KIZILCAHAMAM JEOTERMAL MERKEZ ISITMA SSTEM LE KLASK MERKEZ ISITMA SSTEMNN KARILATIRILMASI. Sedat ALTA YÜKSEK LSANS TEZ MAKNA ETM

Transkript

1 KIZILCAHAMAM JEOTERMAL MERKEZ ISITMA SSTEM LE KLASK MERKEZ ISITMA SSTEMNN KARILATIRILMASI Sedat ALTA YÜKSEK LSANS TEZ MAKNA ETM GAZ ÜNVERSTES FEN BLMLER ENSTTÜSÜ OCAK 2010 ANKARA

2 SEDAT ATLA tarafından hazırlanan KIZILCAHAMAM JEOTERMAL MERKEZ ISITMA SSTEM LE KLASK MERKEZ ISITMA SSTEMNN KARILATIRILMASI" adlı bu tezin Yüksek Lisans tezi olarak uygun olduunu onaylarım. Yrd. Doç. Dr. Kurtulu BORAN... Tez Danımanı, Makine Eitimi Anabilim Dalı Bu çalımsa, jürimiz tarafından oy birlii ile Makina Eitimi Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi olarak kabul edilmitir. Prof. Dr. H. Mehmet AHN Makine Eitimi Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi..... Yrd. Doç. Dr. Kurtulu BORAN (Danıman) Makine Eitimi Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi... Doç. Dr. Adem ACIR Makine Eitimi Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi... Yrd. Doç. Dr. Behçet GÜLENÇ Metal Eitimi Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi... Yrd. Doç. Dr. M. Galip ÖZKAYA... Makine Eitimi Anabilim Dalı, Gazi Üniversitesi Tarih : 11/02/2010 Bu tez ile G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu Yüksek Lisans derecesini onamıtır. Prof. Dr. Bilal TOKLU Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü.

3 TEZ BLDRM Tez içindeki bütün bilgilerin etik davranı ve akademik kurallar çerçevesinde elde edilerek sunulduunu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalımada orijinal olmayan her türlü kaynaa eksiksiz atıf yapıldıını bildiririm. Sedat ALTA

4 iv KIZILCAHAMAM JEOTERMAL MERKEZ ISITMA SSTEM LE KLASK MERKEZ ISITMA SSTEMNN KARILATIRILMASI (Yüksek Lisans Tezi) Sedat ALTA GAZ ÜNVERSTES FENBLMLER ENSTTÜSÜ Ocak 2010 ÖZET Artan dünya nüfusu ve rekabet enerji talebini de arttırmaktadır. Konvansiyonel enerji kaynaklarının tükenmesi ve bu talebi uzun süre karılayamayacak olması dünyayı alternatif enerji kaynaklarına yöneltmitir. Yenilenebilir ve tamamen çevre dostu olan jeotermal enerji, geni kullanım alanlarıyla alternatif enerji kaynakları arasında öne çıkmaktadır. Jeotermal enerji bakımından zengin olan ülkemizde bu kaynaklardan verimli bir ekilde faydalanmak için çalımalar yapılmaktadır. Ülkemizde jeotermal enerjinin en çok kullanıldıı alanlardan biri de jeotermal merkezi ısıtma sistemleridir (JMIS). Bu çalımada, Kızılcahamam jeotermal merkezi ısıtma sisteminin ekonomik ve teknolojik analizi yapılmıtır. Daha sonra bu veriler, Kızılcahamam JMIS ye edeer doalgazlı klasik merkezi ısıtma sistemiyle(kmis) karılatırılmıtır. JMIS lerin KMIS lere göre daha ekonomik olduu ve tamamen öz kaynaklarla iletilebildii belirlenmitir. Ayrıca çevresel etkiler açısında yine JMIS nin KMIS ne göre üstün olduu belirlenmitir. Bilim Kodu : Anahtar Kelimeler: Jeotermal Enerji, Klasik merkezi Isıtma, Sistemlerin karılatırılması Sayfa Adedi : 117 Tez Yöneticisi : Yard. Doç. Dr. Kurtulu BORAN

5 v COMPARISON OF KIZILCAHAMAM GEOTHERMAL CENTRAL HEATING WITH CLASSICAL CENTRAL HEATING SYSTEM (M.Sc Thesis) Sedat ALTA GAZ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY January 2010 ABSTRACT The increasing world population and competition also increases the demand to energy. The exhaustion of conventional energy sources and being unable to meet such a demand for a long time directed the world to alternative energy sources. Geothermal energy as a renewable and completely environment friendly energy source steps forward among alternative energy sources with its wide range of use. In our country, having a rich geothermal energy source, there are some studies performed to benefit from these sources in the best manner. One of the fields where geothermal energy is used in our country is the geothermal central heating systems (JMIS).In this study, Kızılcahamam Geothermal Central Heating System is analyzed in economically and technologically. Afterwards, these data are compared with natural gas central heating system (KMIS) which is equivalent to Kızılcahamam JIMS S. It is detected that JIMSs are more economical than KMIS and they are operable completely by means of own sources. Besides, regarding the environmental effects, it is detected that JIMSs are again superior comparing to KMISs. Science Code : Key Words : Geothermal Energy, Clasic central heating System, Comparison of systems Page number : 117 Adviser : Assist. Prof. Dr. Kurtulu BORAN

6 vi TEEKKÜR Bu çalımanın hazırlanması sırasında, bana rehberlik eden ve her türlü destei esirgemeyen danıman hocam Sayın Yard. Doç. Dr. Kurtulu BORAN a teekkür ederim. Kızılcahamam Jeotermal A.. Genel müdürü Sayın Mehmet KARABULUT a görü ve yardımları için teekkür ederim. Bu çalımada bana destek olan nci TEKNE ye teekkür ederim. Ayrıca bugünlere gelebilmem için her türlü fedakârlıı sevgiyle yapmı olan aileme, her zaman yanımda olarak bana sonsuz bir güven aıladıkları için çok teekkür ederim.

7 vii ÇNDEKLER Sayfa ÖZET...iv ABSTRACT...v TEEKKÜR...vi ÇNDEKLER...vii ÇZELGELERN LSTES...xi EKLLERN LSTES... xiv RESMLERN LSTES...xvi HARTALARIN LSTES...xvii SMGELER VE KISALTMALAR...xviii 1. GR LTERATÜR TARAMASI JEOTERMAL ENERJ Jeotermal Enerjinin Oluumu ve Elde Edilmesi Kullanım Alanları Elektrik üretimi Jeotermal Enerjinin Çevreye Etkisi Jeotermal akıkandan türeyen kirleticiler Sera etkisi ve jeotermal akıkandan üretilen gazlar Jeotermal enerji kullanımında gürültü etkisi Jeotermal enerji kullanımında atık ısının çevre etkisi... 17

8 viii Sayfa Jeotermal enerji kullanımından doan sosyal ve ekonomik etkiler Jeotermal enerji kullanımının yüzey etkileri Jeotermal enerji kullanımının yeraltı etkisi Türkiye'de jeotermal kirlenme Türkiye nin Jeotermal Potansiyeli Ve Uygulamaları Dünyadaki Jeotermal Enerji Potansiyeli Ve Belli Balı Uygulamaları Dünyadaki önemli jeotermal kuaklar MERKEZ ISITMA SSTEMLER Klasik Merkezi Isıtma Sistemi Ve Teknolojisi Tanımı Sistemin ana bölümleri ve görevleri Dünyadaki klasik merkezi ısıtma sistemleri Türkiye de klasik merkezi ısıtma sistemleri Jeotermal Merkezi Isıtma Sistemi Tanımı Çalıma ekli MATERYAL VE YÖNTEM Aratırmada Kullanılan Materyal Aratırmada Kullanılan Yöntem Sistemin incelenmesi ve verilerin toplanması Verilerin deerlendirilmesi...68

9 ix Sayfa Teknolojik karılatırmanın yapılması Ekonomik karılatırmanın yapılması KIZILCAHAMAM JEOTERMAL MERKEZ ISITMA SSTEM Kızılcahamam Jeotermal Sahası Kızılcahamam Jeotermal Akıkan Üretim Kuyuları Ve Kuyu Baı Sistemleri Kızılcahamam jeotermal akıkan üretim ve reenjeksiyon kuyuları Kızılcahamam jeotermal akıkan üretim kuyu baı sistemleri Kızılcahamam Jeotermal Merkezi Isıtma Sistemi sale Hattı Kızılcahamam Jeotermal Merkezi Isıtma Sistemi Isı Merkezleri Kızılcahamam Jeotermal Merkezi Isıtma Sistemi ehir çi ebekesi Kızılcahamam Jeotermal Merkezi Isıtma Sistemi Bina çi Tesisatı KIZILCAHAMAM JEOTERMAL MERKEZ ISITMA SSTEM LE KIZILCAHAMAM JEOTERMAL MERKEZ ISITMA SSTEM NE EDEER DOALGAZLI KMIS NN TEKNOLOJK YÖNDEN KARILATIRILMASI Enerji Elde Edilme Sisteminin Karılatırılması Enerji Taıma Sistemlerinin Karılatırılması Isı Üretim Merkezlerinin Karılatırılması Isı Daıtım Sisteminin Karılatırılması Bina Sisteminin Karılatırılması KIZILCAHAMAM JEOTERMAL MERKEZ ISITMA SSTEM LE KLASK MERKEZ ISITMA SSTEM NN EKONOMK ANALZ VE KARILATIRILMASI...86

10 x Sayfa 8.1. lk Yatırım Maliyetleri Kızılcahamam JMIS ilk yatırım maliyetleri Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS nin ilk yatırım maliyetleri lk yatırım maliyetlerinin karılatırılması letme Giderleri Kızılcahamam JMIS iletme giderleri Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS nin iletme giderleri letme giderlerinin karılatırılması SONUÇLAR VE ÖNERLER Sonuçlar jeotermal enerji ile ilgili sonuçlar Teknolojik karılatırmadan elde edilen sonuçlar Ekonomik karılatırmadan elde edilen sonuçlar Öneriler KAYNAKLAR ÖZGEÇM...117

11 xi ÇZELGELERN LSTES Çizelge Sayfa Çizelge 3.1. Jeotermal Akıkanın Sıcaklıına Göre Kullanma Yerleri (Lindal diyagramı)...9 Çizelge 3.2. Tatlı su hayatı için kriterler...14 Çizelge 3.3. Tarımsal sulama için kriterler...14 Çizelge 3.4. Çeitli gürültü kaynaklarından ses seviyeleri...17 Çizelge 3.5. Dünyada elektrik Santral kapasitesi...36 Çizelge 3.6. Dünyadaki deiik dorudan kullanım kategorileri özeti, Çizelge 3.7. Dünyada jeotermal kaynakların daılımı...28 Çizelge 4.1. Dik su borulu, paket, kazanlarının karakteristik deerleri...37 Çizelge 4.2. Tam silindirik ve buhar üreten kazanlarının karakteristik deerleri...38 Çizelge 4.3. Birden fazla sayıda buhar kazanı kullanmak gerektiinde kapasite bölüümü...38 Çizelge 4.4. Jeotermal akıkanın içerdii kabuklama ve korozyona yol açan kimyasallar...49 Çizelge 4.5. Jeotermal akıkan taımada kullanılabilen boruların minimum boru çapları ve et kalınlıkları...53 Çizelge 6.1. Kızılcahamam jeotermal sahasında üretilen akıkanın analiz sonuçları...72 Çizelge 6.2. Kızılcahamam jeotermal sahasında üretim amaçlı açılan kuyular...73 Çizelge 6.3. Kızılcahamam jeotermal sahasında gradyan ölçümü için açılan kuyular...74 Çizelge 6.4. Tracer testi için kuyulardan numune alım zamanları...74 Çizelge 6.5. Kızılcahamam jeotermal merkezi ısıtma sistemi ısı merkezlerinde kullanılan eanjörler...78

12 Çizelge xii Sayfa Çizelge 6.6. ehir içi ebekesinde kullanılan boruların çapları...81 Çizelge 7.1. Kızılcahamam JMIS ile KMIS nin teknolojik yönden karılatırılması...82 Çizelge 7.2. Isı merkezlerinin karılatırılması...84 Çizelge 7.3. Isı üretim merkezlerinin arasındaki teknolojik farklılıklar...84 Çizelge 7.4. ısı daıtım sistemleri arasındaki teknolojik farklılıklar...85 Çizelge 7.5. Bina sistemleri arasındaki teknolojik farklar...85 Çizelge 8.1. Kızılcahamam JMIS kuyularında kullanılan dozaj grupları ve fiyatları...87 Çizelge 8.2. Kızılcahamam JMIS kuyularında kullanılan pompaların özellikleri ve fiyatları...87 Çizelge 8.3 Kızılcahamam JMIS kuyularında kullanılan kontrol sistemleri ve fiyatları...88 Çizelge 8.4. Kızılcahamam JMIS kuyu baı sisteminin toplam maliyeti...88 Çizelge 8.5. Kızılcahamam JMIS 1. Bölge Isı Merkezi ekipmanları ve fiyatları...89 Çizelge 8.6. Kızılcahamam JMIS 2. Bölge Isı Merkezi ekipmanları ve fiyatları...89 Çizelge 8.7. Kızılcahamam JMIS 3. Bölge Isı Merkezi ekipmanları ve fiyatları...90 Çizelge 8.8. Kızılcahamam JMIS nin toplam ısı merkezi maliyeti...90 Çizelge 8.9. Kızılcahamam JMIS akıkan taıma hatları maliyeti...91 Çizelge Kızılcahamam JMIS nin ilk toplam ilk yatırım maliyetleri...91 Çizelge Kızılcahamam JMIS ısı merkezlerinin ısıl kapasitesi...92 Çizelge Bölge ısı merkezi için uygun kazanın teknik özellikleri...92 Çizelge Bölge ısı merkezi için buhar kazanı ve buhar kazanı armatürlerinin listesi...93

13 Çizelge xiii Sayfa Çizelge Bölge ısı merkezi için uygun kazanın teknik özellikleri...93 Çizelge Bölge ısı merkezi için buhar kazanı ve buhar kazanı armatürlerinin listesi...93 Çizelge Bölge ısı merkezi için uygun kazanın teknik özellikleri...94 Çizelge Bölge ısı merkezi için buhar kazanı ve buhar kazanı armatürlerinin listesi...94 Çizelge Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS nin toplam ısı merkezi maliyetleri...94 Çizelge Buhar hattı için öngörülen boru özellikleri...95 Çizelge Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS nin ehir içi dolaım hatları maliyeti...95 Çizelge Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS nin toplam ilk yatırım maliyetleri...96 Çizelge Kızılcahamam JMIS ile Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS nin ilk yatırım maliyetlerine göre karılatırılması...96 Çizelge Kızılcahamam JMIS toplam yıllık iletme giderleri...97 Çizelge 8.24 Çeitli su kullanım yerlerindeki su tüketimleri...99 Çizelge Ankara da aylara göre ısıtma yapılan günler ve ortalama sıcaklıklar Çizelge Kızılcahamam JMIS nin kı aylarına göre ısı ihtiyacı Çizelge 8.27 Kızılcahamam JMIS nin yaz aylarına göre ısı ihtiyacı Çizelge Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS nin toplam iletme giderleri Çizelge Kızılcahamam JMIS ile Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS nin iletme giderlerine göre karılatırılması Çizelge Türkiye de jeotermal enerji ile ısıtılabilecek potansiyel yerleim birimleri...105

14 xiv EKLLERN LSTES ekil Sayfa ekil 3.1. Yerkürenin iç kısımları...6 ekil 3.2. deal bir jeotermal sistemin ematik gösterimi...7 ekil 3.3. Jeotermal akıkanın farklı kullanım alanlarında entegre olarak deerlendirilmesi...10 ekil 3.4. Kuru buhar santralı...11 ekil 3.5. Fla buhar santralı...11 ekil 3.6. Binary Cycle santralı...12 ekil 3.7. Enerji kaynaklarının CO 2 emisyonu...16 ekil 4.1. Bir KMIS taslaı...32 ekil 4.2. Klasik Merkezi Isıtma Sistemlerini oluturan kısımlar...34 ekil 4.3. Buhar üreten bir ısı merkezi...36 ekil 4.4. Kapalı jeotermal bölgesel ısıtma sisteminin ematik gösterimi...69 ekil 4.5. Jeotermal merkezi ısıtma sistemi genel akı diyagramı...45 ekil 4.6. Jeotermal akıkan üretim kuyusu ve kuyubaı sistemi...46 ekil 4.7. Su ile yalamalı dik milli pompa kesiti...51 ekil 4.8. Bir ısı merkezinin yapısı ve ekipmanları...55 ekil 4.9. Contalı plakalı ısı deitirici parçaları...57 ekil Tekrar-Basma leminde Hidrolik Cephe ve Isıl Cephenin Rezervuar çinde lerlemesi...67 ekil 6.1. Kızılcahamam jeotermal sahasındaki üretim ve reenjeksiyon kuyularının lokasyonları ve birbirine olan uzaklıkları...75 ekil 6.2. MTA-1 ve MTA-1A kuyularının birbirine konumu...76

15 ekil xv Sayfa ekil 6.3. Kızılcahamam jeotermal akıkan üretim kuyuları kuyubaı sistemi ekipmanlar...77 ekil 8.1. Jeotermal ile bazı fosil yakıtların ısı satı bedellerinin karılatırılması...104

16 xvi RESMLERN LSTES Resim Sayfa Resim 4.1. Jeotermal akıkan kulesi...48 Resim 4.3. Lehimli ve contalı ısı eanjörleri...56 Resim 6.1. Kızılcahamam jeotermal merkezi ısıtma sistemi 1. Bölge ısı merkezi...79 Resim Bölge ısı merkezindeki jeotermal akıkan ve sirkülasyon pompaları...79

17 xvii HARTALARIN LSTES Harita Sayfa Harita 3.1. Türkiye nin 500 m derinliindeki sıcaklık daılımı haritası...23 Harita 3.2. Sıcaklık gradyanı haritası...23 Harita 3.3. Türkiye de jeotermal kaynakların daılımı...24 Harita 3.4. Dünyadaki önemli jeotermal kuaklar ve levha (plaka) sınırları...28 Harita 6.1. Kızılcahamam jeotermal sahasının konumu...70 Harita 6.2. Ankara-Kızılcahamam jeotermal alanı 100m ve 300 m. derinlikteki esıcaklık daılım haritaları...71 Harita 6.3. Kızılcahamam jeotermal merkezi ısıtma sistemi krokisi...80

