Atık Isı Geri Kazanımı: Kompresör ve Fırın Isısı Nasıl Kullanılır?

Atık ısı geri kazanımı, bir makinenin ya da prosesin zaten ürettiği ve bacadan, soğutma suyundan ya da havadan atılan ısıyı yeniden işe koşmak demektir. Sanayide en kolay iki kaynak kompresör ve fırındır. Kompresörün ısısı çoğunlukla sıcak su, ortam ısıtması ya da ön ısıtmada; fırın baca gazının ısısı ise yanma havasını veya yükü ön ısıtmada kullanılır.

Bu ısı bedavadır ama her tesiste işe yaramaz. Asıl soru, ısının üretildiği saatlerde onu kullanacak bir ihtiyacın olup olmadığıdır. Aşağıda kaynakları, kullanım yollarını ve örnek bir hesabı sırayla ele alıyoruz.

Atık ısı geri kazanımı nedir?

Atık ısı geri kazanımı, bir işlemin yan ürünü olarak açığa çıkan ısının atmosfere bırakılmak yerine başka bir yerde kullanılması, demektir. Elektrik ya da yakıtla çalışan hemen her sistem bir miktar ısı atar. Bu ısının yeterince sıcak ve yeterince sürekli olduğu yerde geri kazanım anlamlı hale gelir.

Konu mevzuatta da yer alır. Enerji Kaynaklarının ve Enerjinin Kullanımında Verimliliğin Artırılmasına Dair Yönetmelik, yanma kontrolü, ısı transferinde en yüksek verim ve ısı yalıtımı gibi önlemlerin yanında atık ısı geri kazanımını da verimlilik önlemleri arasında sayar. Yani konu yalnızca bir "iyi uygulama" değil, verimlilik çalışmalarının tanımlı başlıklarından biridir.

Geri kazanım, üretimi ya da proses kalitesini değiştirmeden yapılan bir iyileştirmedir. Bu nedenle çoğu zaman bir enerji verimliliği çalışmasının ilk bakılan kalemleri arasındadır. Genel çerçeve için enerji verimliliği çözümlerimize göz atabilirsiniz.

Sanayide en sık atık ısı kaynakları nelerdir?

Sanayide en sık atık ısı kaynakları kompresörler, fırın ve kazan baca gazları, proses soğutma suyu ve sıcak atık sulardır. Her birinin sıcaklığı ve sürekliliği farklıdır, bu yüzden kullanım alanı da farklıdır.

Kaynak	Isı nerede çıkar	Tipik kullanım
Vidalı kompresör	Yağ ve soğutma havası ya da suyu	Sıcak su, mekan ısıtma, ön ısıtma
Fırın, kazan	Baca gazı	Yanma havası ya da yük ön ısıtma, besleme suyu
Proses soğutma	Soğutma suyu hattı	Düşük sıcaklıklı ısıtma, ısı pompası ile yükseltme
Sıcak atık su	Drenaj, yıkama çıkışı	Gelen suyun ön ısıtması

Sıcaklık seviyesi belirleyicidir. Düşük sıcaklıklı kaynak (40-60 °C) hijyenik sıcak su ya da mekan ısıtmasına uygundur. Yüksek sıcaklıklı baca gazı ise doğrudan yanma sürecine geri verilebilir.

Kompresör ısısı nasıl geri kazanılır?

Kompresör ısısı, yağ ya da soğutma devresine bir ısı değiştirici (eşanjör) eklenerek ve bu ısı sıcak suya ya da havaya aktarılarak geri kazanılır. Eşanjör, iki akışkan arasında karışmadan ısı aktaran cihaz demektir.

Kompresörün şaftına verilen elektriğin büyük bölümü sıkıştırma sırasında ısıya döner. Üretici kaynakları bu payı yüzde 80 ile 93 arasında verir. Bir başka üretici kaynağına göre düzgün tasarlanmış bir geri kazanım ünitesi mevcut termal enerjinin yüzde 50 ila 90'ını geri kazanabilir. Bu değerler üretici ifadeleridir. Sizin tesisinizde sonuç; kompresör tipine, yüküne ve ısıyı kullanacağınız yere göre değişir.

Isının kullanılabileceği başlıca yerler şunlardır:

• Konfor ya da atölye ısıtması
• Fırın ve kazan yanma havası
• Besleme suyunun ön ısıtması
• Prosesin ısıtılması

Kullanım sırasında kompresör yüzeyinden bulaşabilecek yağ ve toz parçacıklarının göz önünde bulundurulması önemlidir. Bu yüzden sıcak su genellikle doğrudan değil, ayrı bir devre üzerinden alınır.

