Özet

DoÄŸalgaz tüketim cihazlarında yüksek verim elde etmek için üretici firmalar birçok araÅŸtırmalar yapmakta ve yeni cihazların üretiminde bu araÅŸtırmaların sonuçlarını dikkate almaktadır. Atık gaz üreterek çalışan bir cihazın bacasından atılan gazlarla birlikte belli oranda ısı enerjisi de atılmaktadır. Bu ise gazın yakılması ile üretilen enerjinin bir kısmının bacadan atılması gibi bir zorunluluÄŸu ortaya çıkarmaktadır. Bu çalışmada gaz tüketerek ısı üreten cihazlardaki verim hesabı ile ilgili olarak piyasada sıkça vurgulanan %100’ün üzerinde verim konusu ele alınmıştır. Hesaplamada kullanılan yöntemin nasıl olması gerektiÄŸi ile ilgili öneri getirilmiÅŸ ve tüketicinin bilinçlendirilmesi amaçlanmıştır.

 

GiriÅŸ

Evsel ve endüstriyel amaçla ısı üretmek için çok deÄŸiÅŸik tiplerde cihaz ve yakıtlar kullanılmaktadır. Yakıtların özelliÄŸine göre bacadan atılan gazların kimyasal bileÅŸimleri de farklılıklar göstermektedir. Kükürtlü bileÅŸiklerin oluÅŸtuÄŸu baca gazlarında diÄŸer tüm yakıtlarda olduÄŸu gibi su buharı da oluÅŸmaktadır. Bu durum baca gazında yoÄŸuÅŸmanın çok iyi izlenmesini gerektirir. Aksi halde yoÄŸuÅŸmayla oluÅŸan su bacada asit oluÅŸumuna sebep olabilir. Bacadan atılan ısının geri kazanılması beraberinde yoÄŸuÅŸma riskini de artıracağından bu tip yakıtların yoÄŸuÅŸmalı cihazlarda kullanımını kısıtlar.

 

YoÄŸuÅŸma Teknolojisi:

DoÄŸalgaz yandığında baca gazlarında çok büyük miktarda CO2 ve H2O (su buharı) bulunur. Bundan dolayı baca gazlarının sıcaklığının çok düÅŸük seviyelere indirilebilme olanağı vardır. DüÅŸük sıcaklıklarda baca gazındaki su buharı yoÄŸuÅŸarak su haline gelir. Böylece bacadan atılan ısının bir kısmı geri kazanılmış olur ve bu ÅŸekilde çalışan cihazlara yoÄŸuÅŸmalı cihazlar denir. YoÄŸuÅŸmalı cihaz üreten firmalar tanıtım yaparken bu geri kazanımı vurgulayarak yüksek verimli cihaz ürettiklerini iddia etmektedirler. Su buharının faz dönüÅŸümünden kaynaklanan bu kazanç gaz tüketimini azaltacağından tüketiciler açısından yoÄŸuÅŸmalı cihazların seçilmesi ekonomik anlamda yararlı olacaktır. Belli miktarda enerji gereksiniminin karşılanmasında yoÄŸuÅŸma enerjisinin de kullanılabilir hale getirilmesi önemli miktarlarda verim artışı saÄŸlayacaktır.

 

Bir gaz tüketim cihazının çalışma ilkesi aÅŸağıdaki çizgi resimle açıklanmaktadır. Tüm yakıtlar için bilinen iki ısıl deÄŸer tanımı yapılır.

 

1. Alt ısıl değer: Yakıtın yanması sonucunda oluşan su buharının bacadan atılması sonucunda elde edilen değer.

 

2. Üst ısıl deÄŸer: Yakıtın yanması sonucunda oluÅŸan su buharının yoÄŸuÅŸturularak atılması sonucunda elde edilen deÄŸer.

 

Hesap Yöntemi

DoÄŸalgaz için alt ısıl deÄŸer yaklaşık olarak (8.6 kWh/m³) üst ısıl deÄŸer ise (10.6 kWh/m³) olarak bilinir. Bir ısı üretici cihazın verimi basitçe 

 

 

Åžeklinde hesaplanabilir.