18 xviii SMGELER VE KISALTMALAR Bu çalımada kullanılmı bazı simgeler ve kısaltmalar, açıklamalarıyla birlikte aaıda sunulmutur. Simgeler l/sn t/h MWe MWt GWh Açıklama Litre/saniye Ton/saat Mega Watt Elektrik Mega Watt Termal Giga Watt Saat 1 konut edeeri 100m2 geniliinde 2.8m yüksekliinde hacim kcal/h dev/dakika kwh m/sn m 3 /h SO 2 SO 4 Kilokalori/saat Devir/Dakika Kilo Watt Saat Metre/saniye Metre küp/saat Kükürtdioksit Sülfat Kısaltmalar Açıklama MTA KMIS JMIS Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüü Klasik Merkezi Isıtma Sistemi Jeotermal Merkezi Isıtma Sistemi

19 xix Kısaltmalar Açıklama WEC PUR Dünya Enerji Konseyi Rijit (etki altında ekil deitirmeyen) poliüretan

20 1 1. GR Enerji; toplumların yaam kalitesini belirleyen, temel ihtiyaçlardan biridir. Günlük hayatımızda, sanayi sektöründe verimli ve kesintisiz enerji kaynaklarına ihtiyacımız vardır. Bu ihtiyacın giderek artmasına karılık, mevcut enerji kaynakları tükenmekte ve yetersiz kalmaktadır. Ülkemizde enerji ihtiyacının büyük bir kısmı fosil yakıtlardan salanmaktadır. Ancak fosil yakıt ihtiyacımızı karılayacak yeterli kaynaa sahip olmadıımız için bu fosil yakıtların büyük bir kısmı ithal edilmektedir. Bu yüzden ülkemiz enerji bakımından dıa baımlıdır. Jeotermal enerji kaynakları bakımından zengin olan ülkemiz dünyada yedinci sıradadır. Kendi öz sermayemiz olan bu enerji ülkemizin kendi imkân ve teknolojileri ile elde edilebilir ve kullanılabilir. Jeotermal enerji, sanayi sektöründe, konut ısıtmasında, tarımda, balık yetitiriciliinde ve termal turizm gibi birçok alanda enerji ihtiyacını karılayabilmektedir. Jeotermal enerji fosil yakıtlara nazaran temiz ve çevre dostu bir enerjidir. Fosil yakıtların yanmasıyla ortaya çıkan zehirli gazlar ve katı atıklar gibi kirletici maddelerin oluumuna sebep olmaz. Evlerde kullanılan enerjinin büyük bir kısmı konutların ısıtılması için kullanılır. Ülkemizde jeotermal enerjinin yaygın olarak deerlendirildii kullanım alanlarından biri de jeotermal merkezi ısıtma sistemleridir. Bu çalımada Kızılcahamam jeotermal merkezi ısıtma sistemi (JMIS) incelenmi ve edeer bir klasik merkezi ısıtma sistemiyle (KMIS) teknik ve ekonomik olarak karılatırılmıtır. Üçüncü bölümde jeotermal enerjin tanımı, kullanım alanları, Türkiye deki ve dünyadaki mevcut durumu hakkında geni bilgi verilmitir. Dördüncü bölümde KMIS ve JMIS lerin teknolojileri incelenmitir. Beinci bölümde aratırmada kullanılan materyal ve metod verilmitir. Altıncı bölümde Kızılcahamam jeotermal sahası ve Kızılcahamam JMIS nin teknolojisi incelenmitir. Yedinci bölümde Kızılcahamam JMIS ile Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS teknolojik

21 2 yönden karılatırılmıtır. Sekizinci bölümde Kızılcahamam JMIS ile Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS nin ekonomik analizi yapılarak birbiri ile karılatırılmıtır. Dokuzuncu bölümde de bu çalımadan elde edilen sonuçlara ve bu sonuçlar ııında önerilere yer verilmitir.

22 3 2. LTERATÜR TARAMASI Erden, (2002); Türkiye de jeotermal merkezi ısıtma sistemi ile klasik merkezi ısıtma sistemi teknolojilerinin teknik ve ekonomik yönden karılatırılması çalımasında Balçova jeotermal merkezi ısıtma sistemiyle ODTÜ klasik merkezi ısıtma sistemini incelemi, teknolojik ve ekonomik yönden karılatırmıtır. Güngör, (2002); Afyon ili jeotermal merkezi konut ısıtma sisteminin teknolojik ve ekonomik analizi çalımasında Afyon ili jeotermal merkezi ısıtma sisteminin teknolojik ve ekonomik analizi ile ideal merkezi ısıtma sisteminin karılatırılması yapılmıtır. Bael, Serpen, Satman, (2008); Türkiye jeotermal kaynak potansiyeli makalesinde Türkiye deki jeotermal kaynakların büyüklüünü ve buralardan elde edilebilecek güç üretim potansiyelleri hakkında bilgi vermitir. Satman, Tekrar-basma (Reenjeksiyon) adlı makalesinde tekrar-basmanın yararları, tekrar-basmanın tasarımı ve reenjeksiyon ileminde kuyuların önemi hakkında bilgi vermitir. ahan, Jeotermal dorudan ısıtma sistemlerinde plakalı ısı deitirgeçleri makalesinde contalı-plakalı ısı eanjörlerini incelemitir. Çakır, Jeotermal su kullanımında kabuklama ve korozyon problemleri çalımasında kabuk oluum mekanizması ve bunun önlenmesi için alınması gereken önlemlerle beraber suyun yüzeye çıkarılması ve kullanımı sırasında ortaya çıkma olasılıı bulunan korozyon problemleri üzerinde durmutur. Ertöz, Jeotermal santrallerde pompa uygulamaları isimli bildirisinde kullanım yerlerine göre pompalarda aranan özellikler anlatılmaya çalımıtır.

23 4 Serpen, (2005), Jeotermal enerjinin Türkiye ve dünyada kullanımı çalımasında yenilenebilir enerji kaynaklarının bu yüzyıldaki rol ve önemi vurgulamıtır. Küçükçalı, (1997); Kalorifer tesisatı isimli çalımasında ısıtma sistemleri ve kalorifer tesisatları hakkında bilgi verilmitir. Özbek, (2000), Jeotermal akıkanların entegre olarak salık ve termal turizmde deerlendirilmesi, adlı tebliinde jeotermal akıkanların oluumu, ve elde edilii hakkında bilgi verilmi salık-termal turizm öeleri ile kullanım alanları tanıtılmı, dünyada ve Türkiye de termalizm anlatılmı ve mineralli termal suların endikasyon özellikleri açıklanmıtır. Ayrıca termal tesisler ve özellikleri hakkında bilgiler sunulmutur. Arslan, (2006); Jeotermal enerjiden yararlanılarak kuyu içi eanjörü yardımıyla konut ısıtılması ve sıcak su ihtiyacının karılanması adlı çalımasında genel jeotermal enerji konularını incelemi ve sonra bir konutun ısı ihtiyacı hesaplandıktan sonra, bu gereksinimi karılamak için bir kuyu içi eanjörü tasarlamıtır. Öztürk, Tarımda yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı adlı makalesinde tarımsal üretim ilemlerinde yararlanılabilecek yenilenebilir enerji teknolojilerinin üstünlük ve olumsuzlukları tartıılmı ve tarım sektöründe enerji kullanım etkinlii ve enerji korunumu önlemlerine ilikin öneriler verilmitir. Satman, Jeotermal enerjinin doası jeotermal enerjinin doasındaki özellikler incelenerek, Türkiye de bilinen jeotermal sahaların ortak yönleri aırlıklı olarak tartıılmıtır.

24 5 3. JEOTERMAL ENERJ Jeotermal enerji, yerkabuunun çeitli derinliklerinde birikmi ısının oluturduu, sıcaklıkları sürekli olarak bölgesel atmosferik sıcaklıın üzerinde olan ve çevresindeki normal yer üstü ve yer altı sularına göre daha fazla ergimi mineral, çeitli tuzlar ve gazlar içerebilen sıcak su ve buharın sahip olduu enerjiye denir. Bu enerjiyi yeryüzüne taıyan akıkana da jeotermal akıkan denilmektedir. Ayrıca hiçbir akıkan içermemesine ramen bazı teknik yöntemlerle ısısından yararlanılan, yeraltındaki sıcak kuru kayalar da jeotermal enerji kaynaı olarak adlandırılır [1]. Jeotermal sahalar rezervuar sıcaklıklarına göre üç grupta toplanırlar [2]. 1. Yüksek entalpili sahalar: 150 ºC den yüksek sıcaklıa sahip sahalar. 2. Orta entalpili sahalar: 70 ºC ile 150 ºC arası sıcaklıa sahip sahalar. 3. Düük entalpili sahalar: 20 ºC ile 70 ºC arası sıcaklıa sahip sahalar. Jeotermal sistemler ayrıca doal durumuna ve jeolojik durumuna balı olarak da sınıflandırılmaktadır [3]. 1. Volkanik sistemler; Volkanik etkinlikle ilikilendirilen sistemlerdir. Isı kaynaı magma veya yükseltilerdir. Geçirgen çatlaklar ve fay zonları volkanik sistemlerde suyun akıını kontrol ederler. 2. Taınım sistemleri; Düey ısı akıı deerlerinin yüksek olduu tektonik olarak aktif bölgelerde sıcak kabuun ısı kaynaı olduu sistemlerdir. Düey çatlak ve fayların bulunduu ortamlarda jeotermal su 1 km den daha derinlere indikten sonra aaıdaki kayaçlardan ısı almakta ve daha sonra yükselerek taınım sistemlerini oluturmaktadır. 3. Sedimanter sistemler; 1 km den daha derin yerlerde geçirgen sedimanter tabakalarda oluan, ısı taınımından çok iletimin doal olarak etken olduu ve bazı durumlarda fayları da içeren sistemlerdir.

25 Jeotermal Enerjinin Oluumu ve Elde Edilmesi Yeryüzünden (beslenme alanlarından) süzülen meteorik vadoz sular, ısıtıcı özelliini kaybetmemi magmanın ısı etkinlii, jeotermal gradyent ve dier kimyasal etkenlerle ısınıp geçirimli-gözenekli (akifer-rezervuar) kayaçlar içinde toplanarak termal su (jeotermal akıkan) rezervuarını olutururlar. Yeryüzünden derinlere süzülme ve toplanma esnasında sıcak sular temas ettikleri kayaçlardan erittirdikleri mineral, tuzlar ve magma ile ilikileri nedeniyle çeitli gazları da bünyelerinde erimi olarak taırlar. Çeitli aratırmacılar tarafından mineralli termal sular pek çok terminolojik terimle ifade edilirler. Bunlar; sıcak su, maden suyu, termomineral su, jeotermal akıkan eklindedir [4]. ekil 3.1. Yerkürenin iç kısımları [5]. Bir jeotermal yapı; ısı kaynaını oluturan magma, akıkan, rezervuar kayaç, örtü kayaçtan olumaktadır. Kayaçların ısı geçirgenliklerine göre magmadan gelen ısı enerjisi rezervuarı ısıtmakta ve bazen de ısınan akıkan (su-buhar fazında veya sıcak gaz eklinde) toplandıı rezervuarı ve içinde daha önceden toplanmı olan souk yer altı suyunu da ısıtarak bir karıım sistemini oluturabilmektedir. Genellikle

26 7 yeryüzündeki geni beslenme alanlarından (havzalarından) meteorik suların süzülebilmesi (yamur, kar, buz) ile rezervuar beslenmektedir. Bilindii gibi dünyadaki hidrolik çevrim (suların yeryüzüne düüp, yeraltına süzülüp yeryüzüne çıkması, buharlaıp tekrar yaı eklinde geri dönmesi) rezervuar için sonsuz bir beslenme sistemini oluturur. Bu nedenle rezervuarın beslenme miktarından daha az üretim yapıldıı takdirde tükenmeyen, yenilenebilir bir akıkan, dolayısıyla jeotermal enerji eldesi mümkün olmaktadır [4]. ekil 3.2. deal bir jeotermal sistemin ematik gösterimi. Jeotermal akıkan yeraltında sondaj kuyuları ile üretilip eanjör ile ısı enerjisi alındıktan sonra fizikokimyasal özellikleri korunarak uygun sıcaklıkta reenjeksiyon kuyularından (geri basım yöntemi ile) tekrar yeraltına gönderilirler. Bu sayede çevreyi kirletmedikleri (bor içerii, ısı nedeniyle) gibi rezervuarın beslenmesi, parametrelerinin deimemesi salanmaktadır. Rezervuar basınç düzeyi (veya hidrolik sistem basınç düzeyi) tapografyanın üzerinde ise faylardan çıkan akıkan kaynak ismi verilen doal boalım eklini oluturmaktadır. Sondaj kuyularında bu durum artezyen ismi verilen doal fıkırmayı oluturmaktadır. Basınç düzeyi

27 8 topografyanın altında kaldıı takdirde ise kuyu içine asılı artezyen oluturmaktadır. Bu tip kuyularda mutlaka kuyu içi üretim yapılır. Sondaj yapıldıında akıkan daha derinden alındıı için sıcaklık ve debi miktarı doal kaynaa göre önemli bir miktarda artmaktadır. Doal çıkıların (kaynak) yeterli üretimi salamaması, çeitli etkenlerle debi-sıcaklık-fizikokimyasal özelliklerinin deiebilmesinden dolayı, sondajlar vasıtası ile üretim daha emniyetli olmaktadır. Sondaj yapıldıında basınç düzeyi deiebilecei için termal kaynakların doal boalımı durabilmektedir. Bu suyun kaçtıı anlamına gelmemektedir [4] Kullanım Alanları Yüksek sıcaklıa sahip jeotermal kaynakların (150 C) en önemli kullanım alanı elektrik üretimidir. Düük ve orta sıcaklıklı jeotermal kaynaklar (150 C) çok farklı kullanım alanlarına sahiptir. Klasik Lindal diyagramı farklı sıcaklıklara balı olarak jeotermal kaynaın kullanılabilir alanlarını göstermektedir. Bu diyagrama son yılarda 85 C nin üzerindeki jeotermal kaynakların binary cycle santrallerinde elektrik üretiminde kullanılması da eklenebilir. 20 C nin altındaki jeotermal kaynaklardan ise ısı pompaları ile ısıtma ve soutmada faydalanılmaktadır.

28 9 Çizelge 3.1. Jeotermal Akıkanın Sıcaklıına Göre Kullanma Yerleri (Lindal diyagramı) [4]. Sıcaklık ºC Jeotermal Akıkanın Kullanım Alanları 180 ºC Yüksek konsantrasyon solüsyonunun buharlaması, amonyum absorpsiyonu ile soutma 170 ºC Hidrojen sülfit yolu ile aırsu eldesi, diyatomitlerin kurutulması 160 ºC Kereste kurutulması, balık vb. yiyeceklerin kurutulması 150 ºC Bayer s yöntemiyle alüminyum eldesi 140 ºC Çiftlik ürünlerinin çabuk kurutulması ( konservecilikte ) 130 ºC eker endüstrisi, tuz eldesi 120 ºC Temiz su eldesi, tuzluluk oranının artırılması 110 ºC Çimento kurutulması 100 ºC Organik maddeleri kurutma, ( yosun, et, sebze vb. ) yün yıkama ve kurutma 90 ºC Balık kurutma 80 ºC Ev ve sera ısıtma 70 ºC Soutma 60 ºC Kümes ve ahır ısıtma 50 ºC Mantar yetitirme, balneolojik banyolar 40 ºC Toprak ısıtma 30 ºC Yüzme havuzları, fermantasyon, damıtma, salık tesisleri 20 ºC Balık çiftlikleri,

29 10 ekil 3.3. Jeotermal akıkanın farklı kullanım alanlarında entegre olarak deerlendirilmesi [6] Elektrik üretimi Jeotermal enerjiye sahip tüm ülkelerde elektrik enerjisi üretimi yapılmaktadır. Ancak üretim deerleri ve kurulu güçleri birbirinden farklıdır. Genelde elektrik üretimi, jeotermal kaynaın karakteristiine balı olarak üç tip santralde yapılmaktadır. Kuru buhar santralleri Tribünü döndürmek için kuyudan üretilen kuru buhar direk olarak kullanılır.

30 11 ekil 3.4. Kuru buhar santralı [7]. Fla buhar santralleri Yüksek basınçla kuyudan gelen akıkan düük basınçlı seperatörlerde su ve buhar olarak ayrılır ve ayrıtırılan buhar ile tribünün döndürülmesi salanır. ekil 3.5. Fla buhar santralı [8].

31 12 Çift çevrim santrali Jeotermal akıkanın sıcaklıından faydalanılarak sudan daha düük buharlama ve kaynama noktasına sahip akıkan ısı eanjöründe buharlatırılır. Buharlaan bu akıkan ile tribünün döndürülmesi salanır. ekil 3.6. Çift çevrim santralı [9] Jeotermal Enerjinin Çevreye Etkisi Jeotermal enerjinin harekete geçirilmesi için yapılan ilemler dolayısıyla çevreye etkisi aaıda verilen iki grup altında incelenebilir [12]: 1- Arama, gelitirme ve inaat faaliyetleri. Bu kategori aaıdaki bölümlere ayrılır: - Ulaım için temizleme ve hazırlama, - Sondaj yeri, - Daıtım ve enerji dönüüm yapıları. 2- Akıkan daıtım ve enerji dönüümü sistemi ilemleri. Dönüüm sistemleri iletmeye açıldıktan sonra, esas kirletici bunlardan geçen jeotermal akıkanlar olup, çevreye etkisi aaıdaki noktalarda oluur:

32 13 - Kuyu baındaki testler ve kaçaklar, - Seperatördeki ayırımdan sonra atık su, - Boru hattındaki dıa atım yerleri (vent), - Atık youmu buhar, - Kondansörden youmayan gazlar, - Soutma kulelerinden sis oluumu ve havaya atılan kirleticiler, - Atık soutma suyu, - Hava ve su temizleyicilerinin atıkları, - Tekrar basma sistemi. Bazı sistemlerde yukarıdaki kirlenme odaklarından bazıları hiç bulunmaz ve bazıları da çok önem kazanır. Bu kirlenme kaynaklarının toplam dıa atıma veya herhangi bir ortama (hava, su, toprak ve yeraltı) verilmesi sırasındaki katkısı çeitli faktörlere balıdır. Bu faktörler dönüüm sistemlerini, balangıç akıkan durumunu (sıcaklık, basınç ve bileim), soutma suyu kaynaım, soutma yöntemim ve tekrar basma (reenjeksiyon) uygulamasını içerirler [12] Jeotermal akıkandan türeyen kirleticiler Jeotermal Sular Jeotermal akıkanların kimyasal özellikleri farklı jeotermal rezervuarlar arasında oldukça deiime uramakla birlikte, aynı rezervuar içinde bile daha az ölçekte olsa da deiebilir. Rezervuarın beslenmesi ve deiken üretim faktörleriyle de bu özellikler zamanla da deiirler. Atık sulardaki esas kirleticiler arsenik, bor, civa, ve dier aır metallerdir (kurun, kadmiyum vs.). Böyle bir suyun dıa atımı canlı varlıklar açısından tehlikelidir. Ayrıca, As ve Hg sedimanlarda ve organizmalarda birikirler. Çizelge 3.2. ve Çizelge 3.3. sırasıyla sudaki yaam ve tarım için çeitli kimyasal elementlerin zarar verme kriterlerini göstermektedir. Dier taraftan, suyla birlikte yeryüzüne çıkan ve çökelen CaCO 3 ile SiO 2 yanında yüzeyde katı olarak çökelen dier mineraller de zehirli etkileri olmasa da kirlilik yaratırlar. Jeotermal akıkanlarda radyoaktif elementler düük konsantrasyonlarda bulunurlar. Bunlar uranyum ve toryum izotopları ile radyum ve radondur [13].

