Enerji Avcısı Gözünden  : Eşanjör Kirliliğinin Ekonomik ve Çevresel Bedeli

Isı eşanjörleri, iki farklı akışkan arasında ısının, karışmadan ve en az enerji kaybıyla aktarılmasını sağlayan mekanik ekipmanlarıdır.
Endüstriyel tesislerdeki proses akışkanlarının ısıtılması veya soğutulmasından, HVAC sistemlerindeki konfor koşullarının sağlanmasına kadar geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Endüstride proses güvenliği, yüksek sıcaklık farklarının kontrolü, enerji geri kazanımı gibi görevlerde kullanılırken, HVAC uygulamalarında chiller ya da kazan ile dağıtım hattı arasında, free cooling çözümlerinde, ısı geri kazanım üniteleri ve ısıtma sistemlerinde kullanılırlar ve yakıt tüketimi ile karbon emisyonlarının azaltılması açısından oldukça önemli bir role sahiplerdir.

_{Resim 1 – Alfa Laval Eşanjör Grupları}

İyi tasarlanmış ve modern teknolojiyle üretilmiş bir ısı eşanjörü, yıllarca sorunsuz ve verimli şekilde çalışabilir. Ancak filtre kullanmama , düşük hız ve düşük basınç kayıpları gibi tasarımsal faktörler , toz, çevresel kirlilik, soğutucu su kalitesi gibi dış etkenler veya akışkanın yapısından kaynaklanan kireçlenme, tortu, biyolojik birikinti, yağ ve partikül kalıntıları eşanjörlerde kirliliğe yol açmaktadır.

                                                         _{Resim2 Kirli Plakalı Eşanjör}

Kirlilik, ısı transferini azaltır, akış direncini artırır, pompa yükünü yükseltir ve sistemin toplam verimliliğini düşürür. Dolayısıyla düzenli temizlik ve bakım, yalnızca bakım maliyetlerini azaltmak için değil; enerji verimliliği ve sistem güvenilirliği arttırmak ve karbon emisyonlarını azaltmak açısından kritik bir gerekliliktir.

Kirli bir eşanjörde elde edilecek termal değerler, kirlilik oranına göre tasarım değerlerinden oldukça farklı olabilir.Bu da tüketim giderlerine;  ek masraf ve CO2 emisyonu olarak yansıyacaktır.

_{Resim 3 Eşanjör Termal Performans Düşüşü}

Enerji tüketimi yoğun sektörlerin küresel ölçekteki etkisi düşünüldüğünde, eşanjör verimliliği yalnızca teknik değil, aynı zamanda çevresel ve ekonomik bir zorunluluk olarak öne çıkmaktadır. Sektör bazlı enerji tüketimlerini incelediğimizde ise:

• Ham petrol rafinasyonu, tüm endüstriyel enerji tüketiminin %6–8’ini ,tesis toplam giderlerin ise %50’sini oluşturmaktadır.
• Mekansal soğutma, 2019 yılında 1 gigaton CO₂ emisyonuna ve küresel elektrik tüketiminin yaklaşık %8,5’ine neden olmuştur.
• Veri merkezleri, dünya genelindeki elektrik kullanımının %20’sini ve CO₂ emisyonlarının %7’sini oluşturur.
• Kimya sektörü, küresel endüstriyel enerji tüketiminin %10’unu ; emisyonlar ise dünya çapındaki CO₂ emisyonlarının %7’sini oluşturmaktadır.

Bu rakamlar, enerji tüketimi yoğun sektörlerde eşanjör performansının doğrudan iklim hedefleriyle ilişkili olduğunu açıkça göstermektedir.

_{Resim 4 – Eşanjör Bakım ve Performans İlişkisi}

Eşanjörlerin düzenli bakım ve temizliği, yalnızca işletme sürekliliği için değil, küresel ölçekte doğal kaynakların ve enerji tüketimi ile CO₂ emisyon dengesi için de ciddi bir öneme sahiptir. Aynı sektörlerdeki düzenli bakım verilerini incelersek

Tüm rafineriler, eşanjörlerine düzenli olarak bakım yapsaydı, enerji tüketimi her yıl 60 TWh azaltılabilir ve 13,6 milyon ton CO₂ emisyonu tasarruf edilebilirdi – Burada tasarruf edilebilecek enerji Londra – Şanghay arasında yapılan 44.000 uçuşa eşittir.

Veri merkezleri: Plakalı eşanjörlerde düzenli bakım ile yıllık enerji tüketimi 300 GWh azaltılabilirdi.Bu da 86.000 ton CO₂ tasarrufuna ve Londra – Şanghay arasında yapılan yaklaşık 280 uçuşun emisyonuna eşdeğerdir.

Petrokimya tesisleri: Düzenli bakım ile yıllık enerji tüketimi global çapta 154 TWh azaltılabilirdi. Bu miktar, Danimarka’nın yıllık emisyonu olan 32 milyon ton CO₂’ye eşittir.

Soğutma sistemleri: Yıllık enerji tüketiminde 400 GWh tasarruf sağlanabilir, bu da yaklaşık 40 rüzgar türbininin yıllık üretimine eşdeğerdir.

Bölgesel soğutma: Düzenli bakım ile yılda 5 TWh enerji tasarrufu
ve 1,2 milyon ton CO₂ azaltımı mümkündür; bu miktar, binlerce ağır vasıta kamyonun yıllık emisyonuna karşılık gelmektedir.

Eşanjör kirliliğinin termal performans üzerindeki etkisini incelersek;

250kW Kapasiteli 80/60 °C Kazan Suyu  – 10/50 °C Kullanım Suyu şartlarında çalışacak bir görevde ;
Kirlenmeye Bağlı Kapasite Kaybı; ΔQ=Q_tasarım​−Q_kirli​

Kazan/gaz ihtiyacı: E˙_gaz=ΔQ / η

Gaz maliyeti : Maliyet=E˙_gaz ⋅ Fiyat_{gaz_kWh​}

_{Resim-5 Eşanjör Plakasında Kirlilik}

Hesaplamalarda Temmuz 2025 Sanayi Bölgesi Doğalgaz Birim Fiyatları Baz Alınmıştır.

Alfa Laval Service Value Calculator Tool’umuz ile bu hesaplara erişmek ve online olarak hesaplamaları yapmak isterseniz karekodu okutarak ilgili sayfaya erişebilir ve doğru bir bakım ile elde edebileceğiniz tasarruf miktarlarını görebilirsiniz.

Bu sayede, sistemlerinizin verimliliğini sürekli izleyebilir, enerji ve maliyet tasarrufunu maksimize ederken karbon ayak izinizi azaltabilir ve daha sürdürülebilir bir geleceğe katkıda bulunabilirsiniz.

Ferhat KURALAY
[email protected]
Alfa Laval Makine San. Ve Tic. Ltd. Şti