Ordu İli Fatsa İlçesi Jeotermal Enerji Potansiyelinin Isıtma Sistemlerinde Kullanımı

Abstract

Geothermal as the word meaning; geo (place) therma l(temparature) means place temperature. Geothermal resources have been increasing for purpose of heatin in residental buldings day by day due to the increasing energy demand, the decrease in fossil fuels' reserves, the increase in costs associated with the exchange rate and the adverse environmental effects. Geothermal resources are also known to be used in many areas such as hot water and steam production to human health, agriculture, industry, electricity to dry ice production, fruit, vegetable drying. In this study, the support of the hot water requirement by heat pump for the Sarmaşık Kaplıca Thermal Hotel located in the Ilıca neighborhood of the Fatsa district of Ordu was investigated. The hotel is preferred throughout the year in terms of thermal tourism and is the closest thermal hotel in the Black Sea region, too. There is only one thermal well in our investigation area; total well capacity is 0.095395 MWt and average temperature is 48°C. This temperature value (95% of the geothermal resources in our country) is low-temperature resources, as stated in our study. The main aim of our thesis is to provide research and solution suggestion about being able to heat with low temperature geothermal sources. Heat pump is used for efficient and economical operation of domestic hot water and heating system. It is determined that geothermal welding cannot be used directly in the heat pump due to low welding flow rate. For this reason, the pool water used in thermal pools during the day is provided to be discharged and be stored outside the hours of use. In this study, detailed information about geothermal energy in Turkey and in the world, potential application areas and system components are given. In addition, an application project has been prepared in order to meet the usage hot water requirement of a sample geothermal plant by means of geothermal source wastewater heat pump and the initial investment cost and depreciation periods of the system have been compared with other energy sources. As of the end of 2018, our country targets the direct utilization capacity of geothermal resources as 8.340 MWt. For this reason, the presence of thermal resources in different regions in our country, the addition of the existing potential as a result of new exploration and drilling works, will increase the importance of the geothermal energy source and incentives for use.,Jeotermal kelime anlamı olarak; jeo (yer) termal (sıcak), “yer sıcaklığı” anlamına gelir. Jeotermal kaynaklar; artan enerji ihtiyacının karşılanması, fosil yakıtların rezervlerinin giderek azalması, döviz kuru ile beraber gelen maliyet artışları ve olumsuz çevre etkileri nedeniyle konutlarda ısıtma amacıyla kullanımınında gün geçtikçe artış görülmektedir. Jeotermal kaynakların ayrıca; sıcak su ve buhar üretiminden insan sağlığına, tarımdan sanayiye, elektrikten kuru buz üretimine, meyve, sebze kurutmaya kadar birçok alanda da kullanılabilirliği bilinmektedir. Bu çalışmada Ordu İli Fatsa İlçesi Ilıca Mahallesi’ nde bulunan, Sarmaşık Kaplıca Termal Otel için sıcak su ihtiyacının ısı pompası ile desteklenme durumu incelenmiştir. Otel termal turizm açısından bölgede yıl boyunca tercih edilmekte olup Karadeniz bölgesinde sahile en yakın termal otel olma özelliğine sahiptir. İnceleme alanımızda sadece bir adet termal kuyu olup; toplam kuyu kapasitesi 0.095395 MWt ve ortalama sıcaklık 48°C’dir. Bu sıcaklık değeri ülkemizde bulunan jeotermal kaynakların %95’i çalışmamızda belirtildiği gibi düşük sıcaklıklı kaynaklardır. Tezimizin ana amacı düşük sıcaklıklı jeotermal kaynaklar ile ısıtma yapılabileceği konusunda araştırma ve çözüm önerisi sunmaktır. Kullanım sıcak suyu ile ısıtma sisteminin verimli ve ekonomik çalışması için ısı pompası kullanılmıştır. Kaynak debimizin de düşük olması sebebi ile jeotermal kaynağın direkt olarak ısı pompasında kullanılamayacağı belirlenmiştir. Bu sebeple termal havuzlarda gün içerisinde kullanılan havuz suyunun kullanım saatleri dışında boşaltılıp depolanması sağlanmıştır. Bu çalışmada, Jeotermal enerjinin ülkemiz ve dünyadaki yeri, potansiyeli uygulama alanları ve sistem bileşenleri hakkında ayrıntılı bilgiler verilmiştir. Ayrıca, örnek olarak bir jeotermal tesise ait kullanım sıcak su ihtiyacının, jeotermal kaynaklı atık su ısı pompası vasıtasıyla karşılanabilmesi için bir uygulama projesi hazırlanmış olup sistemin ilk yatırım maliyeti ve proje amortisman süreleri diğer enerji kaynakları ile mukayese edilmiştir Ülkemiz 2018 yılsonu itibari ile jeotermal kaynakların doğrudan kullanım kapasitesini 8.340 MWt olarak hedeflemektedir. Bu sebeple ülkemizde farklı bölgelerde halen termal kaynak bulunması, yeni yapılacak arama ve sondaj çalışmaları sonucunda mevcut potansiyele eklenmesi, jeotermal enerji kaynağının önemini ve kullanıma yönelik teşviğini artırmış olacaktır.