33 14 Çizelge 3.2. Tatlı su hayatı için kriterler [13]. Bileenler Kriter, mg/l Amonyum Kadmiyum Demir 1 Cıva H 2 S Çinko.001, 96 hr Krom 0.1 Çizelge 3.3. Tarımsal sulama için kriterler [13]. Bileenler Kriter, mg/l Arsenik 0.1 Bor 0.75 Kadmiyum 1 Bakır 0.1 Kurun <30 Çinko.4-25 TDS Sera etkisi ve jeotermal akıkandan üretilen gazlar Kömür, doalgaz ve ful-oil gibi fosil yakıtlar, yüksek basınç altında olumu ve karbondioksit içerii bakımından çok zengin organik maddelerdir. Bu yakıtların kullanımı sonucunda açıa çıkan CO2 gazı, atmosfere karıır. Normalde karbon döngüsünün bir parçası olan bu olay, fosil yakıtların kullanımının artması ile atmosferdeki CO2 miktarının normalden yüksek seviyelere çıkmasına neden olur. Havanın balıca iki bileeni olan oksijen ve azot gazları, günein gözle görülebilen dalga boylu ıınlarını yansıtır ve morötesi ıımaların bir kısmını da absorbe eder (sourur). Dünya yüzeyine ulaabilen güne ıınları, yeryüzü tarafından sourularak ısıya dönütürülür. Bu ısı, yeryüzündeki atomların titreimine ve kızılötesi ııma yapmalarına neden olur. Bu kızılötesi ıımalar, oksijen veya azot gazı

34 15 tarafından sourulmaz. Ancak havada bulunan CO2 ve CFC (kloroflorokarbon) gazları, kızılötesi ıımaların bir kısmını sourarak, atmosferden dıarı çıkmalarını engeller. Bu sourma olayı, atmosferin ısınmasına yol açar. Bunun sonucunda dünya, günein altına park edilmi bir arabanın içi gibi ısınır. te bu etkiye, "sera etkisi" adı verilir. Sera etkisi dünya yüzeyinin ortalama sıcaklıını deitirecei için, uzun vadede iklimlerde deiiklikler, buzulların erimesi, mevsimlerin kayması ve tarım alanlarının verimsizlemesi gibi çok ciddi sorunlara neden olabilir [14]. Youmayan gazlar jeotermal akıkanın çevresel etki açısından önemli bileenleridir. Bunlar, sıvı faz içersinde serbest veya çözünmü halde bulunurlar; jeotermal akıkanın aırlıkça % 0.3-5'i arasındadırlar. CO 2, jeotermal youmayan gazların en büyük bileenidir. ekil 3.7. de görüldüü gibi, jeotermal enerji göreli olarak fosil yakıtlara göre daha az kirleticidir. zlanda'da yapı an bir aratırma l milyon ton/yıl alümina üreten bir fabrikanın, kömürle çalıtırıldıı zaman 1.2 milyon ton/yıl, jeotermal enerjiyle çalıtırıldıında ise 200 bin ton/yıl CO 2 'i atmosfere bırakacaını göstermitir. Bu durum, jeotermal enerjinin endüstriyel kullanımının da daha az kirletici olduuna iaret etmektedir [14]. H 2 S genel olarak jeotermal sahalarda çevre etkisi açısından dikkati çekecek derecede bulunmaktadır. Zehirlilik etkisi ise hemen çıkı yeri civarındadır. ABD'de ise youmayan gaz emisyonları son derece ciddi bir ekilde kontrol edilmekte ve bunun için çeitli prosesler kullanılmaktadır. Bunlardan bazıları gaz fazında, bazıları da sıvı faz üzerinde çalıırlar. Kullanım avantajlarına ve de ekonomilerine göre uygulamalarına karar verilir. Jeotermal akıkanların taıdıı gazların sosyal maliyeti, dier yakıtlarla karılatırılmalı olarak ekil 3.7. de görüldüü gibi, doal gaz hariç oldukça düüktür [14].

35 16 ekil 3.7. Enerji kaynaklarının CO 2 emisyonu [6]. Radyoaktif bir gaz olan radon, jeotermal akıkanlarda genel olarak bulunan en önemli radyoaktif maddedir. Jeotermal bölgelerde radon gazı tayini ile derin çatlakların varlıı belirlenebilmektedir. EPA' nın 136 kaynaktan yaptıı bir aratırma, pci/1 arasında deien ve ortalaması 510 pci/1'lik deerleri göstermitir [13] Jeotermal enerji kullanımında gürültü etkisi Tüm endüstriyel ilemlerde gürültü bir dereceye kadar kabul edilmesi gereken bir kirleticidir. Jeotermal alanlar uzak ve sakin yerler olduu için, özellikle Jeotermal ilemlerin uygulanması sorun yaratır. En önemli potansiyel gürültü odakları: (l)sondaj (özellikle havayla) ve (2) buharın atmosfere açılmasıdır. Gürültüyü önlemek amacıyla iki fazlı jeotermal akıkanlar için atmosferik seperatör olan susturucular (silencer) her yerde kullanılmaktadır. Ama kuru buharın atmosfere açılmasının ürettii gürültüyü kontrol etmek daha zordur.

36 17 Çizelge 3.4. Çeitli gürültü kaynaklarından ses seviyeleri [13]. Gürültü Kaynaı Ses Seviyesi db ( A ) Yorum Havayla Sondaj 114 Buhar girii de ekleniyor Buhar Kuyusu 89/92 Dar borudan buhar akıı Buhar Kuyusu 84 Silencer den buhar akıı Buhar Kuyusu 105/110 Kısıtlanmamı akı Jeotermal sahalarda çok iyi kontrol yapıldıı zamanlarda bile çalıanların kulakları için koruyucu takmaları zorunludur [13] Jeotermal enerji kullanımında atık ısının çevre etkisi Eer jeotermal ilemlerden çıkan ısı çevreye girerse bulut oluumunu etkileyebilir, hatta yerel iklimi bile deitirebilir. Bunun nedeni de özellikle jeotermal sahaların çok düük dönüüm verimiyle çalımaları ye büyük miktarda ısı dıa atmalarıdır. Örnein MW lık bir jeotermal santral MW'lık bir termik santral (kömür veya nükleer) kadar ısıyı dıa verir. Eer atık su yakından geçen bir nehire veya gök akıtılırsa yerel çevrenin biyolojisini ve dolayısıyla ekolojik sistemi ciddi bir ekilde etkileyebilir [15] Jeotermal enerji kullanımından doan sosyal ve ekonomik etkiler Günümüzde, dünya devletleri kendi sosyo-ekonomik artlarının iyiletirilmesi amacı ile jeotermal projelerinin gelitirilmesine önem vermektedirler. Jeotermal enerjinin kullanımı ile amaçlanan yararlar ve beraberinde maddi-manevi etkiler, jeotermal projelerin baarısı ve kabul edilebilirlilii için önemli kıstaslar olarak karımıza çıkmaktadır [16]. Jeotermal uygulamaların sosyo-ekonomik etkileri, çevresel etkiler ana balıı altında çok önemli bir alt balıı oluturuyor olsa da dünya genelindeki uygulamalarda üzerinde pek durulmamaktadır. Literatürdeki az sayıda çalıma az gelimi ülkelerdeki alt gelir grupları ile o bölgedeki jeotermal kaynaktan yararlanma

37 18 konuları ile sınırlandırılmıtır [18]. Jeotermal kaynaın bulunduu bölgelerdeki yerleim dokuları, jeotermal uygulamalardan yararlanı biçimleri, bölge halkının sosyal ve ekonomik profilleri ve bu profildeki jeotermal kullanımına dayalı deiiklikler, sosyo-ekonomik etkiler konusunun içinde yer bulmaktadır [18]. Jeotermal enerjinin sosyo-ekonomik etkileri üzerine, dünya literatüründeki çalımalara bakıldıında, genel olarak Endonezya, Filipinler, El Salvador gibi az gelimi ülkelerde ve ekseriyetle fakir halkın bulunduu bölgelerdeki çalımaları konu alan aratırmaların yapıldıı ve yoksul kesime yönelik ucuz enerji üretimi ve paylaımları hedefleyen sonuçların elde edildii görülmütür [17]. Fakat bu çalımalar gerek ülke profilleri açısından gerekse proje hedefleri açısından Türkiye özelinde örnek olabilecek nitelikte bulunmamaktadır. Gerek kullanım alanları gerekse kullanıcı kesimi, sosyo-ekonomik balamda jeotermal enerjinin ülkeden ülkeye, bölgeden bölgeye farklılık gösterdii bilinmektedir [24, 25]. Herhangi bir jeotermal projenin karar, planlama ve yönetim aamalarında sosyal konuların da göz önünde bulundurulması, uluslararası anlamalar, protokoller, yasalar ve uluslararası finans kurulularının getirdii bir zorunluluktur. Sosyo ekonomik parametreler projenin büyüklüüne göre deiebilir. Etki deerlendirme amacıyla bazı parametreler ya da belirleyiciler ölçülür. Jeotermal enerji kullanımı bazında ölçülmesi gereken bu parametreleri be ana balık altında toplayabiliriz [18]; 1) Bölgede yaayanlara ilikin veriler; nüfus, nüfus younluu, yaam biçimiihtiyaçları-problemleri, jeotermal projelere ilgisi-beklentisi-içinde olma istei, 2) Yönetimsel ve idaresel veriler; yerel yönetim biçimi, yönetici siyasal pozisyonuprofili, merkezi yönetimin bakı açısı, sivil toplum örgütlerinin yaklaımıbeklentileri-uyarıları, yerel-ulusal-uluslar arası boyutlarda yasal durum, 3) Fiziksel ve sosyo-kültürel veriler; jeotermal kaynaın rezerv alanı ve koruma bölgeleri yönelik haritalar, çalıma alanına yönelik Jeolojik ve Hidrojeolojik haritalar, alanın arazi kullanım ve bitki örtüsü yönelik planlar, imar planları

38 19 (Nazım mar ve Uygulama mar planları), alan içerisinde bulunan yerleim dokuları, ekolojik,tarihi,kültürel korunması gereken alan yada yapılar (miras), 4) Ekonomik veriler; arsa ve konut fiyatları, igücü ve çalıanların durumları 5) Altyapı verileri; elektrik-su-kanalizasyon sistemleri, jeotermal daıtım sistemleri mevcut durumu potansiyelleri, ulaım sistemleri, genel altyapı sistemlerinin birbirine entegrasyonudur Jeotermal enerji kullanımının yüzey etkileri Çevre üzerindeki ilk belirgin etki sondaj sırasında oluur ve yüzeyde birçok tahribata neden olur. Sondaj donanımının kurulumu, kuyu baına ulaımı salayacak yol ve kuyu çevresindeki altyapıyı gerektirir. Kuyu çevresinde, m² (küçük bir sondaj kulesi, maksimum derinlik m) ile m² lik (küçük-orta bir sondaj kulesi, maksimum derinlik 2000 m) bir alana ihtiyaç vardır. Yapılan ilemler, çevredeki yüzey morfolojisini deitirir, yerel bitki örtüsü ve yaban hayatına zarar verebilir. Gerek düük gerekse yüksek sıcaklıklı jeotermal sistemlerde, arama amaçlı sondaj sırasında gerekli önlemler alınmaz ise akiferler geçildiinde yeraltı suları ile sondaj akıkanlarının karıması yeraltı suyu kirlenmesine neden olabilir [22] Jeotermal enerji kullanımının yeraltı etkisi Yeraltından çekilen su aaıda detayları verilen sismik ve göçük (subsidence) tehlikelerine neden olur: Sismik tehlike Jeotermal akıkanın büyük miktarlarda çekimi ve/veya enjeksiyonu bazı bölgelerde sismik aktivite oluturabilir ya da tetikleyebilir. Bunlar mikro-sismik olaylardır ve sadece sismograflarla belirlenebilirler. Bu nedenle zarar verici bir etkisi yoktur. Mevcut veriler jeotermal enerjinin iletilmesi sırasında sismik riskinin çok düük olduunu göstermektedir ve u ana kadar belirlenmi herhangi bir büyük sismik olay yoktur [19].

39 20 Göçük tehlikesi Yeraltı rezervuarlarından büyük hacimlerde akıkan çıkarılır ve yerine bir ey konulmazsa, üst tabaka basıncı gözenekli rezervuar kayacını sıkılatırabilir. Bu da, yüzeydeki arazide göçmelere neden olabilir. Suyun çekilmesi veya yeraltına enjekte edilmesi durumunda rezervuar kayacının gerilme koulları deierek deprem oluumu olasılıını artırabilir. Büyük miktarda suyun yüksek basınçla aktif faylara basılması durumunda da sismik aktivite ortaya çıkacaından, bunlardan kaçınmak gerekir. Ne kadar dikkatli olunsa da çeitli jeotermal sahalarda doal mikrosismik olaylar sık sık oluur, fakat zarar verici sarsıntılar yok denecek kadar azdır. Yerkabuundaki gerilimlerin küçük yerel sarsıntılarla sık sık boalımı, bu alanlar üzerinde yüksek gerilimlerin yeteri derecede toplanmasını ve böylelikle büyük depremlerin olumasını önler. Bazı sahalarda atık suyun rezervuara geri basımıyla göçme azaltılarak doal yapının korunmasına çalıılmaktadır. Bu yüzden jeotermal alanlarda rezervuar basıncının korunmasına önem verilmelidir [20]. Jeotermal rezervuara tekrar-basma ileminin aaıda sıralanmakta olan çok yönlü yararları vardır [21]: 1. Kullanılmayan sıcak suyun çevreyi kirletmesi önlenecektir. 2. Üretilen su rezervuara tekrar basıldıından dolayı rezervuarın su dengesi bozulmayacak, rezervuarın basıncı korunmu olacaktır. Her ne kadar üretilen suyun bir bölümü doal beslenme yoluyla karılanabilirse de, genellikle doal beslenme yoluyla rezervuara giren miktar üretilen miktar kadar olmayacaktır. Böylece doal beslenme için gereksinim azalmı olacaktır. 3. Jeotermal rezervuarlardan üretilen orijinal akıkanla elde edilen enerji üretimi, rezervuarın yerinde enerjisi göz önüne alındıında, çok düük bir düzeyde olacaktır. Dolayısıyla rezervuardan ek enerji üretimi için en uygun çözüm rezervuara göre daha souk olan kullanılmayan suyun rezervuara basılması olacaktır. Tekrar-basma ileminin uygulanmasıyla rezervuarın üretim dönemi uzar.

40 21 4. Üretimden dolayı rezervuar hacmindeki azalmanın sonucunda oluan yeryüzü çökmeleri en aza indirgenmi olur Türkiye'de jeotermal kirlenme Jeotermal sahalarda karılaılan en önemli fiziksel etki olan gürültü seviyeleri, özellikle sondaj sırasında çok yüksektir fakat sürekli deildir. 2-3 aylık sondaj süresi sonunda sona erecek geçici bir etkidir. Kızıldere Jeotermal Sahası yakınında yerleim bölgesi bulunmadıı için sadece çalıanlar açısından bir problemdir ve gerekli tedbirlerin alınması ile zararları en aza indirilebilir. Balçova Jeotermal Sahası nda ise yerleim bölgesi ile iç içe olunması, sondaj yapılacak yer bulunmaması ve bu nedenle konutlara çok yakın parklarda sondaj yapılmasını zorunlu kılmaktadır. Bunun da nedeni çarpık ehirlemedir ve jeotermal uygulamaların sosyo-ekonomik etkileri kapsamına girmektedir. Yerleim bölgeleri yakınında bulunan jeotermal sahaların sit alanı ilan edilerek yapılamaya izin verilmemesi, sahanın gelitirilmesi sırasındaki bir zorunluluk olan sondaj ilemlerinin olumsuz bir çevresel etki olarak karımıza çıkmasını önleyecektir. MTA nın sahip olduu sondaj makinalarının eski teknoloji ürünü olmaları da gürültü seviyesini artıran önemli bir etkendir [22]. Gürültü ve vibrasyonunun insan salıı üzerindeki fiziksel, fizyolojik, psikolojik ve performans kaybı etkileri gözönünde bulundurularak hem çalıanlar hem de çevrede yaayanlar için gerekli önlemler alınmalıdır. Perdeleme, susturucu kullanımı, düük gürültü seviyesine sahip ekipman seçiminin yanısıra her iki Saha da da çalıanların mutlaka kulaklık kullanmaları salanmalıdır [22]. Literatürde, kuyu ve kuyubaı ekipmanlarının temizlii ve üretim sırasında oluan katı atıkların düük miktarlarda Co, Ni, Zn, As, Sb, Cd, Ba, Hg, Pb gibi aır metaller içerebilecekleri belirtilmitir (Rybach, 2005) fakat Kızıldere katı atıklarında bu metallere rastlanmamıtır. Sondaj sırasında çıkarılan katı maddeler özel atık tanklarında ya da havuzlarında depolanmalıdır. Bu önlemlerin alınmaması durumunda; yüzeysel su ve toprak kirlenmesi, habitatın etkilenmesi ve doal örtünün bozulmasıyla karılaılabilir [22].

