menus

Kompresör Sistemlerinde Enerji Verimliliği

20 Nisan 2022Çar

Kompresör Sistemlerinde Enerji Verimliliği

Günümüzde küreselleşen ekonomi ile artan rekabet şartları endüstriyel işletmeleri “Enerji Maliyetleri”ni gözden geçirmeye zorlamaktadır. Artan yakıt fiyatları ve yüksek enerji maliyetleri ve bu konuda yükselen bilincin sonucu olarak işletmeler, boşa yakıt tüketme lüksüne sahip olmadıklarının bilincindedirler. Enerji tasarrufu kullanılan enerji miktarının değil, gerekliliklerden ve kaliteden ödün vermeden ürün başına tüketilen enerjinin azaltılmasıdır. Enerji tasarrufu, enerjinin gereksiz kullanım sahalarını belirlemek ve israfı asgari düzeye indirmek veya tamamen ortadan kaldırmak için alınan önlemler bütünüdür. Bu doğrultuda işletmelerin enerji tasarrufu çalışmalarına başlamadan önce mevcut durumlarının tespiti için enerji denetleme çalışması yaptırması ve analitik ölçümler ile doğru analizler sonucu enerji politikalarına yön vermeleri gerekmektedir. Enerjinin akıllıca kullanılması ve kayıpların en aza indirilmesiyle üretici konumundaki sanayi tesisleri ya da endüstriyel işletmeler aynı miktardaki mal veya hizmetleri daha az enerji ile üretecek veya aynı miktarda enerji ile daha fazla mal ve hizmet üreterek, ulusal ve uluslararası alanda rekabet gücünü arttıracaktır.

Kompresör Sistemlerinde Enerji Verimliliği

Kompresör sistemlerinde enerji verimliliği serbest hava tankları içine alınarak hava tankı kompresör ile hacimsel olarak küçültülür ya da molekül bazında ivmelendirilir ve gerekli basınç elde edilir. Bu sistemin tamamını sağlayan kompresörler, havanın basıncını artırma mekanizmasına göre iki başlıkta sınıflandırılır: Pozitif deplasmanlı ve dinamik kompresörler. Yan ekipmanların tamamı, basınçta hava artırılması sağlanarak depolanabilen havanın kullanım amacına göre dizayn edilmesi, taşınması, ihtiyacı karşılık gelen akış ve basınç ayarlamalarının yapılması gibi kurgular belirlenerek optimum bir kompresör tasarlanır. Yan ekipmanlar genel olarak şunlardır:

  • Filtreleyen ekipman
  • Ayrıştırıcı ekipman
  • Kurutucular
  • Basınç ve akışı kontrol eden sistemler
  • Tanklar
  • Basınçlı hava sistemlerinin dağıtım ve tahliye tesisatları

Basınçlı Hava Tesisatının Verimli Tasarımı

Yüksek enerji faturalarının neredeyse tek nedeni kompresörün basınçlı hava tesisatının yetersizliğidir. Basınçlı hava  tesisatının temelde üç özelliği vardır:

  • Kompresör ile tüketim noktası arasındaki basınç kaybını düşük tutar
  • Tesisattaki kaçağı minimize eder
  • Kondensin verimli şekilde ayrılmasını sağlar

Bu üç görev, basınçlı havanın ne kadar tüketileceği planlandığı durumlarda geçerlidir. Bu plan nasıl yapılır? Tesisat yapılırken basınçlı hava ile ne yapılacağına dair fizibilite çıkartılarak yapılır. Verimli ve güvenli basınçlı hava üretimi, güvenilirlik açısından da önem taşır. Güvenilirlik için ise boru hattının planlanması çok önemlidir. Kullanım esnasında pratik telafiler yapılsa bile bu durumlar maliyeti artırır ve üretim ile tüketim noktasındaki basınç, istenen seviyelerde olmayacağı için beklenmedik üretimsel sonuçlarla da karşı karşıya kalmanıza neden olur. Kompresör ve tüketim noktasındaki basınç kaybını minimilize etmek için gerekli çözüm, boru sisteminin, kapalı bir çevrim şeklinde tasarlanmasıdır. Bu tasarımın uygulanacağı bölge ise hava tüketiminin gerçekleştiği bölgedir. Bu bölgede uygulanan ring şeklindeki tasarımdan, dallar şeklinde ayrılan boru hatları tüketim noktalarına gider ve böylelikle dengeli bir hava basıncı elde edilmiş olur. Eğer mevcut sistemden uzak bölgeye kadar hava taşınması gerekiyorsa, bunun için ayrı bir hava sistemlerinin kurulması gerekir.