Burada:

η : Verim

QY : Yakıtın ısıl değeri (W)

Qc :  Cihazdan elde edilen faydalı ısı miktarı (W). Åžekil 1’ de kullanılabilir ısı olarak belirtilen deÄŸer.

 

Hesaplamada yakıtın ısıl deÄŸeri olarak; yoÄŸuÅŸmalı cihazlarda üst ısıl deÄŸer, diÄŸer tür cihazlarda ise alt ısıl deÄŸerin kullanılması gerekmektedir. 

 

Åžekil 1’deki gibi çalışan bir cihaz en fazla %100 verimle çalışabilir ve doÄŸalgazın alt ısı deÄŸerinde (8.6 kWh/m³) kullanabilir ısı üretebilir. Bacadan atılan ısının yanma ile üretilenin %5’i kadar olduÄŸu dikkate alınırsa bu cihazın verimi yaklaşık %95 deÄŸerlerinde olabilir. Bu durumda faydalı ısı:

 

 

 ve QC=8.17 kWh/m³

 

BaÅŸka bir deyiÅŸle bu cihaz en fazla 8.17 kWh/m³ faydalı ısı üretebilir.

 

Bacadan atılan ısının bir kısmının kullanılabilir hale getirilebilmesi için üretici firmalar deÄŸiÅŸik ısı deÄŸiÅŸtiriciler kullanmaktadır. Bu ısı deÄŸiÅŸtiricilerde baca gazları içinde bulunan su buharı yoÄŸuÅŸturulmaya çalışılır. Bu ısı deÄŸiÅŸtiricilerle geri kazanılan enerji, cihazda ısıtılan suyun ön ısıtmasında kullanılabilir. Böylece cihaza giren suyun sıcaklığı bir miktar arttığı için cihazdan çıkan suyun sıcaklığı da artacak veya sabit bir çıkış sıcaklığı elde edilmek istendiÄŸinde daha az yakıt kullanılmış olacaktır.

 

Böyle çalışan bir cihazın çizgi resmi Åžekil 2’de verilmiÅŸtir. 

Resimde gösterildiÄŸi gibi çalışan bir cihaz en fazla doÄŸalgazın üst ısı deÄŸerinde (10.6 kWh/m³) enerji üretebilir. Bacadan atılan gazlarla birlikte bir miktar ısı halen atmosfere atıldığı için bu cihazın verimi de yaklaşık % 95 kadar olacaktır. 

 

Bu durumda faydalı ısı:

 

 

 

ve QC=10.07 kWh/m³

 

BaÅŸka bir deyiÅŸle bu cihaz en fazla 10.07 kWh/m³ ısı üretebilir. YoÄŸuÅŸmasız bir cihazın ürettiÄŸi 8,17 kWh/m³ enerji ile karşılaÅŸtırıldığında yoÄŸuÅŸmalı bir cihaz 1 m³ doÄŸalgaz yakarak (10.07-8.17=1.9 kWh) daha fazla ısı üretmektedir. 

 

Bu noktada üzerinde durulması gereken önemli bir uygulama söz konusudur. Piyasada kısaca kombi olarak isimlendirilen sıcak su üretici cihazlarda çoÄŸunlukla doÄŸalgaz kullanılmaktadır. Cihaz üreticisi firmalar arasında yoÄŸun bir rekabet ortamı olduÄŸu da herkesçe bilinen bir gerçektir. Bu ortamda, ürün tanıtımı konusunda yapılan genel bir yanlış bilgilendirmeye dikkat çekilmelidir. 

 

Hemen tüm cihaz üreticisi firmaların ürünleri arasında yoÄŸuÅŸmalı türde çalışan cihazları da bulunuyor. Bu cihazları tüketiciye tanıtmak için yapılan reklamlarda ne yazık ki %100’den yüksek (%107, %109 gibi) verimlerden söz ediliyor. Tüm üretimde en yüksek teknolojiyi kullanan, ısı biliminin son geliÅŸmelerini yakından izleyen ve ciddiyetinden asla ÅŸüphe duyulmayan bu firmalar ne yazık ki gerçeÄŸi yansıtmayan bu tür tanıtımları yapmaktadır. Firma yetkilileri bu durumun farkında olmakla birlikte rekabet ortamı içinde bu hata iÅŸlenmeye devam ediliyor. Hesap yönteminin farklı uygulanması sebebi ile %100’den yüksek verim elde ediliyor gibi görünmektedir. 