41 22 Büyük Menderes Havzası nda görülen kirliliin Denizlide de gözlenmektedir. Özellikle Çürüksu Çayı ndaki kirlilik, Kızıldere jeotermal sahasından Büyük Menderes e verilen jeotermal akıkan, aırı sayıdaki kaçak sondajlar Denizli için en önemli sorunlardır. Son yılda Denizli deki yeraltı suyu seviyelerinin 7-8 m dütüü göz önüne alınırsa bu düüme iklim koulları yanı sıra ruhsatlı kuyular da dâhil kaçak sondajlarla aırı su çekiminin neden olduu açıktır [23]. Büyük Menderes Nehri üzerindeki örnekleme noktalarından alınan sıcaklık ölçümlerinde santral in nehir suyu sıcaklıını artırdıı görülmütür. Bu ısıl kirliliin su canlılarına olan etkisi incelenmelidir [22]. Balçova Jeotermal Sahası nda jeotermal ve yüzey sularında bulunan kirlilik potansiyellerinin belirlenmesi amacıyla toplanan su örneklerinin analizi sonucu üretim kuyularında yüksek bor ve arsenik konsantrasyonları belirlenmitir. Kuyularda ayrıca flor ve klor konsantrasyonları yüksektir. Jeotermal sahalarda en önemli kirleticiler bor ve arseniktir. Saha ile ilgili daha önce yapılmı çalımalar da B ve As in hem üretim kuyularında hem de Saha nın kuzeyinde bulunan nciraltı ve Bahçelerarası mevkiinde tarım, narenciye ve seracılık yapılan bölgede bulunan pek çok souk su kuyusunda yüksek olduunu göstermitir. Sulama ve kullanım suyu olarak kullanılan souk su kuyularına aırı çekim nedeniyle jeotermal akıkanın karımı olduu belirlenmitir. 8.5 mg/l bor, 0.17 mg/l arsenik belirlenen bu sular kullanıma uygun deildir. Bölgede narenciye aaçlarının kuruduu ve seralarda topraksız tarım yapıldıı bilinmektedir. Narenciye aaçları bora karı en hassas aaçlardır [24] Türkiye nin Jeotermal Potansiyeli ve Uygulamaları Jeotermal enerji açısından zengin ülkeler arasında bulunan ülkemizde 1962 yılından beri MTA Genel Müdürlüü'nce sürdürülen sistematik aratırmalar sıcak su kaynaklarının envanter çalımaları ile balamıtır. Daha sonra uygun sahalarda sürdürülen detaylı etütlerle, özellikle;

42 23 Harita 3.1. Türkiye nin 500 m derinliindeki sıcaklık daılımı haritası [25]. Harita 3.2. Sıcaklık gradyanı haritası [26]. Batı Anadolu'da (Denizli-Kızıldere, Aydın-Germencik ve Salavatlı, Izmir- Seferihisar ve Dikili, Çanakkale-Tuzla, Kütahya-Simav, Afyon-Ömerli, Manisa- Salihli ve Balıkesir-Gönen), Orta Anadolu'da (Ankara-Kızılcahamam, Haymana,

43 24 Kırehir-Kozaklı) ve Dou Anadolu'da (Sivas-Sıcakçermik, Van-Erci-Zilan) önemli Jeotermal alanlar saptanmıtır. Türkiye'de 40 C'nin üzerinde Jeotermal akıkan içeren 140 adet Jeotermal saha bulunmaktadır. Bunlardan; *Aydın-Germencik ( C ) *Denizli Kızıldere ( C ) *Çanakkale Tuzla (173 C ) *Aydın Salavatlı ( 171 C ) sahaları elektrik üretimine uygundur. Dier sahalar ise ısıtma ve dier düük sıcaklıklı endüstriyel kullanıma uygundur. Harita 3.3. Türkiye de jeotermal kaynakların daılımı [6] Dünyadaki Jeotermal Enerji Potansiyeli Ve Belli Balı Uygulamaları Jeotermal enerjinin dorudan ve dolaylı kullanımları vardır. Elektrik üretiminin balangıcından 100 yıl sonra, jeotermal santrallerin kurulu güç kapasitesi 25 ülkede 8900 MWe e çıkmı olup, GWh/yıl enerji üretilmektedir [28]. Çizelge 3.5,

44 25 jeotermal enerjiden elektrik elde eden ülkelerdeki kurulu gücü göstermektedir [27]. Geçen asır içinde elektrik üretimi üç aamada gelimitir. Elektrik üretimi 1920 lerde talya daki Larderello sahasından kuru buhar üretimiyle balamı, 1950 lerde Y. Zelanda daki Wairakei den doymu buharla geleneksel buhar çevrimlerini kullanarak devam etmi ve en sonunda 1980 lerden itibaren orta entalpili akıkanlar için Organic Rankin çevrimiyle sürdürülmütür ve 1985 arasında güç üretiminde önemli bir artı (birkaç kat) baarılmı ve daha sonra güç üretimindeki artı hızı bugüne kadar azalmıtır. Jeotermal proje yatırımları için 1970 ve 1985 arasında artan istek, petrol krizleri dolayısıyla yükselen petrol fiyatlarına atfedilebilir. Öte yandan, daha sonraki yıllarda jeotermal enerjinin kullanılmasındaki artı hızının azalması, periyodundaki çok düük petrol fiyatlarıyla ilikilendirilebilir. Son zamanlarda çok yükselen petrol fiyatları, yakında dünyadaki jeotermal enerji üretimini arttırabilir [1]. Dorudan kullanım için 2004 sonu itibariyle kurulu güç tahmini, MWt dir. Kullanılan ısıl enerji ise TJ/yıl olup, bu da 2000 yılına göre neredeyse %40 lık bir artı göstermitir [29]. Çizelge yılları arasında dünyadaki deiik dorudan kullanım kategorilerini göstermektedir. Çizelge 3.6. kategoriler temelinde incelendiinde, jeotermal ısı pompaları için kullanılan ısıl enerji daılımı yaklaık %33, banyo ve yüzme havuzu %29, mekan ısıtması %20 (%77 si merkezi ısıtma), sera ve zemin ısıtması %7.5, endüstriyel proses ısısı %4, akuakültür %4 ve dier kullanımlar %2 olmaktadır [29]. Termal kullanım daılımı dorudan kullanım için kurulu gücün %56.5 u çok düük kapasite faktörü olan ısı pompalarından gelmektedir (Çizelge 3.6.). Son on yılda jeotermal ısı pompalarının kurulu kapasite artıı 8.5 kat olmu ve 2 kat artan dier dorudan kullanımları geride bırakmıtır. Dolaylı kullanımın aksine, dorudan kullanım için kapasite faktörleri düük veya çok düük olarak sınıflandırılabilirler. Endüstriyel kullanım için kapasite faktörleri dierlerine göre göreli olarak yüksektir. Merkezi ısıtma sistemlerinin düük kapasite faktörleri kaynak kullanımı açısından avantajlı kabul edilebilir, çünkü kullanılmayan periyotta kaynak kendini toparlar [10].

45 26 Çizelge 3.5. Dünyada elektrik Santral kapasitesi [28]. Ülkeler 1995, (MW) 2000, (MW) 2005, (MW) Artı, % Avustralya Avusturya Yeni giri Çin Kosta Rika % El Salvador Etiyopya Fransa % Almanya Yeni giri Guatemala zlanda % Endonezya % talya % Japonya Kenya % Meksika % Y. Zelanda Nikaragua % Papua Yeni Gine Yeni giri Filippinler Portekiz Rusya % Tayland Türkiye ABD % Toplam % Dünyanın jeotermal potansiyeli söz konusu olduunda, WEC (1980) enerji kaynakları üzerine yaptıı bir çalımada [30] EPRI nin jeotermal temel kaynak listesini kullanmı ve jeotermal kaynakların dorudan ve dolaylı kullanım

46 27 potansiyelinin tahmini için bir metodoloji önermitir. WEC in metodolojisi kullanılarak, dolaylı kullanım için jeotermal potansiyel 1.14x10 8 MW yıl olarak bulunmu olup, bu deer dünya enerji tüketiminin yaklaık %70 dir. Öte yandan, dorudan kullanım için üretilebilir ısı enerjisi 2.9x10 24 J olarak tahmin edilmi olup, bu deer de, sıcaklık dereceleri dikkate alınmaksızın, kabaca dünya birincil enerji tüketiminin katı olmaktadır. Bu rakam çok anlamlı olup, dorudan kullanım için dünya jeotermal potansiyelinin yüksek olduuna iaret etmektedir. WEC tarafından belirlenen corafi jeotermal enerji potansiyel daılımları Çizelge 3.7 de verilmektedir. Potansiyel, bir bölgeden dierine çok deimektedir. Orta Amerika ve Pasifik Adaları elektrik gereksinimlerinin önemli bir kısmını karılayabilecek potansiyele sahiptirler. Orta Amerika da u sıralarda bazı ülkeler elektrik üretimlerinin büyük bir kısmını jeotermal enerjiden salamaktadırlar. Jeotermal Enerji Birlii (GEA) Gawel et al, (1999) [31] tarafından yapılan bir çalımanın özetini yayınlamı ve bugünün teknolojisini kullanıldıı taktirde jeotermal kaynakların 35,448 and 72,392 MWe lık elektrik üretimini destekleyecek bir potansiyele sahip olduunu açıklamıtır. Bugünlerde gelitirilmekte olan ileri teknoloji kullanılarak, jeotermal kaynakların 65,576 ve 138,131 MWe arasında elektrik üretim kapasitesini destekleyebilecei düünülmektedir [31]. Bu analiz tarafından ortaya çıkarılan jeotermal potansiyel, toplam dünya yıllık elektrik üretiminin yaklaık %8,3 ü temsil etmektedir [10]. Çizelge 3.6. Dünyadaki deiik dorudan kullanım kategorileri özeti, [29]. Kapasite, MW t & Kapasite Faktörü Jeotermal ısı pompaları Mekân ısıtma Sera ısıtma Akuakültür Tarımsal kurutma Endüstriyel kullanım Banyo ve yüzme Soutma Dier Toplam

47 28 Çizelge 3.7. Dünyada jeotermal kaynakların daılımı [30]. Corafik bölgeler % Kuzey Amerika Orta Amerika 0.66 Güney Amerika Batı Avrupa 3.90 Dou Avrupa Asya Afrika Pasifik adaları 9.03 Toplam Dünyadaki önemli jeotermal kuaklar Dünyadaki jeotermal sistemler, levhaların çarpıması sonucu aktif kıta kenarlarında, okyanus ortası sırtlarda, aktif kıta yarıklarında (riftlerde) ve volkanik adalar üzerinde bulunurlar. Zayıflık zonlarına balı olarak oluan tektonik ve aktif volkanik kuaklar boyunca kuzey ve güney Amerika kıtasının batı kıyılarında (Amerika, Meksika, El Salvador, Nikaragua, Kostarika, Arjantin) Akdeniz ülkelerinde (Türkiye, Yunanistan, talya) dou ve güneydou Asya ülkelerinde (Çin, Tayland, Filipinler, Endonezya), Yeni Zelanda, Japonya, Portekiz in Azor adalarında, Afrika kıtasında (Kenya, Etopya) ve zlanda da jeotermal kaynaklar bulunmaktadır. Harita 3.4. Dünyadaki önemli jeotermal kuaklar ve levha (plaka) sınırları [32].

48 29 And volkanik kuaı Güney Amerika nın batı sahillerinde bulunan bu kuak Venezüella, Kolombiya, Ekvator, Peru, Bolivya, ili ve Arjantin i kapsamaktadır. Çok sayıda Aktif Volkanizmanın oluumu nedeni ile yüksek sıcaklıklı jeotermal sistemlerin gelimesine yol açmı bulunmaktadır. Ancak buralarda mevcut jeotermal alanlar henüz çok fazla deerlendirilmemitir [11]. Alp-Himalaya kuaı Hindistan Platosu ile Avrasya Platosunun çarpıması sonucu oluan bu jeotermal kuak Dünyanın en büyük jeotermal kuakları arasındadır. 150 km geniliinde ve 3000 km. uzunluunda olan bu kuak talya, Yugoslavya, Yunanistan, Türkiye, ran, Pakistan, Hindistan, Tibet, Çin, Myanmar ve Tayland ı kapsamaktadır [11]. Dou Afrika rift sistemi Aktif olan bu sistem Zambiya, Malavi, Tanzanya, Uganda, Kenya, Etiyopya, Djiuti gibi ülkeleri içine alır. Aktif volkanizma Kenya, Etiyopya ve Tanzanya dadır [2]. Karayip Adaları Bu adalarda Aktif volkanizmanın hakim olduu kuakta önemli potansiyel görülmektedir [11]. Orta Amerika volkanik kuaı Guatemala, El Salvador, Nikaragua, Kosta Rika ve Panamayı etkileyen bu kuak aktif çok sayıda jeotermal sistemin olumasına yol açmıtır [11].

49 30 Dier Kanada, Amerika Birleik Devletleri, Japonya, Dou Çin, Filipinler, Endonezya, Yeni Zelanda, zlanda, Meksika, Kuzey ve dou Avrupa ve Baımsız Devletler Topluluu da farklı tektonik oluumların etkisiyle verimli Jeotermal sahalara sahip bulunmaktadır [2].

50 31 4. MERKEZ ISITMA SSTEMLER Bir ısıtma merkezinde üretilen ısının, taıyıcı bir akıkan vasıtasıyla ısıtılması istenen ortamlara yerletirilmi ısıtıcılara gönderilmesi suretiyle gerçekletirilen ısıtmaya, merkezi ısıtma denir. Merkezi ısıtma, ısı taıyan ortamın cinsine göre çeitli isimler alır [33]. Merkezi ısıtma sistemleri hacimlerin tek tek baımsız olarak ısıtıldıı münferit ısıtma sistemine göre ucuz, salıklı, temiz ve modern ısıtma sistemleridir. Yanma bir tek merkezde sobalara göre daha gelimi cihazlarda gelitirildii için münferit ısıtmada uygun olmayan düük kaliteli yakıtların verimli bir ekilde yakılması mümkündür. Bu sebeple daha ucuz ısınma salanır. Isıtılacak hacim içinde yanma olmadıından, yanma yakıt taıma, kül alma, yanı kontrolü gibi sorunlar yoktur. Dolayısıyla daha temiz ve rahat bir ısınma salar. Isıtıcı yüzey sıcaklıkları düük olduundan ve bütün hacimler ısıtıldıından salıklı ve dengeli bir ısınma elde edilir. Oda sıcaklıklarını ve yanmayı otomatik olarak kontrol etmek mümkündür. Böylece yakıt israfı önlenmitir. Bütün bu avantajları sebebi ile modern ısıtma sistemleri, merkezi ısıtma sistemleridir [34] Klasik Merkezi Isıtma Sistemi Ve Teknolojisi Tanımı Her binada ayrı ayrı kazan daireleri tesis etmek yerine, bu binaların dıına tesis edilecek bir tek merkezden ısıtma yapılırsa böyle bir sisteme merkezi ısıtma denir [35]. Merkezi ısıtma sistemlerinde petrol ürünleri, biyomas, doalgaz, kömür ve alternatif enerji kaynakları gibi pek çok enerji kaynakları kullanılabilir. Doalgaz, kömür ve petrol ürünleri gibi fosil yakıtların kullanıldıı merkezi ısıtma sistemlerine Klasik Merkezi Isıtma Sistemleri (KMIS) denilmektedir [1].

51 32 ekil 4.1. Bir KMIS taslaı. Klasik merkezi ısıtma sistemleri, büyük bina grupları için örnein: hastaneler, kılalar, konut siteleri, üniversite kampüsleri, endüstriyel üretim tesislerinde özellikle uygulanır. Konjenarasyon; ısı ve elektrik enerjisi üretiminin aynı tesiste ve genellikle tek çeit yakıt kullanarak, birlikte gerçekletirildii sistemlere verilen isimdir. Aynı zamanda Birleik güç üretim sistemleri olarak da anılan sistem için, dier ülkelerde olduu gibi ülkemizde de Konjenarasyon terimi kullanılmaktadır [36]. Merkezi ısıtma sistemlerinin dier ısıtma sistemlerine göre avantajları öyle sıralanabilir; a) Çeitli enerji kaynaklarını birlikte kullanma imkânı salar. b) Bacadan ısı kayıpları çok daha azdır. c) Kazanlar daha az yer kaplar. d) Binalara yakıt ve kül taıma problemi yoktur. e) Isıtma temiz ve kolaydır. f) Çevreyi daha az kirletir.

52 33 g) letme maliyeti daha küçüktür. h) Otomatik kontrol maliyeti çok daha azdır. i) Yangın tehlikesi daha azdır j) Daha salıklı ve konforlu bir ısıtma yöntemidir. Merkezi ısıtmasının dezavantajları ise unlardır; a) Galerilerin, galerilerdeki boruların, izolasyonlarının ve konsollarının yapım maliyeti yüksektir. b) Galerilerdeki borulardan ısı kaybı olur. Rutubet, izolasyonların çürümesi ve kontrol zorlukları nedeniyle izolasyonlar zamanla bozulur. Bunun sonucu olarak uzun vadede galerilerdeki boruların ısı kaybı çok ciddi boyutlara ulaabilir. c) Borulardaki su hacminin fazla olması genleme deposu hacmini artıracaktır. d) Galerideki boruların su hacmi, sistemin ısınma süresini geciktirecek, kesintili iletmede yakıt giderini artıracaktır. e) Arızalar sırasında oluacak su kayıpları sebebiyle sistemin kabuklama riski artacaktır.[37]

53 ekil 4.2. Klasik Merkezi Isıtma Sistemlerini oluturan kısımlar [1]. 34

54 Sistemin ana bölümleri ve görevleri Klasik Merkezi Isıtma Sistemlerini oluturan esas kısımlar üç ana balık altında incelenebilir (ekil 4.2.). Bunlar; a) Isı Üretim Merkezi, b) Isı Daıtım Sistemi, c) Bina Sistemi dir. Isı üretim merkezi KMIS de ısının üretildii birim ısı merkezidir. Katı, sıvı veya gaz yakıtın yakılması suretiyle, kimyasal enerjinin ısı enerjisine dönütürüldüü ve ısının, ısıtma ebekesinde dolatırılan suya transfer edildii araçlar kazan veya ısıtma kazanı olarak adlandırılır. KMIS kullanılan ısıtıcı akıkan cinsleri; Sıcak su ve Buhar olarak sıralanabilir. Sıcak sulu tesislerde su sıcaklıı 120ºC nin altındadır. Ancak sıcak sulu sistem tanımı pratikte 90ºC ve daha düük sıcaklıktaki ısıtma için yapılır. 90ºC-70ºC klasik sıcak su sistemi sıcaklııdır. Modern ısıtmada (Düük sıcaklık ısıtmasında) 70ºC-50ºC sistem seçilir. Bu sistemlerde su gidi dönü sıcaklıkları arasındaki fark 20ºC den daha büyüktür. Su sıcaklıklarının yükselmesi boru boyutlarını ve eanjör boyutlarını azaltırken, basıncın artmasına balı olarak daha dayanıklı ve kaliteli boru, fittings ve cihaz gereksinimini dourur. Sıcaklık farklarının artması ise boru çaplarını azaltırken ısıtıcı yüzeylerini büyütür. Dolayısıyla her sistem için optimum çözüm, bir fizibilite çalıması ile belirlenmelidir [1]. Buhar daha çok büyük KMIS tesisleri için geçerlidir. Konjenarasyon sistemlerinde de buhar kullanılmaktadır. Bu çalımada buhar ile çalıan KMIS üzerinde durulacaktır [35].

