İçindekiler
Neden atık ısı geri kazanımı?
Endüstriyel tesislerde tüketilen enerjinin %30-50’si kullanılmadan atmosfere veya soğutma sistemine atılır. Türkiye sanayisinin yıllık 35–40 milyon TEP enerji tüketimi olduğu düşünülürse, atık ısı potansiyeli 10-20 milyon TEP/yıl civarındadır — bu Türkiye’nin yıllık elektrik tüketimine eşdeğer büyüklüktedir.
2026 yakıt fiyatlarıyla atık ısı geri kazanım yatırımları çok hızlı geri öder. Tipik ekonomayzer projeleri 6-18 ay, plaka eşanjörlü uygulamalar 0,8-2 yıl, kondensat geri kazanım 6-14 ay içinde kendini öder.
💰 Yatırım vs Atık Isı Tasarrufu
500 kW kapasiteli orta ölçekli bir tesiste tipik atık ısı geri kazanım projeleri:
- Baca gazı ekonomayzer: 250.000 ₺ yatırım → 800.000 ₺/yıl tasarruf → 0,3 yıl geri ödeme
- Kondensat geri kazanım: 350.000 ₺ yatırım → 950.000 ₺/yıl tasarruf → 0,4 yıl
- Kompresör atık ısısı (sıcak su): 180.000 ₺ → 420.000 ₺/yıl → 0,4 yıl
- Toplam (paket proje): 780.000 ₺ → 2.170.000 ₺/yıl → 0,36 yıl (~4 ay)
Sıcaklık sınıfları ve uygulama alanları
Atık ısı geri kazanımında kritik nokta: kaynak sıcaklığına uygun teknoloji seçimi. Yüksek sıcaklık ısısı düşük katma değerli kullanımda harcanırsa "exergy" kaybı olur.
Baca gazı ekonomayzer
Endüstride en yaygın ve en hızlı geri ödenen atık ısı geri kazanım teknolojisi: baca gazı ekonomayzeri. Kazan bacasından çıkan 200–280°C sıcaklıktaki gaz, eşanjörden geçirilerek kazan besleme suyunu (20–25°C) önceden ısıtır.
Çalışma prensibi: Baca gazı dış tüplerden, besleme suyu iç tüplerden geçer (counter-flow). Baca gazı sıcaklığı 280°C’den 120–150°C’ye düşer (yaklaşık 130–160°C ısı transferi). Besleme suyu 20°C’den 80–110°C’ye yükselir.
Her 6°C besleme suyu ön ısıtması = %1 yakıt tasarrufu.
Tipik ekonomayzer 60–90°C ön ısıtma sağlar → %4–8 yakıt tasarrufu.
2 ton/h kazan örnek: 250.000 m³/yıl doğalgaz × %6 = 15.000 m³/yıl = ~450.000 ₺/yıl tasarruf.
Yatırım ve geri ödeme:
- Küçük (1–2 ton/h): 80.000-180.000 ₺ → 0,3-0,8 yıl
- Orta (3–5 ton/h): 200.000-450.000 ₺ → 0,4-1 yıl
- Büyük (6+ ton/h): 500.000-1.500.000 ₺ → 0,5-1,2 yıl
⚠️ Asit Yoğuşma Riski
Kükürtlü yakıt (fuel-oil, kömür) kullanan kazanlarda baca gazı sıcaklığı çok düşürülürse (130°C altı) SO3 → H2SO4 yoğuşması başlar — ekonomayzer tüplerinde asit korozyonu. Çözüm: paslanmaz çelik tüp (316L) + ön ısıtma kontrolü ile baca gazı 130°C altına düşürülmemeli. Doğalgazlı kazanlarda 90°C’ye kadar düşürülebilir (yoğuşmalı ekonomayzer).
Plaka eşanjörle geri kazanım
Plaka eşanjör (PHE - Plate Heat Exchanger), oluklu paslanmaz çelik plakaların contalarla sıkıştırılmış paketinden oluşur. Iki akışkan plakalar arasından zigzag kanallarda akar ve ısı transferi yapar.
