sİstemlerİ - bartın Üniversitesi · gaz depolama sistemleri biyogazın sadece sıcak su...
TRANSCRIPT
![Page 1: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/1.jpg)
GAZ DEPOLAMA SİSTEMLERİ
Prof. Dr. Ahmet KARADAĞ Bartın Üniversitesi
![Page 2: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/2.jpg)
Sunum Akışı
1.Gaz Depolama Sistemleri
2.Gaz Tutucular
3.Yüzer Çatı Gaz Tutucular
4.Sabit Kubbeli Gaz Tutucular
5.Plastik Gaz Tutucular
6.Ayrı Gaz Tutucular
7.Otomasyon
8.Güneş Enerjisi Destekli Biyogaz Sistemleri
![Page 3: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/3.jpg)
Gaz Depolama Sistemleri
Biyogaz üretimi , belirli ve sabit fermantasyon şartlarında süreklilik
göstermektedir.
Özellikle kırsal bölgelerde , biyogazın kullanım miktarı gün içinde ve
mevsimsel olarak önemli miktarda değişmektedir.
![Page 4: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/4.jpg)
Gaz Depolama Sistemleri
Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı
kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde gece boyunca 10-12 saat tüketim
olmamaktadır. Bu yüzden o süre içinde üretilen biyogazın depolanması
gerekmektedir.
![Page 5: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/5.jpg)
Gaz Depolama Sistemleri
En uygun gazometre hacminin belirlenmesinde biyogazın;
• Nasıl
• Ne oranda
• Ne sıklıkla kullanıldığı göz önüne
alınmalıdır.
![Page 6: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/6.jpg)
Gaz Depolama Sistemleri
• Biyogaz reaktörlerinde üretilen gaz; ya reaktöre entegre yada ayrı
bir gazometrede depolanmaktadır.
• Gazometrede fermentasyon tankının bir parçası olarak tankın üst
bölümüne yerleştirilebileceği gibi ayrı bir yerde kurulup ,
fermentasyon tankı ile bağlantısı bir boru aracılığıyla
sağlanmaktadır.
![Page 7: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/7.jpg)
Gaz Depolama Sistemleri
Ayrı olarak depolamada , basınç değerlerine bağlı olarak gazometreler ,
düşük , orta ve yüksek olmak üzere üç grup içinde sınıflandırılır.
![Page 8: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/8.jpg)
Gaz Depolama Sistemleri
• Düşük basınç depolama kış şartlarına , yani sistemin ısıl
ihtiyacından geriye kalan biyogazın kullanılmasına bağlı olarak
gazometre tasarlanırsa , yaz şartlarında artan biyogazın yakılarak
atılması gerekmektedir.
• Yaz şartlarına bağlı olarak tasarlanması , gazometre hacminin ve
dolayısıyla maliyetinin artmasına neden olur.
![Page 9: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/9.jpg)
Gaz Depolama Sistemleri
• Gazometre hacminin belirlemede özellikle iki yaklaşım önemlidir.
• Saatlik maksimum gaz ihtiyacı , maksimum kesintisiz kullanım
süresidir.
![Page 10: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/10.jpg)
Gaz Tutucular
• Yüzer çatı gazı tutucular
• Sabit kubbeli gaz tutucular
• Plastik gaz tutucular
• Ayrı gaz tutucular
![Page 11: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/11.jpg)
Yüzer Çatı Gaz Tutucular
• Pek çoğu 2-4 mm kalınlığında çelik tabakalardan yapılmaktadır.
• Önemli ölçüde korozif etkilere karşı koymak için kenar kısımları ,
tepe bölgesinde daha kalın inşa edilmektedir.
• Yüzer çatı döndüğü zaman , yüzeyde oluşan köpüğü dağıtmaya
yarayan L şeklinde çubuk desteği , aynı zamanda yapının
stabilitesini de sağlamaktadır.