55 36 ekil 4.3. Buhar üreten bir ısı merkezi [1]. KMIS lerinde ısı merkezinde, yakıt hattı ile akıkan hattı birlikte yer alır. Akıkan hattında, besi suyu deposu, hidrofor, dozajlama tankı, dozaj pompası, kum filtre, su yumuatma cihazı, degazör, degazör pompası, kondens tankı, kazan besi pompaları, eanjörler, fla buhar tankları ve buhar kolektörü bulunur. ekil 4.3 de buhar üreten bir ısı merkezi görülmektedir [1]. Buhar Kazanları Kazanlar yakıtta bulunan kimyasal enerjiyi ısı enerjisine dönütürüp bir ısı taıyıcı akıkana aktaran elemanlardır. Kazanların yedekli veya yedeksiz olması iletme artlarına balıdır. Eer iletme kısa bir süre için bile düük kapasitede çalımaya izin vermiyorsa kazanlar yedekli olmalıdır. Genellikle sistem ihtiyacını tek kazan yerine birden fazla sayıda kazan ile karılamak, iletme esneklii ve düük kapasitelerde çalıma durumlarında verim açısından üstünlük salar [38].

56 37 Buhar kazanları; istenilen miktar, basınç ve özellikle buharın üretildii ısı üretim sisteminin ana elemanlarıdır. Uygulamada çok sayıda farklı tipte buhar kazanı mevcuttur. En çok karılaılan iki buhar kazan tipi, alev (duman) borulu silindirik tip kazanlar ile su borulu kazanlardır. Su borulu kazanlarda su akımı doal su akımlı (dolaımlı) ve cebri akımlı olabilir. Doal su akımlı kazanlarda suyun akımı su ve buharın özgül aırlık farkından ileri gelir. Zorlu, cebri, akımlı kazanlarda akım bir pompa yardımı ile salanabilir [1]. Su borulu kazanları yatay ve düey olmak üzere ikiye ayırmak mümkündür. Aslında yatay kazanlarda borular düey olmakla beraber kazanın toplam uzunluu yüksekliinden fazla olduundan bu isim verilmitir. Ayrıca bu kazanlar, bazı düey kazanlar gibi, taınabilir olduundan bunlara paket kazan adı da verilir. Dik su borulu yatay, paket, kazanlarının karakteristik deerleri Çizelge 4.1 da özetlenmitir [39]. Çizelge 4.1. Dik su borulu, paket, kazanlarının karakteristik deerleri [39]. Basınç 8 40 Bar Isıtma yüzeyi M² Buhar yükü Kg/h Isı gücü KW Cebri akımlı ısı kazanlarında sirkülasyon bir pompa yardımı ile salanabilir. Bu da iki türlü olur; a) Kapalı çevrimli kazanlarda ayrı bir sirkülasyon pompası bulunur ve bunun basıncı yalnız akımdan ileri gelen sürtünme kayıplarını karılar. Bu bakımdan bu pompayı kalorifer tesisatındaki pompaya benzetebiliriz. Bu kazanların özellii, daıtıcı kolektördeki her borunun giriine özel bir nozul, lüle, yerletirilmesidir. Bu nozul ek bir basınç kaybı salar. Tam silindirik ve (doymu) buhar üreten kazanların karakteristik deerleri aaıdaki Çizelge 4.2 deki gibi özetlenebilir [39].

57 38 Çizelge 4.2. Tam silindirik ve buhar üreten kazanlarının karakteristik deerleri [39]. Basınç 0,5 25 Bar Isıtma yüzeyi m² Buhar yükü Kg/h Isı gücü KW b) Açık çevrimli kazanlarda besi pompasının basıncı hem kazan basıncını karılayacak hem de borulardaki basınç kaybını yenecek ekilde hesaplanır. lk yapılan bu tip kazanlarda ekonomizer, buharlatırıcı ve kızdırıcı bir tek borudan ibaret olarak yapılmıtır. Daha sonra yapılan büyük güçlü kazanlarda birkaç boru paralel olarak bulunur ve her borunun boyu birkaç metreyi bulabilir [39]. Orta kapasitede endüstriyel buhar ihtiyacı büyük oranda alev duman borulu kazanlarda karılanmaktadır. Ancak büyük kapasitelere gidildiinde ve enerji santralleri söz konusu olduunda 30 atü iletme basıncı ve 50 ton/h toplam buhar kapasitesi deerleri üzerinde su borulu kazanlar kullanılır. Burada buhar kazanı olarak cebri çekili su borulu tip kazanlar esas alınacaktır. Birden fazla sayıda buhar kazanı kullanmak gerektiinde kapasite ölçümü Çizelge 4.3 de verilmitir [40]. Çizelge 4.3. Birden fazla sayıda buhar kazanı kullanmak gerektiinde kapasite bölüümü [40]. Kazan Sayısı 2 adet (kısmi yedekli) 2/3 + 2/3 Kapasite Bölüümü 3 adet (yedeksiz) 1/3 + 1/3 + 1/3 3 adet (yedekli) 1/2 + 1/2 + 1/2 Gerekli yükün karılanmasında 2-3 veya daha çok sayıda kazan kullanılmalıdır. 2 kazan halinde toplam kazan kapasitesinin 2/3 ü oranında 2 kazan seçilmesi pratiktir. 3 kazan kullanıldıında kazan büyüklükleri % 33,3 ve % 50 olarak önerilir. Bir buhar kazanında genel olarak aaıdaki elemanlar bulunur [1]:

58 39 1. Yakıcı: Yakıtların yakılarak ısı enerjisinin elde edildii elemanlardır. Katı yakıt kullanan kazanlarda bu kısma ocak adı verilirken gaz ve sıvı yakıt kullanılan kazanlarda bu bölüme brülör adı verilir. 2. Asıl Isıtma Yüzeyi: Sıcak duman gazları ile buharlamakta olan suyun temasta olduu yüzeydir. 3. Seperatör: Kuru buhar elde edildii yüzeylerdir. 4. Kızdırıcı: Doymu buharın, sabit basınçla ısıtılarak sıcaklıının artırıldıı yüzeylerdir. 5. Hava ısıtıcıları: Yakma havasının duman gazları ile ısıtıldıı yüzeylerdir. 6. Su ısıtıcıları (ekonomizör): Besleme suyunun asıl ısıtma yüzeyine girmeden önce bir miktar ısıtıldıı yüzeylerdir. 7. Baca: Duman gazlarını kazandan uzaklatıran ve çekmeyi salayan elemanlardır. Bu elemanlardan baka emniyetli, verimli ve çevreyi kirletmeden buhar kazanlarının çalıması için üzerlerine besi cihazları, kızdırıcı üfleme, sıcaklık, hız ve gaz bileimi ölçen cihazlar, su arıtma cihazları ve emniyet cihazları konulur.buhar kazanları üzerine konulan bu emniyet ve kontrol elemanlarının hangilerinin hangi sayıda kullanılacaı kazanın iletme biçimine balıdır. Alman TRD 601, 602 ve 604 standartları iletme biçimlerini [1]; 1- Sürekli Gözetimli letme, 2- Sınırlı Gözetimli letme, 3- Sürekli Gözetim Gerektirmeyen letme olarak ayırmıtır. Sürekli gözetim altındaki iletmede; Otomatik su besleme cihazı ve brülörü kontrol eden düük seviye alarmı (bu kontroller çok seviyeli tek elektrot ve buna balı seviye alteri ve seviye kontrolünden kumanda alır), sürekli üst blöf kontrolü (dıarı su atıcı sistem), kesintili alt blöf kontrolü iki adet presostat (iletme ve emniyet presostatları), iki adet manometre, su seviye göstergesi, iki adet emniyet valfı, besleme suyu giriinde çek valf bulunması gerekir. Sınırlı gözetimli iletmede, otomatik su besleme ve brülörü kumanda eden seviye alarmı ayrı ayrı iki seviyede elektrotundan beslenir. 24 saat gözetimsiz iletmede

59 40 otomatik su besleme ve brülörü kumanda eden seviye alarmı ayrı ayrı iki seviye elektrotundan beslenir. Bunlardan biri tek kanallı dieri iki kanallıdır. Ayrıca bu kontroller kendiliinden göstergelidir ve otomatik su besleme sadece alter olarak pompaya deil, aynı zamanda oransal çalıan motorlu vanaya kumanda eder. lave olarak emniyet termostatı, ya dedektörü, kondaktivite (geçirgenlik), sınırlayıcı dedektör bulunur [40]. Buhar kazanlarında esas olarak iki kontrol söz konusudur. Bunlardan birincisi kazan çalıma basıncı, dieri de su seviyesinin kontrolüdür. Kazan çalıma basıncı presostlar vasıtası ile on-off veya oransal olarak kontrol edilir. Kontrol brülöre uygulanır [1]. Kazan su seviyesi ise otomatik olarak su tavsiye cihazı tarafından kontrol edilir. Burada kontrol besi suyu pompalarına uygulanır. Daha büyük kazanlarda veya kazan gruplarında ise seviye kontrolü oransaldır ve kontrol bir motorlu vana üzerinden yapılır [1] Dünyadaki klasik merkezi ısıtma sistemleri Ge1imi ülkelerde kojenarasyon uygulamaları elektrik üretimiyle birlikte balamıtır.19 ve 20 yüzyıl balarından itibaren endüstriyel i1etmeler, elektrik ihtiyaçlarını karılamak için ısı ihtiyaçlarını da göz önünde bulundurarak tesisler kurmulardır. Ancak daha sonra bu ülkelerde, yeni ve ucuz yakıtların kullanma sunulmasıyla birlikte Avrupa ülkelerindeki ehir ısıtma sistemleri hariç dier kojenarasyon uygulamaları duraklamaya girmi ve bu duraklama eilimi 1973 enerji krizine kadar devam etmitir. Bu tarihten sonra kojenarasyon tekrar önem kazanmı ve birçok ülke bu tesislerin kurulması için teviklerle desteklemilerdir [36].

60 Türkiye de klasik merkezi ısıtma sistemleri Türkiye de de klasik merkezi ısıtma uygulamalarında dünya ile paralel gelimeler yaanmıtır. Cumhuriyetin ilanından sonra balatılan sanayi hamlesinde eker fabrikaları, Demir Çelik tesisleri Kâıt sanayi, Rafineriler, Petro kimya tesisleri ve Tekstil Sanayinde elektrik ve ısı ihtiyacını karılamak için kojenarasyon tesisleri kurulmutur [1]. Ülkemizde münferit küçük yerleim birimlerinde klasik merkezi ısıtma uygulamaları ufak çapta yapılmaktadır. Bu uygulamalar istenilen düzeyde yaygınlamamıtır. Klasik merkezi ısıtma uygulamalarının en gelimilerinden birine örnek olarak stanbul Esenyurt Doal gaz santrali ve Isıtma sistemi Projesi verilebilir. Proje ile 180MW kurulu güçle 1 milyar 400 milyon kwh elektrik üretiminin yanı sıra bölgede yerleik konutların ısı ihtiyacı karılanacaktır. Esenyurt bölgesinde yer alan uydu kentler Esenyurt ve Boazköy de yaklaık konut ısıtılacaktır [36] Jeotermal Merkezi Isıtma Sistemi Tanımı Jeotermal enerji, merkezi ısıtma sistemleri için dier alternatif enerji kaynaklarına göre daha uygundur. Jeotermal Merkezi Isıtma Sistemi(JMIS); bir ya da daha fazla jeotermal akıkan üretim sahasının, bir grup binaya ısı enerjisi salamak amacıyla ısı kaynaı olarak kullanılması olarak tanımlanabilir. Bir JMIS de entegre kullanım ile binaların ısıtılması, ev içi kullanım suyunun ısıtılması, binaların soutulması, endüstriyel uygulamalar ve termal turizm (kaplıca) uygulaması bulunabilir [1]. Jeotermal enerji ile bölgesel ısıtma yapıldıında, enerji taınıcında sadece üretilen sıcak su kullanılmaktadır. Dolayısıyla binalarda kazan, yakıt deposu ve benzeri ekipmanlar kullanılmamaktadır. Sadece bina altında ısı eanjörleri bulunmaktadır. Tabiatıyla jeotermal üretim alanından sıcak suyu taıyan boru sistemi de burada ilk yatırımda göz önünde bulundurulacak ana elemanlardan biridir. Ülkemizde halen

61 42 birçok yörede bölgesel ısıtma sistemi uygulanmı ve gün geçtikçe yaygınlamaktadır. Bunlardan en önemlileri: Balçova, Narlıdere, Afyon, Gönen, Simav, Kızılcahamam, Kırehir, Sandıklı, Kozaklı ve Diyadin dir. Bu sistemlerin çounda bazı sorunlar yaanmaktadır. Bunların en önemlisi reenjeksiyon sorunudur. Re-enjeksiyon yani kullanılan termal akıkanın tekrar kuyuya geri basılmasıdır. Bugün 247 C civarında maksimum sıcaklıa sahip olan Kızıldere deki jeotermal kaynaktan ısıtmada kullanıl-mamasının sebebi budur. Öte yandan Kızıldere deki kaynaın Denizliye mesafesi 31 km olması ve ayrıca buraya ait tam bir fizibilite etüdünün yapılmamı olması, bu kaynaın jeotermal ısıtma için uygun olup olmadıı kesinlememitir. Bunun dıında bu kaynaktan tüm sene boyunca 10MWe lik bir güçle devamlı elektrik enerjisi üretilirken, eer ısıtma için kullanılmı olsaydı sadece yılın belirli aylarında kullanılmı olacaktı. Elektrik enerjisi üretildikten sonra atılan jeotermal su, bugün Sarayköy ün ısıtılmasında kullanılmaktadır [41]. Jeotermal enerjinin bölge ısıtma sistemlerinde kullanılmasında en önemli üstünlükleri sırasıyla unlardır [42]: - Yerli ve temiz enerji - Esnek sistem büyüklüü - Kullanım çeitlilii - Modülerlik - Yüksek verim - Birleik kullanım kolaylıı - Düük iletme ve bakım maliyeti Jeotermal bölgesel ısıtma sitemlerinin tasarımında; kaynaın genel özellikleri dıında birçok faktör vardır. Sınırlayıcı faktörler: - Jeotermal akıkanın kompozisyonu - Kuyu baı debisi - Jeotermal kaynak sıcaklıı - Enerji kullanım younluu

62 43 - Jeotermal kaynak derinlii - Jeotermal kuyularla uygulama alanları arası uzaklık - Alternatif enerji maliyeti Tasarım parametreleri: - Kuyu baı ve kuyu içi ünitelerin seçimi - Jeotermal daıtım sistemi - Sıcaklık düümü - Sistem yükü faktörü ve toplam yükü - Son kullanıcı üniteler, ısıtıcılar - Uygun malzeme seçimi olarak 2 ayrı grupta toplanabilir. Karar ve tasarımda bu faktörler göz önünde bulundurularak tüketiciye gidecek enerjinin ekonomik ve uygulanabilir sınırlarda kalıp kalmadıı kontrol edilir. Jeotermal bölge ısıtma sistemleri, rezervuarın performansı, jeotermal akıkanın kimyasal özellikleri, debisi, basınç ve sıcaklıa, ısıtılacak bölgenin topografik özellikleri, meteorolojik koulları, konutların yerleim ekilleri ve binaların termofiziksel özellikleri gibi birçok parametre dikkate alınarak tasarlanmalıdır. Sistemde ısının akıkan yoluyla daıtımı iki ekilde gerçekletirilebilir. Açık devreli jeotermal bölge ısıtma sistemleri. Kapalı devreli jeotermal bölge ısıtma sistemleri [41].

63 44 ekil 4.4. Kapalı jeotermal bölgesel ısıtma sisteminin ematik gösterimi [42] Çalıma ekli Tüm etüt ve incelemeleri yapılmı jeotermal kaynaın deerlendirilebilmesi için deiik aamalardan geçmesi gerekmektedir. Jeotermal kaynak içerisindeki akıkan öncelikle açılan jeotermal kuyu yardımıyla yeryüzüne çıkarılır. Kuyu baında bulunan seperatörler yardımıyla buhar, akıkan ayrımı yapılır. Kuyu baındaki pompa istasyonu sayesinde ise akıkan deerlendirme amacına göre deiik sistemlere gönderilir. Jeotermal akıkan bu sistemlerde kullanıldıktan sonra tekrar yeraltına gönderilir sakıncası yoksa atılır [11]. Merkezi ısıtma sistemi için kullanılacak jeotermal akıkan kuyu baından isale hattı aracılııyla jeotermal ısı merkezine gönderilir. Burada plakalı eenjörlerden geçirilen jeotermal akıkan ısısı dolaım suyuna aktarıldıktan sonra reenjeksiyon yoluyla tekrar rezervuara geri gönderilir veya dier uygulamalarda (kaplıca amaçlı, vs.) deerlendirilir [11].

