Forsa Grup Yönetim Kurulu Başkanı Cem Şenoğlu, dropwise teknolojiyle termal verimin nasıl artırılacağına ilişkin açıklamalarda bulundu.

ZORLUTEKS'TEN ATIK SUYUN GERİ KAZANIMINDA BAŞARILI PROJE ZORLUTEKS'TEN ATIK SUYUN GERİ KAZANIMINDA BAŞARILI PROJE

Hem endüstriyel hem de bireysel olarak çalışan birçok ısıtma ve soğutma sisteminde amacın üretilen ısı enerjisinin mümkün olan en az kayıpla hedef ortama aktarılması olduğunu söyleyen Şenoğlu, şu bilgileri aktardı: "Buhar kazanı, buhar jeneratörü, soğutma kulesi, sıcak su kazanı gibi sistemlerde potansiyel enerji kaynaklarının kinetik enerjiye dönüştürülmesi ile elde edilen termal enerji, su vasıtası ile borularla taşınıp boiler, eşanjör gibi ısı transfer yüzeyleri aracılığı ile hedef prosese aktarılması şeklinde işletilir. Verimli bir termal döngü için; verimli bir şekilde enerji elde etmek, elde edilen enerjiyi kayıpsız bir şekilde taşımak, taşınan termal enerjiyi mümkün olduğunca kısa sürede ve en az dirençle hedef sisteme aktarmak, bu döngünün kusursuzluğu çok önemlidir."

“İSTENMEYEN İZOLASYON KATMANLARI YÜKSEK MİKTARDA VERİMSİZLİK NEDENİDİR"

Genellikle bu tür sistemleri kuranların ve işletenlerin, verimlilik için daha çok enerjinin elde edilmesi ve elde edilen enerjinin hedef sisteme taşınması esnasındaki kayıpların giderilmesi esnasına odaklanarak verimliliği artırmaya çalıştıklarını fakat enerjinin üretimi ve daha çok borulara yapılan izolasyon işlemleriyle üretilen enerjinin taşınması esnasında ısı kaybının azaltılması şeklinde yapılan verimlilik arttırıcı bu çalışmaların yüksek verimli bir sistem için her zaman yeterli olmayabileceğini belirten Şenoğlu, "Isı transferi esnasında büyük miktarda kayba uğrayan sistemlerde yapılan taşıma hatlarındaki izolasyon sonrası mevcut verim kabul edilebilinir seviyenin altında ise genelde çözüm yolu olarak kullanılan enerji ile yakıtın arttırılması ve proses sürelerinin uzatılması ile daha fazla enerji açığa çıkarmak şeklinde uygulamalar ile sürdürülemeyen çözümler aranır. Bu durum günde 100 birim suya ihtiyacı olan bir su şebeke sistemine aradaki kaçak ve kayıplar sebebi ile sürekli olarak günde 150 birim su göndererek sorunu çözmek gibidir. Aslında bu tür verimsizliklerdeki çözülmesi gereken en büyük sorunlardan birisi enerjinin taşınması esnasında izolasyon yaparak sağlamaya çalıştığımız ısı kaybının tam tersi olarak ısı transfer yüzeyinde olabilecek en düşük izolasyon şartlarında var olan termal enerjinin hedef alana taşınmasıdır. Yani üretilen ısı taşınırken ilgili taşıma yüzeylerinde minimum ısı izolasyonu hedeflenirken, ısı transfer yüzeyinde ise izolasyon ve direnç katmanları istemez bunun yerine maksimum termal transferi olmasını isteriz. Bu alanda var olan ısısal direnç ve istenmeyen izolasyon katmanları yüksek miktarda verimsizlik nedenidir." dedi.

DROPWISE DAMLACIK TEKNOLOJİSİ

Endüstrilerinde termal enerji kullananların verimliliklerini bir adım öne çıkarabilmelerinin en etkili ve kolay yollarından birisinin ısı transfer yüzeylerindeki transfer performansının artırılması şeklinde olacağını söyleyen Şenoğlu, bunun en etkili yollarından birinin dropwise (damlacık) teknolojisi olduğunu belirterek şu bilgilendirmede bulundu:

"Su ile taşınan termal enerji transfer yüzeyleri genellikle boru ve plaka şeklindedir. Suyun yapısı dolayısı ile bu yüzeylerde yüzey üstünde su kolaylıkla bir film tabakası oluşturabilir. Suyun içinde suyun oluşturduğu bu film tabakası oldukça güçlü olup etkili bir izolasyon katmanı vazifesi görebilir. Bu film tabakası ısının transferini oldukça kısıtlayarak enerji verimini oldukça düşürmesinin yanında korozyon, bakım&işletme zorlukları ve maliyetlerinin artması, yakıt ve zaman tüketimlerinin artması kaynaklı ikincil maliyet ve verimsizlere de neden olan istenmeyen bir durum olup özellikle üretim sistemlerinde ürün ve işletme maliyetlerine kayda değer ilaveler yaşatan bir durumdur.
Burada uygulanacak bir “dropwise condensation teknolojisi (damlacık kondensasyon teknolojisi)” ile çok düşük maliyet ve işçilikle oldukça yüksek oranda verimlilik kolaylıkla kazanılabilir."