Avantajları:
- Kompakt: Aynı performansta borulu eşanjörden 3–5 kat küçük hacim
- Yüksek verim: Isı transfer katsayısı 3.000-7.000 W/m²K (borulu 1.000-2.000)
- Modüler: Plaka sayısı artırarak kapasite genişletilebilir
- Kolay temizlik: Sökülüp yıkanabilir (kirlenen plakalar)
- Düşük yaklaşım sıcaklığı: 2–5°C (borulu 8–12°C) → daha fazla ısı geri kazanımı
Yaygın uygulama alanları:
- Kompresör soğutucu yağı ısısı: 80–90°C yağdan sıcak kullanma suyu (60–65°C)
- Soğutma kulesi suyu ön ısıtma: 35°C suyu eşanjörle 55°C’ye yükseltip kazan besleme
- Kondensat sıcaklığı geri kazanımı: 100°C kondensattan tatlı su sistemi ısıtma
- Proses atık havası: 60–120°C egzoz havasıyla taze hava ön ısıtma
Kondensat geri kazanım sistemi
Buhar sistemlerinin en değerli atığı kondensattir. Buhar prosesle ısı verip yoğuştuğunda oluşan su (genelde 90–130°C) çoğu tesiste drenajdan atılır — bu büyük bir kayıptır çünkü kondensat üç özellikle "altın değerinde"dir:
- Yüksek sıcaklık (~100°C): Soğuk besleme suyundan 80°C üzerinde — direkt kazana döndüğünde ekonomayzerin yapacağı işi yapar
- Demineralize: Buhar üretiminde mineraller kazan içinde kaldı, kondensat saf su — kazan içinde kireçlenme yapmaz
- Kimyasal işlemli: Su yumuşatma + dosajlama maliyetinden tasarruf
• Kondensat toplama tankı (5–50 m³)
• Transfer pompası (santrifüj veya pulsometre)
• Flash buhar geri kazanım modülü (LP buhar üretir)
• Hava ayırıcı (deaeratör)
• Boru hattı + izolasyon
Yatırım: 200.000-600.000 ₺ (tesis büyüklüğüne göre)
Tasarruf: Yakıt %8–15 + su %30–50 + kimyasal %40-60
Toplam yıllık tasarruf: 600.000-2.500.000 ₺ (orta ölçekli)
Geri ödeme: 0,5-1,2 yıl
ORC (Organic Rankine Cycle)
ORC (Organik Rankine Çevrimi), düşük-orta sıcaklık atık ısıdan elektrik üreten en yeni teknolojilerden biri. Klasik Rankine çevrimi su yerine organik akışkan (R245fa, n-pentan, siloksan) kullanır — su 100°C’de kaynar, organik akışkanlar 30–90°C’de kaynar → düşük sıcaklıkta da çalışır.
ORC çalışma prensibi:
- Atık ısı evaporatörde organik akışkanı buharlaştırır
- Yüksek basınçlı organik buhar türbinden geçer → mekanik enerji
- Türbin generatöre bağlı → elektrik üretimi
- Buhar kondenserden geçer (soğutma suyu ile) → sıvılaşır
- Pompa ile basınç yükseltilir → çevrim tekrar
Uygulama alanları:
- Jeneratör/motor egzoz gazları (350–450°C) → en yaygın
- Cam/seramik fırın atık ısıları
- Çimento klinker soğutma atık ısısı
- Jeotermal enerji (60–150°C)
- Biyokütle yakıtlı tesisler
Yatırım ve geri ödeme: Tipik 50–2000 kW elektrik kapasitesi. Yatırım 8.000-15.000 ₺/kW (toplam 400.000-30 milyon ₺). Geri ödeme genelde 4-8 yıl — uzun ama 20–25 yıllık ekipman ömrü boyunca sürekli pasif elektrik üretimi. Örnek 500 kW ORC = yıllık 3.500.000 kWh × 4 ₺ = 14 milyon ₺/yıl tasarruf.
Sektör bazlı uygulamalar
VAP hibe ile finansman
Atık ısı geri kazanım projeleri VAP (Verimlilik Artırıcı Proje) desteğinin öncelikli kategorilerinden biridir. Hızlı geri ödeme (1–3 yıl) ve yüksek enerji tasarrufu (%15-40) sayesinde başvurular genellikle onaylanır.
VAP %35 etüt önerili hibe örnekleri:
- 3 ton/h kazan ekonomayzer: 400.000 ₺ yatırım × 35% = 140.000 ₺ hibe, kalan 260.000 ₺ → 0,32 yıl geri ödeme
- Kondensat geri kazanım sistemi: 600.000 ₺ × 35% = 210.000 ₺ hibe, kalan 390.000 ₺ → 0,41 yıl
- Plaka eşanjör paketi (3 nokta): 350.000 ₺ × 35% = 122.500 ₺ hibe, kalan 227.500 ₺ → 0,5 yıl
VAP avans %50 sayesinde proje finansman yükünün yarısı ETKB tarafından peşin karşılanır. VAP hesaplayıcı ile kendi projenizin hibesini hesaplayın.