64 45 Jeotermal ısı merkezinde eanjörler yardımıyla ısınan dolaım suyu, ehir içi ebekesi aracılııyla merkezi ısıtma yapılacak konutlara gönderilir. Bina girilerinde bulunan pompa yardımıyla da bu su bina içerisinde dolatırılır veya bina girilerine eanjör konularak bu dolaım sisteminin ısısı bina içerisinde dolaan çevrim suyuna aktarılabilir. Bu sistem jeotermal kaynaın konutların ısıtılması için deerlendirilmesini salar [11]. ekil 4.5. Jeotermal merkezi ısıtma sistemi genel akı diyagramı. Jeotermal merkezi ısıtma sistemi altı ana bölümde incelenebilir(ekil 4.5); 1. Enerji üretimi (jeotermal kuyu ve kuyu baı sistem) 2. Taıma hattı (isale hattı) 3. Jeotermal ısı merkezi 4. ehir içi ısıtma ebekesi 5. Bina içi tesisatı

65 46 6. Reenjeksiyon (geri basma) sistemi. Jeotermal akıkan üretim kuyusu ve kuyubaı sistemi Jeotermal akıkanın rezervuardan üretildii sondaj kuyularındaki kuyubaı sistemi, gerekli ısı enerjisini salayacak olan jeotermal akıkanın üretildii sondaj kuyusu üzerine ina edilir. Jeotermal akıkan üretim kuyusu ve kuyu baı sisteminde; jeotermal akıkan üretim kuyusu, korozyon ve kabuklamayı önleyici inhibitör dozaj ve jeotermal akıkan basınçlandırma grubu, kuyudan jeotermal akıkanın üretimini salayan kuyu içi pompası bulunur. Kuyu içi pompalarının frekans konvertörlü otomatik kontrol sistemi ile devri ayarlanarak gerektii kadar jeotermal akıkanın üretilmesi salanır (ekil 4.6.) [1]. ekil 4.6. Jeotermal akıkan üretim kuyusu ve kuyubaı sistemi [43]. Jeotermal akıkan üretim kuyuları Belli derinlikte, uygun çapta açılarak teçhiz edilmi doal olarak ( artezyenik) veya mekanik yöntemlerle (kuyu içi pompası) jeotermal akıkan üreten sistemlere jeotermal üretim kuyusu denir. Bir bölgede yapılan jeolojik-hidrojeolojik, jeofizik,

66 47 jeokimya ve dier arama yöntemleri sonunda, jeotermal akıkan bulma ihtimali yüksekse gerekli miktarlarda aratırma, tespit, rezerv ve gelitirme sondaj çalımaları yapılır. Sondaj kuyularında yapılan testlerle elde edilen veriler, konusunda uzman olan mühendis ve ekonomistler tarafından deerlendirilerek, jeotermal enerji kaynaının potansiyeli (teknik ve ekonomik kapasitesi) belirlenir. Hazırlanan teknik ve ekonomik fizibilite raporu dorultusunda yapılan projenin uygulamasıyla gerekli yatırımlar yapılır. Doal gaz ve petrol kuyularının açılmasındaki deneyim, jeotermal kuyuların açılmasında iyi bir bilgi temeli, yetimi personel ve teknoloji alt yapısı oluturulmutur. Ancak jeotermal alanlar volkanik ve/veya tektonik salarda (jeotermal kuak üzerinde) bulunduunda jeotermal formasyonlar gerek yüksek alterasyon ve kırılmalar gerekse volkanik etkinlikler nedeniyle oluum, yapı, farklı özellikleri ile doal gaz ve petrol sahalarından oldukça farklıdır. Ayrıca jeotermal enerji sondajları düük basınçla yapılır, petrol ve doalgaz kuyuları gibi genellikler çok derin deildir ve jeotermal kuyularda yüksek formasyon sıcaklıkları görülür [44]. Jeotermal enerji kuyularının açılmasında sahanın özelliklerine göre sondaj yöntemi belirlenir. Sondaj ünitesi elemanları aaıdaki balıklar altında toplanabilir. Güç kaynaı Kaldırma ünitesi Kule ve kule aseleri Sondaj sıvısı sirkülasyon sistemleri Basınç kontrol birimleri Dier ekipmanlar Emniyet vanası Sondaj dizisi Kuyu açma operasyonlarında, kuyu kazma ilevini yapan donen tijlerin ucundaki sondaj matkabıdır. Çamur pompaları sondaj tekniine uygun olarak yapılan çamuru kuyu tabanına basarak matkabın kuyu tabanından kestii formasyon kırıntılarını yüzeye taır, kuyu cidarını sıvayarak yıkılmayı önler. Sondaj kulesi sondaj ünitesi

67 48 elemanları için gövde ilevi görür. resim 4.1 de bir jeotermal akıkan kulesi görülmektedir. Sahaların özelliklerine ve sonda programına göre çeitli sondaj çamuru yapım sistemleri kullanılır. Yüksek rezervuar basıncı olan jeotermal sahalarda kazılan kuyular, sondaj çamurunun kısmen veya tamamen suyla deitirilmesinden sonra basınçla artezyen yaparak kolaylıkla üretime geçer [44]. Resim 4.1. Jeotermal akıkan kulesi. Dozaj grubu Kabuklama, jeotermal akıkanın geçtii kuyu, boru hattı, ısı deitiricileri vb. yerlerde akıkanın içerisindeki element ve bileiklerin uygun koullarda çökelerek mineral ve katı bileikler oluturmasıdır. Kabuklama üretimin azalmasına neden olur. Olutuu yerlerdeki mekanik tesisatın çalımasını engellerler. Isı transferini olumsuz etkiler ve bütün bunların sonunda daha az enerji üretilmesine neden olur. Uygun önlem alınmazsa üretim ve geri basım kuyularının tıkanarak kaybedilmesine neden olur. Verimsiz çalımanın yanı sıra, douracaı ilave masraflarla projeye ekonomik yükler getirir. Bu nedenle kabuklama, jeotermal kaynak deerlendirme ve finansal risk analizinde ihmal edilmemesi gereken bir faktördür [45].

68 49 Çizelge 4.4. Jeotermal akıkanın içerdii kabuklama ve korozyona yol açan kimyasallar [41]. Element veya bileik Etkisi Formu Hidrojen Korozyon yon Kloridler Korozyon Katı Hidrojen sülfit Korozyon Gaz CO2 Korozyon Gaz Amonyak Korozyon Gaz Sülfatlar Korozyon Katı Oksijen Korozyon Gaz Geçi metalleri Korozyon Katı Silikatlar Kabuklama Katı Karbonatlar Kabuklama Katı Sülfitler Kabuklama Katı Oksitler Kabuklama Katı Dozaj grubu aaıdaki bölümlerden olumaktadır. Depolama Tankı, Balantılar ve Karıtırıcılar Dozaj Pompaları Filtreler Kapiler Boru ve Aırlık Tambur, Kule ve Makaralar Kuyubaı ve Sızdırmazlık Vana ve Çekvalfler Basınç ve Debi Ölçerler Kuyu içi pompası ve kontrol sistemi Kendiliinden yeryüzüne çıkan jeotermal akıkanlardan tarih boyunca salık amacıyla yararlanılmıtır. Kendiliinden yeryüzüne çıkamayan jeotermal

69 50 kaynaklardan yararlanmak için kuyuların açılması ve burada bulunan jeotermal akıkanın yeryüzüne kuyu içi pompalarıyla taınması gerekir. Bu konudaki gelimeler sondaj ve pompa teknolojisinin ilerlemesiyle yaanabilmitir yılından önce jeotermal akıkanların pompalanması için normal souk su tipi derin kuyu pompaları kullanılmıtır. Sıcaklıın ve dinamik seviyenin yüksek olmadıı durumlarda sınırlı bir ölçekte sonuç alınmıtır lerin balarında enerji üretimi maksadıyla açılan kuyularda kullanılan yüksek sıcaklıklı jeotermal pompaların ömürleri gün olmutur. Daha sonraları jeotermal akıkanın sıcaklık, gaz, kimyasal özellii nedeniyle derin kuyu pompalarının hidroliine ve mekaniine yaptıı etkiler incelenmeye balanmı, yapılan konstrüktif (yatak, fan, vs) deiiklikler sonucunda 1980 lerin sonuna doru pompa ömürleri ay civarına çıkarılmıtır larda ise kuyu içindeki kabuklama sorununa kesin çözümler üretilmi ve pompaların çalıtırılması ve durdurulması talimatları gelitirilerek iletme hatası yapılmadan iletilen uygun pompaların ömürleri 5 yılın üzerine çıkarılmıtır. Jeotermal kuyu içi pompa seçimi; montaj derinlii, kuyu çapı, kıyı düzgünlüü ve kuyu sıcaklıı, jeotermal akıkanın fizikokimyasal özellikleri gibi faktörler göz önüne alınarak kararlatırılır [1]. artlar belli bir pompa tipini kullanmaya mecbur etmiyorsa pompa, ömrü boyunca en düük maliyet salayacak ekilde seçilir. Pompa seçiminde; enerji maliyeti, beklenen ömür, onarım maliyeti, yedek parça temini, çalıamama maliyeti, sıcaklık, motor verimi, kablo uzunluu, kolon borusu boyu, özel çark ve ara çanak dizayn gereksinimi gibi faktörler göz önüne alınmalıdır [1]. Kuyu içi pompaları, su içinde çalıan ve kuyu teçhiz borusu içine girebilecek ekilde dizayn edilmi elektrik motorları ile tahrik edilen kademeli pompalardır. Bu pompaların pompa kısmı su içerisinde, tahrik kısmı ise kuyu dıında olabilecei gibi motor ve pompa kısmı kuyu içerisinde bulunan dalgıç pompalar eklinde de olabilir. Dalgıç pompalar maliyetlerinin yükseklii ve çok yüksek sıcaklıklarda kullanılamaması gibi sebeplerden jeotermal akıkan üretiminde tercih edilmemektedir, genellikle dik ve milli derin kuyu tipi pompalar kullanılmaktadır(ekil 4.7.).

70 ekil 4.7. Su ile yalamalı dik milli pompa kesiti. 51

71 52 Jeotermal akıkan taıma hattı (sale hattı) JMIS nin bulunduu bölgenin üretim kuyularından uzak olması durumunda, jeotermal akıkanın taınması gerekir. Jeotermal akıkanın taınma hatlarına isale hattı denilmektedir. Üretim kuyusundan alınan jeotermal akıkanın ilk önce pislik tutucular ve seperatörler yardımıyla içerisindeki katı madde ve gazlardan ayrılır. Daha sonra jeotermal akıkan kuyubaından alınarak minimum ısı kaybı salanarak ısı merkezine kadar taınır orada ısısını temiz bir akıkana aktardıktan sonra ayrı bir hat ile tekrar yeraltına reenjeksiyon kuyusu vasıtasıyla uygun sıcaklık ve yerden yere basılır [1]. Yüksek sıcaklıklardaki (>90 ºC) jeotermal akıkan izoleli paslanmaz çelik borularla taınırken, daha düük sıcaklıktaki jeotermal akıkanlar CTP (izolasyonlu özel paket boru) ile kuyubaından ısı merkezine taınmaktadır. Taıma hattında CTP kullanarak 0,1 ºC/km ile 0,5 ºC/km arasında sıcaklık kaybıyla jeotermal akıkan taınabilmektedir. Dorudan topraa gömülmek suretiyle CTP borular kullanarak yapılan jeotermal akıkan taıma hatlarında düük sıcaklık kaybı, boru iç yüzey kalitesi, korozyona karı mükemmel resistans, daha az askı maliyeti gibi klasik betonlu ısı galerili sisteme göre daha düük maliyet avantajları vardır. Teknik ve ekonomik atlar uygun olduu durumda, jeotermal su km mesafeye teknik olarak taınabilmektedir. Ancak CTP borular ºC ye kadar dayanır. Taıma hattının uzunluu yatırımın ekonomisine balıdır. Bu borular, kuyu baından jeotermal akıkanın alınıp jeotermal merkeze getirilmesi ve jeotermal akıkanın enerjisinin suya aktarılmasından sonra jeotermal akıkanın reenjeksiyon için reenjeksiyon kuyusuna taınmasında kullanılır. Jeotermal akıkanın nakli direkt olarak topraa gömülen izolasyonlu özel paket borular aracılıı ile yapılmaktadır [47]. Paslanmaz çelik borular yüksek basınç ve sıcaklıkta kullanılmaktadır (190 ºC sıcaklıa dayanabilir). Çelik borunun etrafında poliüretan izolasyon kılıfı, en dıta da PVC koruma kılıfı bulunmaktadır [11].

72 53 EN 253 standardına göre üretilen bir jeotermal akıkan taıma borusunu oluturan elemanlar ve malzemeler öylece sıralanabilir [1]. 1. Çelik boru: St 37 standardında veya daha yüksek kalite çelikten üretilir. Boyunda ek bulunmamaktadır. 2. Epoksi kaplama: 130 ºC ye dayanıklı ve asgari 300µ kalınlıktadır. Boru iç yüzeyinin korozyona karı kaplanması için kullanılır. 3. Isı izolasyon malzemesi: 80kg/m³ younlukta, uygun gözenekli bir yapıda poliüretan malzemeden üretilmektedir. 4. Su kaçaı izleme sistemi: Bir veya daha fazla su kaçaı yeri, bilgisayar destekli olarak kablo kopma ve kısa devre noktalarını 1,5 m yakınlıkta tespit edilebilmektedir. 5. Polietilen kılıf: En az 944 kg/m³ younluktaki polietilenden uygun miktarda karbon kullanılarak imal edilir. Çizelge 4.5. Jeotermal akıkan taımada kullanılabilen boruların minimum boru çapları ve et kalınlıkları [48]. Boru iç çapı (r 1 ) Boru et kalınlıı zolasyon Kalınlıı (r 3 -r 2 ) Dı kılıf et kalınlıı (r 4 - r 3 ) ve dı çapı Ø50 3,2 37 3,0/140 Ø65 3,2 39 3,0/160 Ø80 3,2 42 3,5/180 Ø100 3,6 51 4,0/225 Ø125 3,6 51 4,2/250 Ø150 4,0 51 4,5/280 Ø200 4,5 62 5,6/355 Ø250 5,0 81 7,0/450 Ø300 5,6 80 7,6/500 Ø350 5,6 93 8,8/560 Toprak altı hatlarda bulunan borular m arası boylarda üretilir. Korucu muhafaza polietilenden oluur. zolasyon malzemesi olarak çounlukla muhafaza içine poliüretan enjeksiyonu yapılır. Boruların birbirine kaynaklanmasından sonra kaynak yerine poliüretan bir gömlek giydirilir ve her iki kenarından yalıtılır (eritme

73 54 kaynaı ile). Daha sonra küçük muhafaza parçası üzerinde küçük bir delik açılır ve izolasyon köpüü yeni oluturulmu olan bolua enjekte edilir. Bu delikler sonradan uygun malzeme ile su geçirmeyecek ekilde tıkanır. Boruların zemindeki derinlii (muhafaza yüzeyine kadar) yaklaık olarak 0,8-1 m kadardır [11]. Toprak üstü hatlar kaya yünü ile izole edilir. Bunun üzerine bir çuha iliklenerek sabitletirilir ve onun üzerine de alüminyum muhafaza eklenir. Bu çuha izolasyon etrafında bir hava tabakası oluturur. Ancak bu, muhafaza sacından geçerek germesi mümkün olan rutubetin youturulmasına veya su halinde muhafaza sacının altındaki deliklerden dıarıya atılmasına yarar [11]. Jeotermal ısı merkezi Jeotermal rezervuardan kuyu baı sistemi vasıtasıyla elde edilen jeotermal akıkan, isale hattı ile jeotermal ısı merkezine getirilir. Bu akıkan ısı merkezindeki eanjörlerden geçirilerek ısısı, daha temiz, kabuklama ve korozyona yol açmayan ehir içi dolaım suyuna aktarılır. Eanjörlerde ısısı aktarılarak souyan (45-50 ºC) akıkan, entegre olarak kullanım veya reenjeksiyon kuyularına gönderilir. Bir JMIS de gerekirse birden fazla ısı merkezi bulunabilir. ekil 4.8 de bir ısı merkezi yapısı ve ekipmanları görülmektedir.

74 55 ekil 4.8. Bir ısı merkezinin yapısı ve ekipmanları [43]. Jeotermal akıkan pompaları Isı merkezinde jeotermal akıkan pompaları vasıtasıyla, jeotermal akıkan Eanjörlere gönderilir. Jeotermal akıkan pompalarının dier sirkülasyon pompalarından farkı pompanın fanı ve milinin korozyona ve kabuklamaya dayanıklı malzemelerden yapılmı olmasıdır [1]. Eanjörler Jeotermal akıkanın ısısını, kabuklama ve korozyon yapmayacak ehir içi çevrim suyuna aktarmak için kullanılan cihazlara eanjör (ısı deitirici) denilmektedir. JMIS de plakalı eanjörler kullanılmaktadır. Plakalı eanjörler, çaımızın en iyi ve en verimli ısı transfer ekipmanlarıdır. Plakalı eanjörler titanyum gibi korozyon ve kabuklamaya karı dayanıklı malzemeden üretilmektedirler. Plakalı eanjör kullananımı ile düük sıcaklıktaki jeotermal akıkanın kullanım imkânı da artmıtır. Tüplü bir eanjörde jeotermal akıkanın eanjörden çıkı sıcaklıı ile giri sıcaklıı

75 56 arasında en az 7ºC bulunması gerekirken, plakalı eanjörle, birbirlerine 2ºC ye, çok ekonomik olarak istenildiinde 0,2ºC ye kadar yaklaım salanmaktadır. Bu da kullanılması gereken jeotermal akıkan miktarını ve kapalı temiz ehir içi çevrim suyu debisini azaltmaktadır [46]. Plakalı ısı deitirgeçleri, contalı (çerçeveli) ve lehimli olmak üzere iki tiptir(resim 4.2.). Lehimli plakalı ısı deitirgeçlerinin, özellikle lehim dikileri korozyona karı hassas olup, jeotermal uygulamalarda fazla tercih edilmezler ve çok sık kullanılmazlar. Bu bildiride plakalı ısı deitirgeci olarak anılacak ve incelenecek ısı deitirgeçleri, contalı-plakalı ya da çerçeve-plaka olarak anılan ısı deitirgeçleridir. Plakalı ısı deitirgeçleri, ekil 4.9 da da görüldüü gibi; Contalanmı plaka demeti, destek-baskı çerçevesi, kılavuz ve sıkıtırma milleri, akıkan balantı aızları ve ayaklar olmak üzere 5 temel parçadan oluurlar [49].. Lehimli Contalı Resim 4.2. Lehimli ve contalı ısı eanjörleri [49]. En önemli ve ilevsel parçanın contalanmı plakalar olduu ortadadır. Dier parçalar, ilevi gerçekletirecek plaka demetinin bir arada tutulmasını, sızdırmazlık tesisini ve ısı deitirgecinin tesisata balanmasını salarlar. Plakalı ısı deitirgeçleri, contalanmı plakalar demetinin, alt ve üst taıyıcı miller üzerinde merkezlenip, iki güçlü metal blok (ön ve arka çerçeve) arasında sıkıtırılıp sabitlenmesi ile elde edilirler [49].