Geothermal as the word meaning; geo (place) therma l(temparature) means place temperature. Geothermal resources have been increasing for purpose of heatin in residental buldings day by day due to the increasing energy demand, the decrease in fossil fuels' reserves, the increase in costs associated with the exchange rate and the adverse environmental effects. Geothermal resources are also known to be used in many areas such as hot water and steam production to human health, agriculture, industry, electricity to dry ice production, fruit, vegetable drying. In this study, the support of the hot water requirement by heat pump for the Sarmaşık Kaplıca Thermal Hotel located in the Ilıca neighborhood of the Fatsa district of Ordu was investigated. The hotel is preferred throughout the year in terms of thermal tourism and is the closest thermal hotel in the Black Sea region, too. There is only one thermal well in our investigation area; total well capacity is 0.095395 MWt and average temperature is 48°C. This temperature value (95% of the geothermal resources in our country) is low-temperature resources, as stated in our study. The main aim of our thesis is to provide research and solution suggestion about being able to heat with low temperature geothermal sources. Heat pump is used for efficient and economical operation of domestic hot water and heating system. It is determined that geothermal welding cannot be used directly in the heat pump due to low welding flow rate. For this reason, the pool water used in thermal pools during the day is provided to be discharged and be stored outside the hours of use. In this study, detailed information about geothermal energy in Turkey and in the world, potential application areas and system components are given. In addition, an application project has been prepared in order to meet the usage hot water requirement of a sample geothermal plant by means of geothermal source wastewater heat pump and the initial investment cost and depreciation periods of the system have been compared with other energy sources. As of the end of 2018, our country targets the direct utilization capacity of geothermal resources as 8.340 MWt. For this reason, the presence of thermal resources in different regions in our country, the addition of the existing potential as a result of new exploration and drilling works, will increase the importance of the geothermal energy source and incentives for use.,Jeotermal kelime anlamı olarak; jeo (yer) termal (sıcak), “yer sıcaklığı” anlamına gelir. Jeotermal kaynaklar; artan enerji ihtiyacının karşılanması, fosil yakıtların rezervlerinin giderek azalması, döviz kuru ile beraber gelen maliyet artışları ve olumsuz çevre etkileri nedeniyle konutlarda ısıtma amacıyla kullanımınında gün geçtikçe artış görülmektedir. Jeotermal kaynakların ayrıca; sıcak su ve buhar üretiminden insan sağlığına, tarımdan sanayiye, elektrikten kuru buz üretimine, meyve, sebze kurutmaya kadar birçok alanda da kullanılabilirliği bilinmektedir. Bu çalışmada Ordu İli Fatsa İlçesi Ilıca Mahallesi’ nde bulunan, Sarmaşık Kaplıca Termal Otel için sıcak su ihtiyacının ısı pompası ile desteklenme durumu incelenmiştir. Otel termal turizm açısından bölgede yıl boyunca tercih edilmekte olup Karadeniz bölgesinde sahile en yakın termal otel olma özelliğine sahiptir. İnceleme alanımızda sadece bir adet termal kuyu olup; toplam kuyu kapasitesi 0.095395 MWt ve ortalama sıcaklık 48°C’dir. Bu sıcaklık değeri ülkemizde bulunan jeotermal kaynakların %95’i çalışmamızda belirtildiği gibi düşük sıcaklıklı kaynaklardır. Tezimizin ana amacı düşük sıcaklıklı jeotermal kaynaklar ile ısıtma yapılabileceği konusunda araştırma ve çözüm önerisi sunmaktır. Kullanım sıcak suyu ile ısıtma sisteminin verimli ve ekonomik çalışması için ısı pompası kullanılmıştır. Kaynak debimizin de düşük olması sebebi ile jeotermal kaynağın direkt olarak ısı pompasında kullanılamayacağı belirlenmiştir. Bu sebeple termal havuzlarda gün içerisinde kullanılan havuz suyunun kullanım saatleri dışında boşaltılıp depolanması sağlanmıştır. Bu çalışmada, Jeotermal enerjinin ülkemiz ve dünyadaki yeri, potansiyeli uygulama alanları ve sistem bileşenleri hakkında ayrıntılı bilgiler verilmiştir. Ayrıca, örnek olarak bir jeotermal tesise ait kullanım sıcak su ihtiyacının, jeotermal kaynaklı atık su ısı pompası vasıtasıyla karşılanabilmesi için bir uygulama projesi hazırlanmış olup sistemin ilk yatırım maliyeti ve proje amortisman süreleri diğer enerji kaynakları ile mukayese edilmiştir Ülkemiz 2018 yılsonu itibari ile jeotermal kaynakların doğrudan kullanım kapasitesini 8.340 MWt olarak hedeflemektedir. Bu sebeple ülkemizde farklı bölgelerde halen termal kaynak bulunması, yeni yapılacak arama ve sondaj çalışmaları sonucunda mevcut potansiyele eklenmesi, jeotermal enerji kaynağının önemini ve kullanıma yönelik teşviğini artırmış olacaktır.