Dropwise condensation teknolojisi hakkında da bilgilendirmede bulunan Şenoğlu şunları söyledi:

"Su normalde oldukça güçlü bağ yapısına sahip etkin çekim gücü sayesinde homojenize olmaya eğimli bir yapıya sahiptir. Su bu özellikleri sayesinde bulunduğu yüzeylerde damlacık yapısını kaybederek homojenize bir film tabakası oluşturmaya oldukça meyillidir. Suyun oluşturduğu bu film tabakası oldukça güçlü bir termal izolasyon etkisine sahiptir. Suyun kendi polar bağları ile etkin ve güçlü bir şekilde oluşturduğu izolasyon tabakası hem doğada hem de endüstride bir çok durumda oldukça işe yarar olsa da ısı transferinin önemli olduğu termal sistemlerde verimliliği düşüren önemli bir istenmeyendir.  Su normal şartlarda kendi kuvvetli polar ve çekim bağlarının etkisi ile oluşturduğu damlacık yapısını gene kendi kuvvetli çekim gücü sayesinde damlacık yapısını bozarak tüm yüzeye yayılan homojenize bir film tabakası şeklinde yayılır. Bazı dış etkiler ile bu film tabakasının oluşmasının engellenmesi ve suyun ilgili yüzeyde birbirinden bağımsız damlacıklar şeklinde var olması şeklinde yayılması ile oluşan duruma dropwise (damlacık) yapısı denir. Damlacık yapısında etkin ve tam yekpare bir katman olmadığı için izolasyon etkisi pek yoktur ve ilgili yüzeylerdeki termal transfer suyun film tabakası şekline göre oldukça verimli hale gelir. Dropwise daha net bir ifade olarak bir sıvının bulunduğu yüzeyden damlacıklar şeklinde ayrılmaya teşvik edilmesini ifade eden bir durumdur. Bu çoğunlukla gelişmiş kimyasallar, yüzey fenomenleri ve malzeme bilimi kullanılarak sağlanır. Dropwise condensation teknolojisi ile yapılan şey ile en basit manada su homojenize bir hidrofilik yayılımdan hidrofobik bir damlacık yayılım yapısına geçirilimidir. Bunu sağlamanın birkaç yolu var olup; bir sistem olarak bir arada kullanıldıklarında çok daha etkili ve verimli sonuçlara ulaşılabilinir. İlgili sistemlerin imalatında ısı transfer yüzeylerinin hidrofobik bir yapıda imal edilmesi bunu sağlayabilirken bazı kimyasal katalizörler kullanarak ta bu çok daha etkin ve ekonomik olarak da sağlanabilir.  Dropwise kondensasyon teknoljisi uygulanmış bir sistemde buhar yoğuşma şeklinde değilde damlalar halinde yüzeyi terk ederek ayrılır." 

ENERJİ TASARRUFU SAĞLIYOR

Şenoğlu, dropwise condensation teknolojisi ile suyun normal şartlarda oluşturduğu izolasyon sağlayan homojenize film yapısının ortadan kalktığı için yüksek verim elde edildiğini aynı zamanda bu teknolojinin oldukça çevreci olması sayesinde sistemin üretimi esnasındaki CO2 emisyonu düşüreceğini, yapılan enerji verimi ve kaynak tasarrufu ile aynı zamanda küresel ısınmaya ve gereksiz toksit kullanımına karşı da önemli adım atılmış olacağını söyledi.

"Suyun dropwise (damlacık) yapısına dönüştürülmesi oldukça etkin bir verim artışı sağlayabilirken bunu bazı özel yöntem ve kimyasallar ile nano boyuta getirilmesi ile suyun çok daha küçük damlacıklara dönüştürülmesi ve ilave olarak oluşturulan damlacıkların çok daha hızlandırılması ile çok daha etkin verim artışları yaşamak oldukça olasıdır." diyen Şenoğlu, teknolojinin uygulamasının oldukça kolay ve zahmetsiz olup karşılığında %20- %50 oranında termal verim artışına ulaşılabileceğini belirtti.

Editör: Ayşete Yavaş