76 57 ekil 4.9. Contalı plakalı ısı deitirici parçaları [49]. Contalı plakalı ısı deitirgeçlerinin, jeotermal uygulamalarda yaygın olarak kullanılmalarını salayan özellikleri unlardır [49]; Yüksek ısıl performans gösterirler, Üretim teknikleri açısından, korozyona dayanıklı malzemeler ile üretilebilirler, Montaj ve yerleimleri kolayca yapılabilir, özel bilgi ve teknik eleman gerektirmezler, Deien kapasitelere göre aynı gövde içinde ve gerektii kadar büyütülebilirler, Kapasitelerine göre en az yeri igal ederek avantaj salarlar. Kapalı genleme tankı JMIS lerinde genellikle kapalı genleme depoları vardır. Genleme depoları sistemin güvenliini yani basıncın yükselmemesini ve sisteme gerekli su destei görevini yerine getirir. Kapalı genleme depoları emniyet ventili ile birlikte kullanılır ve sistemdeki statik basınca ek olarak yaklaık 2 atü basınç getirirler. Statik su basıncı, bina yükseklii 40 m i geçen yapılarda sistemdeki iletme basıncı 60 MSS deerine ulaacaı için binaların dorudan ana eanjöre balantı yapılması sakıncalıdır. Bu nedenle yüksek blok altlarında plakalı eanjör kullanılır. JMIS lerinde yarı açık

77 58 genleme tertibatları kullanılabilir. Genleen suyun bir kısmı depolanır, bir bölümü düük basınçlı kapalı su deposuna atılır. htiyaç olduunda akıkan pompa yardımıyla sisteme geri gönderilir. Membranlı kapalı genleme depolarında da gazın difüzyonla membrandan suya geçmesi mümkündür. Bu nedenle basınçlandırıcı gaz olarak daima azot kullanılmalıdır. Tesisattan gelebilecek çapak vs. gibi maddelerin depoya zarar vermemesi için; 1. Tesisat dolumuna bir pislik ayırıcı konulmalıdır. 2. Dolaım hattında bir pislik ayırıcı bulunmalıdır [37]. Otomatik kontrol sistemi JMIS nde ısı tüketimi, dı hava sıcaklıına göre deiir. Bunu salamak için tüketicilere gönderilen ısı enerjisinin de deiken olması gerekir. Bu durum iki ekilde salanabilir. Bunlar; 1. Deiken sıcaklıklı ısı daıtım sistemi. 2. Deiken debili ısı daıtım sistemi. Deiken sıcaklıklı ısı daıtım sisteminde dı hava sıcaklıına göre ehir içi kapalı çevrim ısıtma suyunun sıcaklıı deitirilir. Debi sabit tutulur. Bu sistemde tüketicilerden gelen ısı talebine cevap verme süresi çok uzundur. Ayrıca bu durum boru ömrünün azalmasına da sebep olmaktadır [1]. Deiken debili ısı daıtım sisteminde tüketicilerden gelen ısı talebine göre ehir içi kapalı çevrim ısıtma suyunun debisi deitirilir. Sıcaklık sabit tutulur. Jeotermal Merkezi Isıtma sistemlerinde dı hava sıcaklıına göre sabit sıcaklık farkı deiken debili olarak çalımaktadır. Bu durum kritik diferansiyel basınca göre çalıan frekans konvertörleri veya kademeli pompalama ile salanabilir. Dı hava sıcaklıına göre enerji ihtiyacı, kuyu baına deiik mesafelerde yerletirilen jeotermal akıkan pompalama istasyonlarındaki pompaların kademeli olarak çalıtırılması ile salanır. Böylece konutlar için gerekli ısı enerjisi elde edilir. Frekans konvertörleri ile deiken debi uygulaması, enerji tasarrufunun yanı sıra pompa ve sistemde bulunan tüm elemanların ömrünü de uzatmaktadır [1].

78 59 ehir ısıtma sirkülasyon pompaları ehir ısıtmasında kullanılacak temiz kapalı çevrim suyunun binalara kadar gönderilmesinde sirkülasyon pompaları kullanılmaktadır. Sirkülasyon için en uygun pompa tipi olarak santrifüj pompalar seçilir. Santrifüj pompalarda debi, basınç ve güç pompanın dönme hızına balı olarak deimektedir [39]. Sirkülasyon pompası seçilirken pompa veriminin en fazla olduu nokta civarında kalmaya dikkat edilmesi faydalı olacaktır. Çok devirli pompa seçerken de karakteristii ara devirde salayan bir pompa seçilmelidir. Isıtma sistemlerinde pompalar genellikle çift olurlar biri yedekte bekler dieri çalıır. Böylece sistemin devamlılıı salanır [37]. ehir suyu artlandırma sistemi Suyun ısıyı taıma etkisinden faydalanılan proseslerde, yine suyun prosese kötü etkilerinin engellenme iine su artlandırması denilir. Bu kötü etkilerinin en önemlilerini; buhar kazanları veya suyla soutma sistemlerinin, ısı transfer yüzeylerinde oluan kireçlenme ve suyla teması olan metal yüzeylerin aınması, yani korozyon olarak nitelendirebiliriz. ehir suyu artlandırma sistemi oluabilecek su kayıpları sonucunda sirkülasyondaki suyun azalması durumunda gerekli akıkanı salamak için kullanılır. ehir suyu sistemine yeni giren akıkan eer artlandırmadan devreye sokulursa sistemde korozyon ve kabuklama olayları görülecektir. ehir suyu artlandırma sisteminin kapasitesi sistemin saatte doldurulabilmesi esasına dayanır. Bu ekilde hesaplanarak oluturulan ehir suyu artlandırma sistemi sistem kaçaklarını rahatlıkla karılayabilmektedir. ehir ebekesinden alınan temiz su bir yumuatma cihazından geçirilir ve bir betonarme depoda toplanır. Depodaki su bir paket hidrofor sayesinde basınçlandırılır. Hidroforun basınçlandırdıı su kapalı genleme tankına basılır [43]. Ventiller ve pislik tutucular

79 60 Tesisat basıncının aırı yükselerek tesisata ya da tesisata balı kazan gibi cihazlara zarar vermesini önlemek amacıyla tesisat sıvısını tahliye eder. Karı basınç prensibiyle çalıan yaylı bir mekanizmaya sahiptir. Kapalı devre ısıtma sistemlerinde, güne enerjisi sistemlerinde, boyler tesisatlarında kullanılır. Ayrıca hidrofor tesisatı çıkıında, kullanma ve yangın suyu tesisatında kullanılabilmektedir. Boru tesisatında dolaan akıkan az veya çok pislik adı verilen yabancı maddeleri de beraberinde sürükler. Bunlardan özellikle çamur, kaynak damlacıkları, pas parçaları, conta parçaları gibi maddeler, kontrol vanaları, pompalar, sayaçlar gibi elemanların sızdırmazlıını ve ayarını bozar ve bu elemanlara zarar verir. Bu bozulmayı önlemek için tesisata pislik tutucular yerletirilir [37]. ehir içi ısı daıtım sistemi Isı merkezinde eanjör vasıtasıyla sıcaklıı arttırılan temiz çevrim suyu pompalar ile ısıtma yapılacak yerlere gönderilir. Isı merkezinden, ısıtma yapılacak binalara kadar ısıyı taıyan bu sistem ehir içi ısı daıtım sistemidir. ehir içi kapalı temiz çevrim suyu daıtım hatları JMIS nde jeotermal akıkan dorudan kullanılmadıı için, ebeke tasarımı esas olarak sıcaklık dıında içme suyu daıtım hatlarından bir farkı bulunmamaktadır. Bu nedenle sıcaklıın akıkan özellikleri (younluk ve viskozite gibi) üzerindeki etkisi ve düüm noktalarından çekilen debilerin hesabında gerekli ısıl yük göz önünde bulundurularak içme suyu ebeke tasarım yöntemleri kullanılabilir [50]. çme suyu ebekeleri boyutlandırılırken nüfus younluu ve kii baına günlük su kullanımı göz önüne alınarak düüm noktalarından gerekli debinin geçtii varsayılmaktadır. JMIS nde ise gerekli ısıl yükü salayacak debinin düüm noktasından geçtii kabul edilebilir. ebeke içerisinde, gerekli basınçları salayabilmek için sistemin gerekli noktalarına pompa yerletirilmesi veya aırı basınçların olutuu bölgelerde basıncı düzenleyebilmek için basınç düürücü

80 61 vanalar kullanılması gerekmektedir. ehir içi kapalı temiz çevrim suyunun ebeke içerisinde daıtımında en önemli sorun ısı kayıplarını minimum düzeye indirecek malzeme ve yapım teknolojisi uygulamaktır. Bu koulu salayacak boru fiyatları içme suyunda kullanılan borulara göre çok fazla olup jeotermal daıtım ebekesi maliyetinin yaklaık %60 ını boru maliyeti, %20 sini montaj bedeli oluturmaktadır. Bu nedenle ebeke tasarımında ekonomik kriterlerine özen gösterilmesi son derece önemlidir. Boru çaplarının seçiminde salanacak yüzde birkaç düzeyinde bir ekonomi bile çok büyük deerlere ulaabilir [50]. JMIS ısı daıtım hattında gömülü tip boru sistemleri kullanılmaktadır. Bunlar Bonded veya Sliding boru sistemleridir. Borular toprak altında kanalsız olarak döenmektedir, sıcak akıkandan ve topraa direk temastan dolayı borularda yüksek düzeyde gerilimler olumaktadır. Bonded boru sisteminde bu gerilimi iç boru (çelik) ve dı izolasyon borusu (poliüretan) birlikte taır. Bu boru sisteminde gerilim altında iç boru ile dı kılıf, fittingsler ve vanalar birlikte hareket eder. Bonded boru sisteminde iç borunun dı kılıfa çok iyi tutunması için korona ilemi uygulanır. Korona ilemi çok iyi yapılmadıı zaman iç boru dı kılıf ile birlikte hareket etmez(uzamaz). Bu durum boruda deformasyona sebep olabilir. Sliding boru sisteminde ise borularda boy yönünde gerilim yoktur. Oluan gerilim iç boru tarafından taınır [43]. ehir içi kapalı temiz çevrim suyu ısı daıtım boruları Avrupa merkezi ısıtma boru üreticileri birlii, merkezi ısıtmada kullanılan boruları standartlatırmıtır. Buna göre EN 253 boru standardıdır, EN 448 fittings standardıdır, vanalar (flansız, disiz, kaynaklı balantılı) EN 448 standardındadır, boru izolasyon ve ek yeri malzemeleri EN 489 standardıyla belirlenir. JMIS de kullanılan borular toprak altında kanalsız olarak döenebilirler. Kanalsız boru sisteminde, fleksibl borular, ser poliüretan-sert köpük izolasyonlu borular, çelik borular, çift poliment tabakası en dıta polietilen koruyucu tabaka bulunan ısıtma boruları, ön izolasyonlu paket ısı boruları, cam elyaf takviyeli borular (CTP) kullanılabilir. JMIS de kullanılan ön izolasyonlu paket ısı boruları sandviç

81 62 yapısındadır. Bu borular orta derecede ısıl ilem görmü çelik servis borusu, poliüretan köpük izolasyonu (PUR veya PU) ve dı koruyucu kaplama olarak yüksek younlukta polietilen (PE, PEH) den meydana gelmektedir [51]. Cam elyaf takviyeli borular hammaddesi ithal edilerek ülkemizde üretilebilmektedir. Hafif, dayanıklı, korozyona ve yorulmaya dayanıklı olması birçok avantaj salanmaktadır. CTP boruların avantajları öylece özetlenebilir; 1. Topraa dorudan gömülerek çalımaya uygundur. 2. Kompansatörlere ihtiyaç göstermez. 3. ç yüzeyi çok az pürüzlüdür, bu yüzden pompalama enerjisi düüktür ve çeperler katı madde tutulması azdır. 4. Kimyasal, elektrolitik ve bakteri korozyonuna dayanıklıdır. 5. Isı iletkenlii düüktür. 6. Boruların birletirilmesinde; yapıtırma, muflu o-ringli, flanlı, kilitleme teknikleri kullanılabilmektedir. 7. zolasyon olarak iç boru üzerine poliüretan dı kovan dı kovan birlikte uygulanmaktadır. Böylece 70 ºC de 0.1 ºC/km sıcaklık kaybı olmaktadır. 8. Bakım gerektirmez. CTP boruların uygulanabilirlii su sıcaklıına balıdır. Yerli üretim CTP boruların uygulama sıcaklıı 80 ºC civarındadır. Yüksek sıcaklıktaki suyu taımak için iç boru ST37 çelik malzemeden yapılır. Çelik borunun korozyona karı korunması için özel önlemler alınır. Hem çelik boruyu hem de izolasyonu korumak için bu borularda su kaçaını haber veren kontrol sistemleri bulunur [46]. Kompansatörler JMIS lerinde boru hatlarındaki sıcaklık deiimine balı uzamalar ve kısalmalar meydana gelir. Boru boyu arttıkça meydana gelen toplam uzamalar uzamalarda artar. Ancak JMIS akıkan taıma borularındaki uzamaları karılamak için özellikle küçük çaplarda kompansatör kullanılmaz. Bunun için cam elyaf takviyeli polyester ve yapıık çelik boruların sıcaklık tesiri ile uzamasına izin verilmez. Sıcaklık tesiri ile

82 63 oluan uzama kuvvetleri borunun mukavemetinden küçük kalacak ekilde dizayn edilir. Borular dizayn kriterlerine göre kompansatörsüz olarak döenir [46]. Bina sistemi JMIS planlanırken her binanın ısı ihtiyacı tespit edilir ve buna göre binaların altına kontrol vanaları yerletirilir. Bu vanalar binaya ihtiyacından fazla akıkanın girmesinin engeller. Binaya ulaan ısıtıcı akıkan binaların ısıtılması ve sıcak suyun hazırlanması için kullanılır [1]. Bina içi ısıtma sistemi Binaya giren sıcak akıkan direk olarak radyatörlere verilerek binanın ısıtılmasında kullanılabilir veya binalar ısı ihtiyaçlarına göre gruplandırılarak her bina grubuna bir eanjör takılır. JMIS deki binalar çok katlı ve fazla daire içeriyorsa her binanın altına bir eanjör takılması gerekir. Bina sistemlerine eanjör konularak jeotermal merkezde bulunan akıkan pompalarının basıncından bina ısıtma ve sıcak su hazırlama sisteminin etkilenmesi engellenmektedir [1]. Bina ısıtıcı akıkanı bina içi eanjöründen aldıı ısıyı sirkülasyon pompası yardımıyla radyatörlerde dolatırmaktadır. Böylece binada istenilen mekânlar ısıtılmaktadır. Bu sistem kaloriferli ısıtma sistemine benzerlik göstermektedir. Ancak aralarında önemli farklar mevcuttur. Kalorifer sistemi kesintili olarak çalıırken bir jeotermal bina ısıtma sistemi sürekli bir ısıtma salamaktadır [43]. Bina içi sıcak su sistemi Eanjörden alınan bina içi ısıtıcı akıkanı boylere bir sirkülasyon pompası yardımıyla gönderilmektedir. Boylerde bulunan ısıtıcı borularda dolaan akıkan ısısını temiz kullanım suyuna aktarmaktadır. Isısını kullanım suyuna aktaran akıkan ise tekrar eanjöre giderek buradan ısı almaktadır [1].

83 64 Reenjeksiyon (Tekrar basma) Suyun etken olduu jeotermal rezervuarlardan çok yüksek miktarlarda sıcak su üretimi yapılır. Üretilen sıcak suyun bir kısmı sıcak su olarak dorudan kullanılırken geri kalan önemli bir kısmı ise merkezi jeotermal ısıtma sistemlerinde ısısı alındıktan sonra artık su olarak kalır. Artık su saha yakınındaki deniz, göl ve akarsu gibi yerlere verilebilirse de, her jeotermal sahanın yakınında bu tür olanaklar bulunmayabilir. Kaldı ki olsa bile hem en doru çözüm deildir ve hem de bazı çevre sorunları kaçınılmazdır. Dolayısıyla doru olanı, suyu geldii yere veya uygun yer altı formasyonlarına basmaktır [52]. Jeotermal rezervuarlardan üretilen akıkanların enerjisi farklı amaçlarla kullanılmaktadır; elektrik üretimi, yerleim alanlarının ısıtılması, endüstriyel amaçlı, seracılık, v.b. Üretilen akıkanın enerjisinden yararlandıktan sonra kalan atık veya artık suyun ya yararlı alanlarda kullanılması veya çevreye zarar vermeden ortadan kaldırılması gerekmektedir. Atık veya artık suyun deerlendirilmesi uygulamada ve saha iletiminde önemli bir sorun olarak ortaya çıkmaktadır. Bu sorun için en uygun çözüm kullanılmayan sıcak suyun rezervuara tekrar basılmasıdır. Söz konusu ilem tekrar-basma veya reenjeksiyon olarak tanımlanmaktadır. Jeotermal rezervuara tekrar-basma ileminin aaıda sıralanmakta olan çok yönlü yararları vardır [53]. 1. Kullanılmayan sıcak suyun çevreyi kirletmesi önlenecektir. 2. Üretilen su rezervuara tekrar basıldıından dolayı rezervuarın su dengesi bozulmayacak, rezervuarın basıncı korunmu olacaktır. Her ne kadar üretilen suyun bir bölümü doal beslenme yoluyla karılanabilirse de, genellikle doal beslenme yoluyla rezervuara giren miktar üretilen miktar kadar olmayacaktır. Böylece doal beslenme için gereksinim azalmı olacaktır. 3. Tekrar-basma ileminin uygulanmasıyla rezervuarın üretim dönemi uzar.