![Page 12: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/12.jpg)
Yüzer Çatı Gaz Tutucular
Herhangi bir gaz sızdırmaz malzeme seçiminde standartlara uygun
alternatif çelik , galvaniz , metal , plastik v.s. yapılar dikkate
alınmalıdır.
![Page 13: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/13.jpg)
Sabit Kubbeli Gaz Tutucular
• Silindirik çürütücünün konik tepesi yada yarım küre şeklindeki
çürütücünün en üst kısmı, sabit kubbeli gaz bölmesinden
oluşmaktadır.
![Page 14: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/14.jpg)
İşletme ve Tasarım Aşamasında Aşağıdaki Konular Göz Önüne Alınmalıdır
• Tesisin taşınmasını engellemek için, içte ve dışta, dengeleme
tankının boruları olmalıdır
• Gaz borusunun tıkanmaması için, gaz çıkışı, taşma seviyesinden
yaklaşık 10 cm daha yüksekte olmalıdır
• Yeterli ters basınç sağlamak için, tesis kafi derecede toprakla
örtülmelidir.
![Page 15: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/15.jpg)
Denenmiş Bazı Giydirme Malzemeleri
• Çok katlı zift(bitumen),
• Alüminyum folyolu zift,
• Plastikler,
• parafin(gaz yağı),
• Su geçirmez elementlerle desteklenmiş çok katlı sıvalı yapı.
![Page 16: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/16.jpg)
Plastik Gaz Tutucular
• Plastik tabakadan yapılan gaz tutucular diğer gaz tutucuların yaptığı
işi yapmaktadır.
• Gaz bölümüne transfer olan elementler balondan yada torbadan
yapılan gaz depolama bölümünde tutulurlar.
![Page 17: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/17.jpg)
Ayrı Gaz Tutucular
• Düşük basınçlı, ıslak-kuru gaz tutucular, pahalı ve uzun mesafelerde
kullanılırlar. Plastik gaz tutucularla özdeştir.
• Orta ve yüksek basınçlı gaz tutucular küçük ölçekli, küçük tesislerde
kullanılır. Yüksek basınçlı gaz deposu çelik silindirler içindedir.
![Page 18: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/18.jpg)
Ayrı Gaz Tutucular
• Biyogazın %60-80’lik kısımın oluşturan CH4 (metan), LPG ve
propan gibi düşük basınçlarda sıvılaştırılamamaktadır.
• Biyogaz sıvılaştırılmadan orta basınçlarda çelik veya alaşımlı
depolarda depolanabilir.
• Biyogaz ve metan basınç altında sıkıştırılmada ideal gaz gibi
davranır.
![Page 19: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/19.jpg)
Ayrı Gaz Tutucular
• Biyogazın yüksek basınçlarda sıvılaştırılarak depolanması ve
araçlarda kullanılması, ekonomik olmamaktadır.
• Çoğu biyogaz tesisinde çalışma basıncı, 76 mbar’ın altındadır.
• Hareketli kubbeli reaktörlerde bu basınç genellikle 48 mbar
olmaktadır.
![Page 20: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/20.jpg)
Ayrı Gaz Tutucular
• Kazanlarda ve diğer yakma sistemlerinde gerekli olan gaz giriş
basıncı genellikle 8-25 mbar civarındadır.
• Verimli çalışma için bu basınç değerinin altına düşmemek
gerekmektedir.
![Page 21: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/21.jpg)
Otomasyon • Biyogazın sistemlerinin kontrolünde
• sıcaklık,
• gaz akışı,
• basınç,
• besleme ve boşaltma miktarı,
• pH,
• reaktör sıvı seviyesi, metan oranı,
• metan üretim hızı,
• uçucu organik asit miktarındaki artış,
• asetik asitin organik asitler içerisindeki oranındaki artış,
• alkalinite düşüşü ve organik madde gideriminin miktarı parametre olarak
kullanılmaktadır.
![Page 22: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/22.jpg)
Güneş Enerjisi Destekli Biyogaz Sistemleri
• Biyogaz üretiminde ham maddeden çevre ve fermantasyon
koşullarına kadar bir çok faktör gaz üretiminde etkilidir.