 

Bir ısı üretici cihazın verimi hesaplanırken cihazın çalışma ilkesi mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır. Cihazın çalışma ilkesi göz ardı edilerek verim hesaplamak hatalı olacaktır. YoÄŸuÅŸma teknolojisini kullanan bir cihazda elde edilen ısının yüksek deÄŸerde olacağı yukarıda da anlatılmıştı. YoÄŸuÅŸma teknolojisinin kullanıldığı bir cihazın verimi hesaplanırken yakıtın üst ısı deÄŸerini cihazın ürettiÄŸi enerjiye bölmek yerine yoÄŸuÅŸmasız bir cihazın ürettiÄŸi enerji miktarına bölmek %100’den fazla bir verim bulma sonucunu ortaya çıkarır. Yukarıdaki örneklerden hareketle her ikisi de %95 verimle çalışan iki cihazın ürettikleri enerjiler karşılaÅŸtırılarak 

 

 

gibi bir deÄŸer çıkar. Bu deÄŸerin cihazın verimi ile doÄŸrudan bir ilgisi yoktur. Oysa bu hesaplama doÄŸalgazın üst ısıl deÄŸeri kullanıldığı dikkate alınarak yapılırsa 

 

 

 

Gerçekçi bir verim deÄŸeri bulunmuÅŸ olur.

%117 verimle çalışan cihaz üretmek termodinamik yasalarına göre olanaksızdır. Böyle bir cihazın varlığını iddia etmek doÄŸalgazın verebileceÄŸinden daha fazla ısı üretmek anlamına gelir. Bu durumda kendi enerjisini kendisi üreten bir makine üretilmiÅŸ olur. Bu durum termodinamik bilimi ile uÄŸraÅŸan herkesin arzu ettiÄŸi ama asla gerçek olamayacağı bilinen bir durumdur. Üretici firmaların %100’den yüksek verimli cihaz olarak sundukları cihazlar gerçekte çok daha düÅŸük verimle çalışan cihazlardır. ÖrneÄŸin %109 verimle çalıştığı iddia edilen bir cihazda gerçek verim ÅŸöyle bulunabilir. 

 

 

 

Buradan cihazın ürettiÄŸi ısı miktarı

Qc=9.374 kWh/m³

 

Bu cihazın gerçek verimini bulmak için doÄŸalgazın üst ısıl deÄŸeri ile cihazın ürettiÄŸi ısı karşılaÅŸtırılmalıdır.

 

 

GörüldüÄŸü gibi gerçek verim deÄŸeri %100’ün çok altında %88 çıkmaktadır.

 

Sonuç

DoÄŸalgaz yakarak ısı üreten yoÄŸuÅŸmalı cihazlarda verim deÄŸerinin reklamlarda kullanılmasında alt ısıl deÄŸere göre hesap yapıldığı belirtilmeli veya %100’den büyük verim deÄŸerinden söz etmekten vazgeçilmelidir. Bunun yerine 1 m³ yakıtın yanması sonucunda yoÄŸuÅŸmalı ve yoÄŸuÅŸmasız cihazdan elde edilen net enerji miktarı tüketicilere sunulmalıdır. 

 

Basit bir hesapla yıllık enerji kazancı deÄŸeri vurgulandığında tüketicilere karşı bilimsel anlamda tutarlı bilgi verilmiÅŸ olacaktır. Bu konuda ÅŸimdiye kadar tüketici hakları yasalarından doÄŸan hakların kullanılmamış olması ilginçtir. Yanlış reklam yapmaktan dolayı üreticilerin yasal takibata uÄŸraması ve zarar görmemesi için bu yanlıştan en kısa zamanda vazgeçilmelidir.