84 65 4. Üretimden dolayı rezervuar hacmindeki azalmanın sonucunda oluan yeryüzü çökmeleri en aza indirgenmi olur. Tekrar-Basmanın Tasarımı Tekrar-basmanın tasarımı ve uygulanması sırasında dikkatle incelenmesi ve gözlemlenmesi gerekli faktörler de aaıda sıralanmaktadır [52]: a. Suyun basıldıı bölgedeki hidrolojik koullar iyi belirlenmelidir. Basılan suyun dorudan ana jeotermal bölgesine gitmeyip te çevreye yayılması ve kirlenme sorunları dourması göz ardı edilmemelidir. Özellikle çevredeki içilebilir veya kullanılabilir su kaynaklarına zarar verilmemesi gerekmektedir. Bu konunun incelenmesi için tekrar-basma uygulaması balamadan önce bir izleyici testi (tracer test) yapılması önerilir. Basılan su ile orijinal rezervuar suyu arasındaki kimyasal bileim farkı gözlenmelidir. Bu amaçla, bölgedeki su kuyuları ve varsa yeryüzüne ulamakta olan su kaynakları gözlem noktaları olarak ve sistematik olarak analiz edilebilir. Üretilen akıkanın buhar fazının ayrılmadıı durumlarda, enjekte edilen su ile rezervuardaki orijinal su arasında gözlenebilir ölçekte kimyasal bileim farkı olmayabilir. Yine de enjekte edilen suyun kimyasal bileim analizinin yapılıp, orijinal su bileimiyle karılatırılmasından sonra kimyasal bileim farkının gözlenmesi konusu kararlatırılmalıdır [52]. b. Yüzey donanımlarında, enjeksiyon kuyusunda ve suyun basıldıı formasyonda oluabilecek mineral çökelmesi önemli sorunlar yaratabilir [54]. Olası çökelme sorununu ve su içinde askıda katı maddelerin formasyonu kirletme sorununu en aza indirgeyecek tasarımlar yapılması önemlidir. c. Basılan suyun kimyasal bileimi rezervuardaki orijinal suyun bileiminden farklı olması durumunda, bileimlerdeki farklılıktan dolayı oluan kimyasal cephe ki bu cephe hidrolik cephe olarak ta tanımlanmaktadır, sıcaklık cephesinden (veya ısıl cepheden) daha hızlı hareket edecektir [55]. ekil 4.10 ısıl cephenin ve hidrolik cephenin rezervuarda ilerlemesini ematik olarak göstermektedir. Üretim

85 66 kuyularında herhangi bir sıcaklık deimesi olumadan önce üretilen su bileiminde basılan su ile orijinal rezervuar sularının karımasından dolayı oluan bileim deiimi gözlenmelidir. Bu gözlem sahada tekrar-basma uygulamasının tasarımında incelenmesi gerekli ve önemli bir faktördür. d. Isıl cephenin üretilen suyu etkileyip etkilemediinin belirlenebilmesi için kolaylıkla bavurulan yöntem, enjeksiyon kuyusunun yakınındaki üretim kuyularından üretilen suyun sıcaklıının ölçülmesidir. Basılan suyun ve üretilen suyun sıcaklıkları periyodik olarak ölçülmeli ve kaydedilmelidir. e. Tekrar-basma uygulaması sırasında basılan formasyonda yeraltı hareketleri olabilir. Dolayısıyla uygulama boyunca belirli dönemlerde sismik çalımaların (veya mikro sismik çalımaların) yapılmasında yarar vardır. f. Enjeksiyon kuyularının maliyeti ile birlikte pompa ve pompaları çalıtırmak için gerekli gücün tekrar-basma uygulaması ekonomisinin deerlendirilmesinde önemli faktörler olduu unutulmamalıdır [52]. Tekrar-basma olayında yanıtlandırılması gerekli en önemli sorulardan birkaçı arasında: suyun basılması için kaç kuyu kullanılacaı, pompa gerekip-gerekmeyecei ve suyun nereye basılacaı sayılabilir. Basılan suyun debisi biliniyorsa, ısıl kirlenmeyi önlemek için rezervuarınkinden daha düük sıcaklıktaki suyun üretim bölgesinden ne kadar uzakta bir kuyudan veya kuyulardan basılması gerektii tekrarbasma uygulanmasında incelenmesi gerekli en önemli konu olmaktadır. Enjeksiyon kuyularının yerleri seçilirken özellikle basılan souk suyun üretilen sıcak rezervuar suyunu hemen etkilememesi istenir. Basılan suyun yüksek geçirgenlikli akı kanalları içinde akıı ve üretim kuyularına erken varıı önlenmelidir. Genellikle çatlaklı kayaçlar içerisinde akıın enjeksiyon kuyusunun etrafında simetrik ilerlemesi beklenmez. Akıkanın bazı yönlerde daha hızlı ilerleyecei göz önüne alınmalıdır. Dolayısıyla enjeksiyon ve üretim kuyuları arasında güvenilir bir aralıın olması gerekmektedir. Bu aralıklar, ancak salıklı basınç giriim ve özellikle de izleyici

86 67 testleri ile rezervuardaki akı yollarının tanımlanmasından sonra belirlenebilmektedir [52]. Tekrar-basma sırasında enjeksiyon kuyusu etrafında basılan suyun oluturduu bir zon bulunur. ekil 4.10 da gösterildii gibi, enjeksiyon kuyusu etrafındaki zonun sıcaklıı orijinal rezervuar sıcaklıından daha düük olacaktır. Bu düük sıcaklıklı zon zamanla büyür ve sonuçta üretim kuyusuna varır. Basılan suyun bu hareketi sırasında, kayaçla temas eden su ısınırken kayaç ise souyacaktır. Düük sıcaklık zonunun formasyonda ilerleme hızı basılan suyun hidrolik ilerleme hızından doal olarak daha düük olacaktır. Basılan souk suyun üretim kuyularına varıından belirli bir süre geçtikten sonra üretilen su sıcaklıı düer. Dolayısıyla üretim kuyularındaki suyun sıcaklıının basılan su debisine, zamana ve enjeksiyon ile üretim kuyuları arasındaki aralıa balı olarak tahmini önemli olmaktadır [52]. ekil Tekrar-Basma leminde Hidrolik Cephe ve Isıl Cephenin Rezervuar çinde lerlemesi [52].

87 68 5. MATERYAL VE YÖNTEM 5.1. Aratırmada Kullanılan Materyal Aratırmanın temel materyalini Kızılcahamam jeotermal merkezi ısıtma sisteminden elde edilen bilgiler oluturmaktadır. Veriler söz konusu tesiste gerçekletirilen alan aratırmaları ve yetkililerle yapılan birebir görümelerle elde edilmitir. Bunlarla birlikte, konuyla ilgili daha önce yapılmı çalımalardan ve literatürden yararlanılmıtır Aratırmada Kullanılan Yöntem Sistemin incelenmesi ve verilerin toplanması Aratırmanın baında, saha ve sistemle ilgili yazılı kaynaklar incelenmitir. Daha sonra, Kızılcahamam jeotermal merkezi sisteminde incelemelere ve aratırmalara devam edilmitir. Sistem üzerinde incelemeler bizzat yapılarak yetkililerle ve çalıanlarla fikir alıveriinde bulunularak sistem hakkında eksiksiz bilgiye ulaılmaya çalıılmıtır Verilerin deerlendirilmesi Veriler deerlendirilmeden önce kontrol edilerek çelikili olanlar ayıklanmı, eski olanlar da güncellenmitir. Sistem teknolojik ve ekonomik yönden deerlendirilmitir Teknolojik karılatırmanın yapılması Sistemlerin teknolojik analizinde bir merkezi ısıtma sistemini meydana getiren be ana unsur esas alınmıtır. Bunlar; a) Enerji Elde Etme Sistemi

88 69 b) Enerji Taıma c) Isı Üretim Merkezi d) Isı Daıtım Sistemi e) Bina Sistemi dir. Bu bölümlerin sistem içindeki yerleri, teknik özellikleri hakkındaki bilgiler Kızılcahamam JMIS ve Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS için ayrı ayrı açıklanmaya çalıılmıtır. Daha sonra bu be bölüme göre sistemlerin karılatırılması yapılmıtır Ekonomik karılatırmanın yapılması Kızılcahamam JMIS ile Kızılcahamam JMIS ye edeer KMIS nin ekonomik karılatırmalarını yapabilmek için ilk önce sistemlerinin bugünkü ilk yatırım maliyetleri hesaplanmıtır. Bu yapılırken 2009 yılı bayındırlık bakanlıı birim fiyatları ve Aralık 2009 piyasa fiyatları karılatırılmıtır. Daha sonra merkez bankası dolar kuruna (1$= 1.48 TL ve EURO/$= 1.51) çevrilerek ilk yatırım maliyetleri belirlenmitir. letme maliyetleri ise kullanılan enerji kaynaına göre belirlenmitir.

89 70 6. KIZILCAHAMAM JEOTERMAL MERKEZ ISITMA SSTEM 6.1. Kızılcahamam Jeotermal Sahası Kızılcahamam Jeotermal Sahası Ankara ya 76 km uzaklıkta olup jeotermal saha 1994 yılından bu yana iletilmektedir. Jeotermal kaynaklar termal otel ve kaplıca kullanımı dıında, 25 MWt kurulu güç kapasiteli jeotermal ısı merkezinden 2500 konutun ısıtılması ve sıcak su salanması için kullanılmaktadır. Harita 6.1. Kızılcahamam jeotermal sahasının konumu.

90 71 Kızılcahamam Jeotermal Sahasının çeitli derinliklerdeki sıcaklık daılım haritaları aaıda verilmitir. Harita 6.2. Ankara-Kızılcahamam jeotermal alanı 100m ve 300 m. derinlikteki esıcaklık daılım haritaları [56]. Kızılcahamam jeotermal sahasında üretilen akıkanın analiz sonuçları aaıdaki Çizelge 6.1 de gösterilmitir.

91 72 Çizelge 6.1. Kızılcahamam jeotermal sahasında üretilen akıkanın analiz sonuçları. FZKSEL ÖZELLKLER KOKU-TAD Kendine Has RENK N.D PtCo BULNIKLIK 5 FTU ÇÖKELT (örnek alındıktan 24 saat sonra) YOK FZKOKMYASAL ÖZELLKLER PH 7.2 LETKENLK (25 C'DE) 3.14 ms/sm YOUNLUK gr/cmi KMYASAL ÖZELLKLER KATYONLAR SODYUM Na Mg/lt POTASYUM K Mg/lt KALSYUM Ca Mg/lt MAKGNEZYUM Mg Mg/lt AMONYUM NH Mg/lt TOPLAM DEMR Fe Mg/lt MANGAN Mn Mg/lt ANYONLAR BKARBONAT hco Mg/lt KLORÜR Cl Mg/lt SÜLFAT So Mg/lt FLORÜR F 3 Mg/lt BROMÜR Br Mg/lt ODÜR I Mg/lt HDROJEN FOSFAT HPO Mg/lt FOSFAT Po Mg/lt SÜLFÜR S ND.(Bulunamadı) Mg/lt NTRT NO 2 ND.(Bulunamadı) Mg/lt NTRAT NO Mg/lt ÇÖZÜNMEYEN MADDELER SLKAT ASD H2SIO Mg/lt BORK AST H 3 BO Mg/lt ESER ELEMENTLER TOPLAM KROM Cr Mg/lt NKEL Ni Mg/lt ANTMON Sb Mg/lt ALÜMNYUM Al Mg/lt ARSENK As Mg/lt BARYUM Ba Mg/lt ÇNKO Zn Mg/lt BAKIR Cu ND.(Bulunamadı) Mg/lt MOLBDEN Mo Mg/lt VADANYUM V Mg/lt KADMYUM Cd ND.(Bulunamadı) Mg/lt CVA Hg ND.(Bulunamadı) Mg/lt KURUN Pb ND.(Bulunamadı) Mg/lt SELENYUM Se ND.(Bulunamadı) Mg/lt KOBALT Co ND.(Bulunamadı) Mg/lt KALAY Sn ND.(Bulunamadı) Mg/lt GÜMÜ Ag ND.(Bulunamadı) Mg/lt KRLLK BELRLEYC ZEHRL MADDELER SYANÜR CN Mg/lt Org. madde için sarf edilen O 2 miktarı 0.9 Mg/lt

92 Kızılcahamam Jeotermal Akıkan Üretim Kuyuları Ve Kuyu Baı Sistemleri Kızılcahamam jeotermal akıkan üretim ve reenjeksiyon kuyuları Kızılcahamam jeotermal sahasında 1984 ten bu yana üretim, gradyan ve reenjeksiyon amaçlı kuyular açılmıtır yılı itibariyle 8 kuyudan üretim yapılmaktadır yılında açılan ve ilk kuyu olan MTA-1 kuyusu üretim yapılamaz duruma geldiinden reenjeksiyon kuyusu olarak kullanılmaktadır yılında gradyan ölçümü için açılmı olan MTA-6 kuyusu reenjeksiyon kuyusu olarak hazırda beklemektedir fakat kullanılmamaktadır. Ayrıca HL-1 kuyusu düük sıcaklık sebebiyle kullanılamamaktadır. Kızılcahamam jeotermal sahasında gradyan ölçümü amaçlı 5 üretim amaçlı 10 olmak üzere toplam 15 adet kuyu açılmıtır. Çizelge 6.2. Kızılcahamam jeotermal sahasında üretim amaçlı açılan kuyular. Sıra No Kuyu Adı Açıld ıı Yıl lk Üretim Debi (lt/sn) Sıcaklık (ºC) Kuyu Derinlii (m) Pompa Derinlii (m) 2008 Yılı Deerleri Üretim (lt/sn) Sıcaklık (ºC) 1 KHJ ptal edildi. Statik seviye (m) Dinamik seviye (m) 2 MTA Reenjeksiyon kuyusu olarak kullanılıyor. 3 MTA-1A MTA KHJ KHD HL HL HL AL

93 74 Çizelge 6.3. Kızılcahamam jeotermal sahasında gradyan ölçümü için açılan kuyular. Sıra No Kuyu Adı Açıldıı Yıl Derinlik (m) Kuyu Tb. Sıcaklıı ( o C) 1 MTA Ort. Gradyan Artıı o C/10m 2 MTA MTA MTA MTA Kızılcahamam jeotermal sahasını daha iyi tanımak ve daha verimli kullanmak için çeitli test ve analizler yapılmıtır. Tracer (izleyici) testi ile kuyuların birbiriyle olan etkileimleri incelenmitir. Tracer (izleyici) testi tarihi itibari ile MTA-1 Kuyusu Reenjeksiyon debisi l/s (ortalama36 l/s,129,6 m3/h) reenjeksiyon sıcaklıı:42 C dir. Tracer olarak 2 kg Fluorescein 20 kg su ile karıımı yapılarak yaklaık 6 dakika içerisinde reenjeksiyon kuyusu olan MTA-1 kuyusuna basılmıtır. Sahayı daha iyi tanıyabilmek için geri basım kuyusu olarak kullanılan MTA-1 kuyusundan izleyici (tracer) olarak fluorescein basımı yapılmı ve MTA-1A, Fethi Bey, HL-1 ve HL-3 kuyularından 3 ay boyunca numuneler alınmıtır. Toplam yaklaık 900 numune alınarak ODTÜ Petrol ve Doalgaz Mühendislii Bölümünde labratuvarda spektrofotometre ile analizler yapılmıtır. Fluorimetre cihazı kullanılarak alınan numunelerdeki fluorescein deriimleri tespit edilerek deriim-zaman erileri elde edilmitir. Çizelge 6.4. Tracer testi için kuyulardan numune alım zamanları. Kuyu adı Alınan numune sayısı/gün Numune alım zamanı MTA :00 MTA-1A 4 08:00-14:00-20:00-02:00 MTA :00-20:00 HL :00 HL :00

94 75 ekil 6.1. Kızılcahamam jeotermal sahasındaki üretim ve reenjeksiyon kuyularının lokasyonları ve birbirine olan uzaklıkları. Geri basım kuyusunun yakınında bulunan MTA-1A ve MTA-7 kuyularına fluorescein çok kısa sürede ulamakta, ancak HL-1 ve HL-3 kuyularına ise belirli bir zaman sonrasında ulamaktadır. Yapılan tracer testleri sonunda sahada bulunan tüm kuyular arasında bir etkileim olduunu göstermektedir. Deriim-zaman verileri çeitli matematiksel modellerle karılatırılmı ve her iki testte de çoklu çatlak modelinin en iyi çakımayı saladıı görülmütür. Sonuç olarak sahanın homojen olmadıı görülmütür. Üretilen suyun yeterli miktarının geri basılmamasının basınç düümüne sebep olacaı anlaılmaktadır.

95 76 ekil 6.2. MTA-1 ve MTA-1A kuyularının birbirine konumu Kızılcahamam jeotermal akıkan üretim kuyu baı sistemleri Kızılcahamam jeotermal sahasındaki kuyularda VHS tip dik milli derin kuyu pompaları kullanılmaktadır. Bu pompaların kontrolü elektrik panosu ve frekans konvertörü ile yapılmaktadır. Kuyu baında kabuklama ve korozyona karı bir dozajlama grubu bulunmaktadır. Kuyularda inhibitör olarak fosforik asit kullanılmaktadır. Bu sistem inhibitör enjeksiyonu yapmanın yanı sıra azot gazı ile seviye kontrolü yapmaktadır. Ek olarak bu sistemlerin kontrolü ve montajı için, ölçü aletleri, vanalar ve fittingsler bulunmaktadır.

96 77 ekil 6.5. Kızılcahamam jeotermal akıkan üretim kuyuları kuyubaı sistemi ekipmanlar Kızılcahamam Jeotermal Merkezi Isıtma Sistemi sale Hattı Kuyulardan üretilen jeotermal akıkan isale hattı vasıtasıyla ısı merkezlerine gönderilmektedir. Bütün kuyular arasında balantı bulunmaktadır. Kuyu arızası veya üretim yetersizlii durumlarında dier bölgelerden arıza bölgesine takviye verilmektedir. Üretim kuyuları ile ısı merkezleri arasındaki mesafe çok yakındır. sale hattında cam elyaf takviyeli plastik borular (CTP) kullanılmaktadır. Kuyulardan elde edilen jeotermal akıkanın ortalama sıcaklıı aaıdaki eitlik ile hesaplanabilir.

97 78 1ks x 1kd + 2ks x 2kd +...nks x nkd T ort = (6.1) G Eitlikte; ks= kuyu sıcaklıı kd= kuyu debisi T ort = kuyuların ortalama sıcaklıı nks= n kuyusundaki akıkan sıcaklıı nkd= n kuyusundaki akıkan debisi G= kuyuların toplam debisi E. 6.1 ile T ort = 76 ºC bulunur Kızılcahamam Jeotermal Merkezi Isıtma Sistemi Isı Merkezleri Kızılcahamam jeotermal merkezi ısıtma sisteminde, arazi yapısı sebebi ile üç adet ısı merkezi bulunmaktadır. Kuyuların yakınında bulunan bu üç ısı merkezinde toplam altı adet jeotermal ısı eanjörü bulunmaktadır. Çizelge 6.5. Kızılcahamam jeotermal merkezi ısıtma sistemi ısı merkezlerinde kullanılan eanjörler. Isı merkezi Eanjör kapasitesi (KWsaat) Eanjör adedi Toplam kapasite (KWsaat) Isıtılan konut adedi Isıtılan alan (m 2 ) 1. bölge bölge bölge toplam Kuyulardan gelen 76 ºC sıcaklıktaki jeotermal akıkan, jeotermal akıkan pompaları ile eanjörlere basılır. 76 ºC jeotermal akıkandan 70 ºC sıcaklıkta temiz kapalı çevrim suyu elde edilir. Bu çevrim suyu sirkülasyon pompalarıyla ehir içi ebekesine basılır. Sirkülasyon pompaları dı hava sıcaklıına yani ısı ihtiyacına göre

98 79 çalıır. Ek olarak bu sistemlerin kontrolü ve montajı için, ölçü aletleri, vanalar, pislik tutucular ve fittingsler bulunmaktadır. Resim 6.1. Kızılcahamam jeotermal merkezi ısıtma sistemi 1. Bölge ısı merkezi. Resim Bölge ısı merkezindeki jeotermal akıkan ve sirkülasyon pompaları.

99 Kızılcahamam Jeotermal Merkezi Isıtma Sistemi ehir çi ebekesi ehir içi ebekesinde ısı merkezlerine balı olarak üç ayrı ana hat vardır. ehir içi ebekesinde ilk olarak özel yalıtımlı paslanmaz çelik borular kullanılmıtır. Fakat bu borular CTP borularla deitirilmitir. Isı merkezine en uzak olan bina 2200 m uzaklıkta olup isale hattı da dâhil toplam 15 km CTP boru döenmitir. Harita 6.3. Kızılcahamam jeotermal merkezi ısıtma sistemi krokisi. ehir içi ebekesinde ana hatlar ve ara sokaklarda kullanılan boru çapları deiikli göstermektedir. ehir içi ebekede kullanılan CTP boruların ortalama çapla 250 mm dir. Normal bir apartmanın bina girii boru çapı 50mm dir.