Sınır koşulu da açıktır. Geri kazanım sisteminin yeterli olması için buna karşılık gelen dengeli bir ısı ihtiyacının bulunması gerekir. Kompresör gece ve hafta sonu çalışıyor, ısı ihtiyacı yalnızca gündüz varsa, üretilen ısının bir kısmı kullanılamaz.

Fırın atık ısısı nasıl kullanılır?

Fırın atık ısısı, baca gazından ısı alan bir reküperatör ya da rejeneratör ile yanma havasını veya fırına girecek yükü ön ısıtarak kullanılır. Reküperatör, sıcak baca gazından gelen havaya ısıyı sürekli aktaran ısı değiştirici demektir. Rejeneratör ise ısıyı önce bir ortamda depolayıp sonra havaya verir.

Bir fırın kaynağına göre fosil yakıtlı fırınlarda en büyük ısı kaybı çoğunlukla yüksek sıcaklıklı atık gaz çıkışında meydana gelir. Aynı kaynak, atık enerjiyi kullanmanın en iyi yolunun yanma havasının ya da fırına yüklenecek malzemenin ön ısıtılması olduğunu belirtir.

Sahada işe yarayan bir pratik kural vardır. Bir reküperatör üreticisine göre bacadan atılan duman gazından her 20 °C'lik geri kazanım yaklaşık %1 yakıt geri kazanımı demektir. Bu bir yaklaşık kuraldır; gerçek değer yakıt türüne, fazla hava oranına ve baca gazı sıcaklığına bağlıdır. Projeden önce baca gazı sıcaklığı, oksijen oranı ve debisinin farklı yüklerde ölçülmesi gerekir.

Örnek hesap: kompresör ısısından kaç kWh geri kazanılır?

Aşağıdaki hesap tamamen varsayımsal bir tesise aittir ve gerçek bir ölçüm değildir. Amaç, kendi tesisiniz için aynı adımları nasıl uygulayacağınızı göstermektir.

Varsayımlar: Şaft gücü 75 kW olan bir kompresör, yılda 4.000 saat yükte çalışıyor. Girdi elektriğinin %90'ı ısıya dönüşüyor. Bu ısının %60'ı eşanjörle alınabiliyor. Alınan ısının %75'i, ihtiyaç olduğu saatlerde fiilen kullanılıyor. Sıcak su 10 °C'den 55 °C'ye ısıtılıyor.

1. Yıllık elektrik girdisi: 75 kW × 4.000 saat = 300.000 kWh
2. Isıya dönüşen kısım: 300.000 × 0,90 = 270.000 kWh
3. Eşanjörle alınabilen ısı: 270.000 × 0,60 = 162.000 kWh
4. Fiilen kullanılan ısı: 162.000 × 0,75 = 121.500 kWh/yıl

Grafik, aynı örnekte enerjinin kademe kademe nasıl azaldığını gösterir. Girdi elektriğin yaklaşık yüzde 40'ı (121.500 / 300.000) örnekte fiilen işe yarayan ısıya dönüşür. Bu oran varsayımlara bağlıdır ve en çok "ısıyı kullanma saatleri" varsayımından etkilenir.

Bu ısının karşılığını bulmak için bir adım daha vardır. 1 m³ suyu 10 °C'den 55 °C'ye ısıtmak için gereken enerji, suyun özgül ısısı (yaklaşık 1,163 Wh/kg·°C) ile hesaplanır:

1. 1.000 kg × 1,163 Wh/kg·°C × 45 °C = 52.335 Wh ≈ 52,3 kWh/m³
2. 121.500 kWh ÷ 52,3 kWh/m³ ≈ 2.320 m³ su/yıl (günde yaklaşık 6,4 m³)

Bu ısı bir doğalgaz kazanının yerine geçiyorsa, kazan verimi %90 varsayımıyla 121.500 ÷ 0,90 = 135.000 kWh yakıt enerjisi demektir. Bunu kendi birim fiyatınızla çarparak yıllık yakıt karşılığını görebilirsiniz. Fiyat dönemsel değiştiği için örnekte TL değeri vermiyoruz.

Fırın örneği: baca gazı sıcaklığı düşünce ne olur?

Fırın örneği için yine varsayım kullanıyoruz: yılda 2.000.000 kWh yakıt enerjisi tüketen bir fırının baca gazı 400 °C'den 300 °C'ye indiriliyor.

1. Sıcaklık düşüşü: 400 − 300 = 100 °C
2. 20 °C başına yaklaşık %1 kuralıyla: 100 ÷ 20 = %5 yakıt
3. Yıllık karşılık: 2.000.000 × 0,05 = yaklaşık 100.000 kWh

Bu bir tahmin sınırıdır. Reküperatörün basınç kaybı, fazla hava oranı ve fırının çalışma düzeni sonucu değiştirir. Yazılı bir kaynak da şunu hatırlatır: sağlıklı hesapta teorik atık ısı miktarından çok, üretimde gerçekten kullanılabilecek yıllık net enerji esas alınmalıdır.