Atık Isı Nasıl Geri Kazanılır?

Pnömatik sistemlerde basınçlı hava elde edilirken elektrik enerjisi kullanılır. Basınçlı hava elde edilirken tüketilen elektrik enerjisinin yaklaşık %85-90 kadarı ısı enerjisine dönüşür. Açığa çıkan ısı enerjisinin geri kazanımı enerji verimliliğini de sağlar. Üretimde ısıtma amaçlı kullanılan ısı kaynaklarının yerine atık ısı kullanımına dair bir tasarım yapılabilir. Geri kazanılan ısı enerjisinin ne kadar verimli kullanılabileceği belirlenirken, ısı miktarına göre hesaplanan sıcaklık seviyeleri, geri kullanım alanları hakkında da fikir verir. Kompresörün yağı, soğutma suyu ya da sıcak havadan çekilen ısı şu amaçlar için kullanılabilir:

  • Konfor ısıtması
  • Fırın yakma havası
  • Kazan yanma havası
  • Besleme suyunun ön ısıtması
  • Prosesin ısıtılması  

Ancak kullanım esnasında, kompresör yüzeyinden bulaşabilecek yağ ve toz parçacıklarının varlığının da göz önünde bulundurulması önemlidir. Soğutmalı kompresörlerin soğutma proseslerinde ortaya çıkan ısıl yük  atmosfere atılmayıp ısı pompası yardımı ile daha yüksek sıcaklığa çıkartılarak aynı amaçlar için kullanılabilir.

Kaçaklar Nasıl Önlenir?

Kaçakların oluşturduğu en önemli kayıp, enerji kaybıdır. Bağlantı noktalarındaki dirseklerde, akışın süzüldüğü filtrelerde, akış debi ayarlamasının yapıldığı valflerde, boruların içinde oluşan sürtünme gibi nedenlerle oluşan enerji kaybı, verimli sistemlerde en fazla %10 civarındadır. Pnömatik sistemlerde enerji verimliliğini korumak için en basit yöntem, sızıntı kontrolünün yapılmasıdır. Bu, kompresör çıkışındaki basınç ve diğer verilerle kolaylıkla ölçülebilir. Sızıntıların belirlenmesi, ölçülmesi ve sızıntının nedeninin anlaşılarak tamirinin sağlanması ile kompresörün prosesteki çalışma süresi azaltılmış olur. Ayrıca basınç dalgalanmalarını engeller. Basınç dalgalanmaları verimi ve kaliteyi düşürür ve potansiyel duruşlara neden olur.

Uzun zaman alan bakım süreçleri minimilize edilmiş olur.Özellikle gürültülü ortamlarda hava sızıntısının anlaşılması çok zor olduğundan çeşitli cihazlara ihtiyaç vardır. Bu cihazlar sızıntıyı tespit eder ve desibel olarak şiddet ölçümünü de yapar. Bu ölçüm, aynı zamanda kompresörün birim havayı sıkıştırmak için harcadığı enerji hakkında da bilgi verir. Böylelikle sızıntı nedeniyle oluşan güç kaybı da rahatlıkla hesaplanabilir. Sızıntı giderildiği anda, bu güç kaybı da giderilmiş olacaktır.

Arama
Yazılar

Yazılar