TEMEL PRENSİPLER
Enerji Akışı ve Dengeleri Mısır Tarlası Taşkına Uğramış Yol, Illinois
Çevre mühendisleri, tasarladıkları sistemlerde istenmeden oluşabilecek enerji değişimlerinin yanı sıra, tasarımlarda kullanılan enerjiyi de dikkate almalıdır.
7.1 Ölçü Birimleri Enerjinin uluslararası kabul edilmiş birimi joule’dür. Enerji için diğer yaygın birimler ise kalori ve kilowatt saattir (kWh). Bunlardan kalori doğa bilimlerinde, kWh ise mühendislikte kullanılır.
7.2 Enerji Dengeleri ve Dönüşümler Şekil 7.1 Enerji akışları için kara kutu.
Şekil 7.1'e baktığımızda, kara kutudaki enerji girişinin, enerji çıkışı(dönüşümde boşa giden enerji + faydalı enerji) ile kutuda biriken enerjinin toplamına eşit olmak zorunda olduğunu görebilirsiniz. Bu durum şu şekilde ifade edilebilir.
Kömür ile çalışan bir enerji tesisi günde 1000 ton kömür kullanmaktadır. Yakılan kömürün enerji değeri kJ/kg’dır. Bu tesis her gün 2.8 × 10 6 kWh elektrik üretmektedir. Bu enerji tesisinin verimi nedir? Ö R N E K - 7.1
Şekil 7.2 Bomba kalorimetresinin basitleştirilmiş çizimi.
Şekil 7.3 Bir bomba kalorimetresinin test sonuçları.
Kömür yakan bir enerji tesisi sıcaklığı 20°C olan ve debisi 15 m 3 /s olan bir nehre 80°C sıcaklığında 3 m 3 /s debide bir soğutma suyunu boşaltmaktadır. Boşaltım noktasının hemen altında nehrin sıcaklığı ne olur? Ö R N E K - 7.3
7.3 Enerji Kaynakları Ve Kullanılabilirliği Şekil 7.4 Birleşik Devletler’de enerji akışı.
7.3.1 Enerji Eşdeğerliği Ö R N E K Benzin (20,000 KJ/kg) ve atıktan türetilmiş yakıt (5000 KJ/kg) arasındaki aritmetik ve dönüşüm enerji eşdeğerliği nedir?
7.3.2 Elektrik Enerjisi Üretimi Şekil 7.5 Kömür yakıtlı bir enerji tesisinin basitleştirilmiş çizimi.
Şekil 7.6 Isı makinesi.
Şekil 7.8 Bir kara kutu olarak enerji tesisi.
Şekil 7.9 Enerji tesislerinde kullanılan soğutma kulesi.