• Sürekli ve verimli bir gaz üretimi sağlayabilmek için uygun şekilde
planlanmış, entegre ısıtma sistemli reaktöre gereksinim vardır.
![Page 23: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/23.jpg)
Güneş Enerjisi Destekli Biyogaz Sistemleri
• Reaktörün ısıtılması diğer bir yenilenebilir enerji kaynağı olan güneş
enerjisi ile sağlanabilirse, biyogaz üretiminde kullanılan enerji
azacak ve sistem etkinliği artacaktır.
![Page 24: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/24.jpg)
Güneş Enerjisi Destekli Biyogaz Sistemleri
• Reaktörlerin ısıtılmasında elektriğin, petrol ürünlerinin veya üretilen
biyogazın kullanılması, artan ısıtma harcamalarından dolayı
ekonomik olmamaktadır.
• Bu noktada özellikle güneş ışınımı yüksek olan bölgelerde güneş
enerjisi kullanılarak ısıtmanın sağlanması, sistem verimliliğini
artırmaktadır.
![Page 25: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/25.jpg)
Güneş Enerjisi Destekli Biyogaz Sistemleri
• Biyogaz sistemlerinde güneş enerjisinin kullanımı aktif ve pasif
olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.
• Pasif uygulamalarda reaktörün üstü bir serayla veya güneş ışığını
geçiren bir örtüyle kapatılmaktadır.
![Page 26: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/26.jpg)
Güneş Enerjisi Destekli Biyogaz Sistemleri
• Aktif sistemlerde genellikle düzlemsel güneş kollektörlerinden
yaralanılmaktadır.
![Page 27: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/27.jpg)
Güneş Enerjisi Destekli Biyogaz Sistemleri
• Pasif sistemden ayrı olarak bu sistemlerde sirkülasyon pompası, ısı
eşanjörü ve genellikle sıcaklığı sabit tutmak amacıyla otomasyon
sistemi kullanılmaktadır.
![Page 28: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/28.jpg)
Güneş Enerjisi Destekli Biyogaz Sistemleri
• Reaktör ısıtmasında güneş enerjisinden yararlanılan farklı bir
sistemde; güneş havuzu destekli biyogaz sistemidir.
• Bu sistemde güneş havuzundan yararlanılması önerilmektedir.
• Tuz çözeltisinin bulunduğu güneş havuzunda 100 ⁰C sıcaklığa
erişebileceği belirtilmektedir.
• Bu sıcaklık seviyelerindeki akışkanın, doğrudan ısı eşanjörü
yardımıyla reaktör ısıtmasında kullanılması, metan bakterileri
üzerinde öldürücü etki yaratacağı için asetonun kullanıldığı bir ısı
aktarım mekanizmsı geliştirilmiştir.
![Page 29: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/29.jpg)
Güneş Enerjisi Destekli Biyogaz Reaktörlerin Tasarımı Ve İşletilmesinde
Karşılaşılan Sorunlar • Güneş enerjisinin süreksizliği
• Ani sıcaklık değişimi
• Çift akümülatör uygulaması
• Üç yollu vana uygulaması
• Frekans konvektörlü sirkülasyon pompası uygulamsı
• Manuel debi ayarlama uygulaması
• Kabuklaşma (kekleşme)
• Yer sorunu
• Enerji fazlalığı
• Veri yetersizliği
![Page 30: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/30.jpg)
Kaynaklar
1) http://www.solar-academy.com/menuis/Gunes-Enerjisi-Destekli-
Biyogaz-Sistemleri.014824.pdf
2) http://biolectric.com.tr/tesisimiz/
![Page 31: SİSTEMLERİ - Bartın Üniversitesi · Gaz Depolama Sistemleri Biyogazın sadece sıcak su hazırlama, ısıtma ve pişirme amaçlı kullanıldığı küçük ölçekli tesislerde](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022011907/5f47191e1cb50a1e014ff5fb/html5/thumbnails/31.jpg)