şeklinde çevreye atılır. Hem ekserji tahribi hem de ekserji kaybı, termodinamiğin ikinci kanun analizi de denilen “Ekserji Analizi”nden saptanır. Termodinamiğin ikinci kanunu, hem bir enerji taşıyıcısının gerçek termodinamik değerini hem de proses ya da sistemlerden olan kayıpların ve gerçek termodinamik yetersizliklerin hesaplarının yapılabilmesi sonucu ile bir enerji dengesini tamamlar ve geliştirir. Ekserji tahribi direk olarak sistem içindeki tersinmezliklerin bir sonucudur. Termal sistemler; petrol, doğal gaz ve kömür gibi kaynakların yanmasından direk ya da endirek üretilen ekserji girişleri ile beslenir. Ekserjinin kayıpları ve önlenebilir tahripleri (avoidable destruction) bu kaynakların (petrol, doğal gaz ve kömür) atık olarak ortaya çıkan kısımlarını temsil eder. Bunun gibi kaynakların verimsizliklerini azaltmak için bazı yollar bulunarak, yakıtlar daha verimli şekilde kullanılabilirler. Ekserji dengesi; enerji kaynaklarının atıklarının gerçek büyüklüğünü, türünü ve meydana geldiği yerin tespit edilmesinde kullanılabilir ve bundan dolayı da ekserji dengesi, etkin yakıt kullanımı için geliştirilen stratejiler içinde önemli bir rol oynar.
Termodinamiğin ikinci kanunu, kompleks termodinamik sistemlerin optimizasyonunda çok güçlü bir araç olduğunu kanıtlamıştır. Termodinamiğin ikinci kanununun ışığında mühendislik aygıtlarının performansının belirlenmesi için; kullanılabilirlik, tersinir iş, tersinmezlik ve ikinci kanun veriminin tanımlanmaları ile işe başlanmıştır. Buna göre “kullanılabilirlik”, verilen bir durumdaki sistemden elde edilebilen maksimum faydalı iş miktarıdır. Tersinir iş ise, belirli iki durum arasında
8



23. SAYFAYA BENZER SAYFALAR

tabs_sener_yagiz_191898 - Sayfa
...


23. SAYFA ICERIGI

BÖLÜM2 İKİNCİ KANUN ANALİZİ
2.1. EKSERJİYE DAYALI TEMEL KAVRAMLAR
Çevre sıcaklığında çalışan enerji sistemleri için, kullanılabilir enerji olarak da bilinen ekserjiyi enerjinin faydalı kısmı olarak düşünebiliriz. Yani; enerjinin faydalı kısmı, enerjinin başka enerji formuna dönüştürülebilen kısmıdır. Bir madde ya da bir enerji akışına bağlı ekserji, baca gazı, soğutma suyu ve ısı kaybı şeklinde çevreye atılır. Hem ekserji tahribi hem de ekserji kaybı, termodinamiğin ikinci kanun analizi de denilen “Ekserji Analizi”nden saptanır. Termodinamiğin ikinci kanunu, hem bir enerji taşıyıcısının gerçek termodinamik değerini hem de proses ya da sistemlerden olan kayıpların ve gerçek termodinamik yetersizliklerin hesaplarının yapılabilmesi sonucu ile bir enerji dengesini tamamlar ve geliştirir. Ekserji tahribi direk olarak sistem içindeki tersinmezliklerin bir sonucudur. Termal sistemler; petrol, doğal gaz ve kömür gibi kaynakların yanmasından direk ya da endirek üretilen ekserji girişleri ile beslenir. Ekserjinin kayıpları ve önlenebilir tahripleri (avoidable destruction) bu kaynakların (petrol, doğal gaz ve kömür) atık olarak ortaya çıkan kısımlarını temsil eder. Bunun gibi kaynakların verimsizliklerini azaltmak için bazı yollar bulunarak, yakıtlar daha verimli şekilde kullanılabilirler. Ekserji dengesi; enerji kaynaklarının atıklarının gerçek büyüklüğünü, türünü ve meydana geldiği yerin tespit edilmesinde kullanılabilir ve bundan dolayı da ekserji dengesi, etkin yakıt kullanımı için geliştirilen stratejiler içinde önemli bir rol oynar.
Termodinamiğin ikinci kanunu, kompleks termodinamik sistemlerin optimizasyonunda çok güçlü bir araç olduğunu kanıtlamıştır. Termodinamiğin ikinci kanununun ışığında mühendislik aygıtlarının performansının belirlenmesi için; kullanılabilirlik, tersinir iş, tersinmezlik ve ikinci kanun veriminin tanımlanmaları ile işe başlanmıştır. Buna göre “kullanılabilirlik”, verilen bir durumdaki sistemden elde edilebilen maksimum faydalı iş miktarıdır. Tersinir iş ise, belirli iki durum arasında
8

İlgili Kaynaklar







single.php