Atık ısı yatırımına karar vermeden önce neye bakılır?

Atık ısı yatırımına karar vermeden önce ısının sıcaklığına, süresine ve kullanılacağı yere uzaklığına bakılır. Bu üç sorunun cevabı yatırımın mantıklı olup olmadığını büyük ölçüde belirler.

Kontrol listesi:

• Isı hangi saatlerde ve hangi sıcaklıkta çıkıyor? Çalışma saatlerini kayıt altına alın.
• Isıyı kullanacak bir ihtiyaç var mı (sıcak su, ısıtma, ön ısıtma)? İhtiyaç, ısı çıktığı saatlerle örtüşüyor mu?
• Kaynak ile kullanım noktası arasındaki mesafe ve boru hattı maliyeti nedir?
• Mevcut yakıtınızın ya da elektriğinizin birim maliyeti nedir? Hesabı bu değerle yapın.
• Yağ, toz ya da korozyon riski var mı? Ayrı bir devre gerekir mi?
• Kompresör ya da fırının yük profili yıl içinde ne kadar değişiyor?

Bu soruların büyük kısmı saatlik tüketim verisine bağlıdır. Kompresörün hangi saatlerde ne kadar elektrik çektiğini bilmek, hem ısının ne kadarının kullanılacağını hem de yatırımın büyüklüğünü doğru seçmeyi sağlar. Elektrik tarafında bu veriyi sayaçtan almak mümkündür.

Atık ısı geri kazanımı karbon salımını nasıl etkiler?

Atık ısı geri kazanımı, aynı işi daha az yakıt ya da elektrikle yaptığı için ilgili enerji kaynağından doğan karbon salımını da azaltır. Salımdaki değişim, yerine geçen yakıtın türüne ve miktarına bağlıdır.

Örnek kompresör hesabında 135.000 kWh yakıt enerjisi yerine geçiyor. Bunun salım karşılığı, kullanılan yakıtın salım faktörüyle çarpılarak bulunur. Salımı ölçmek ve raporlamak isteyen tesisler için karbon salımı takibi sayfasında yöntemi anlatıyoruz. Verimlilik çalışmalarının yönetim sistemi tarafı için ISO 50001 yazımıza da bakabilirsiniz.

Sıkça Sorulan Sorular

Kompresör ısısının ne kadarı geri kazanılabilir?

Üretici kaynaklarına göre kompresöre verilen elektriğin yaklaşık yüzde 80-93'ü ısıya dönüşür ve düzgün tasarlanmış bir geri kazanım ünitesi bu ısının yüzde 50-90'ını alabilir. Gerçek oran kompresör tipine, yüküne ve ısıyı kullandığınız yere göre değişir. Bu nedenle kendi tesisiniz için ölçüm yapmadan kesin bir oran söylenemez.

Atık ısı geri kazanımı hangi durumda mantıklı olur?

Isı kaynağı uzun saat çalışıyorsa ve bu saatlerde ısıyı kullanacak bir ihtiyaç varsa mantıklı olur. Sıcak su, mekan ısıtması ya da yanma havası ön ısıtması bunun tipik örnekleridir. Isı çıkış saatleri ile ihtiyaç saatleri örtüşmüyorsa kazanım sınırlı kalır.

Fırın baca gazı ısısı nerede kullanılabilir?

Fırın baca gazı ısısı çoğunlukla yanma havasını ya da fırına girecek yükü ön ısıtmada kullanılır. Kazan besleme suyunu ısıtmak da yaygın bir yoldur. Hangisinin uygun olduğu baca gazının sıcaklığına, debisine ve fırının çalışma düzenine bağlıdır.

Atık ısı geri kazanımı mevzuatta geçiyor mu?

Evet. Enerji Verimliliği Kanunu kapsamındaki yönetmelikte atık ısı geri kazanımı, verimlilik önlemleri arasında sayılır. Yönetmeliğin güncel metni için mevzuat.gov.tr sayfasına bakabilirsiniz.

Özet

Kompresör ve fırın, sanayide en kolay erişilen atık ısı kaynaklarıdır. Kompresör ısısı sıcak su ve ısıtmaya, fırın baca gazı ise yanma havası ve yük ön ısıtmasına uygundur. Kararı belirleyen şey ısının üretildiği saatlerle ihtiyaç saatlerinin örtüşmesidir ve bunun için saatlik tüketim verisi gerekir.

Kompresör ve fırın gibi büyük yüklerin saatlik elektrik profilini görerek verimlilik fırsatlarını sıralamak için enerji verimliliği sayfamıza göz atabilirsiniz.

Son güncelleme: Temmuz 2026. Mevzuat ve tarifeler değişebilir; güncel değerler için kaynaklara bakın.