Elektrik Enerjisini Üretmek mi? Verimli kullanmak mı?

Dünya ortalamalarına göre sanayi tesislerinde kullanılan elektriğin yaklaşık %70'i Üç fazlı asenkron motorlarda kullanılmaktadır. Ülkemizde Enerji Bakanlığı verilerine göre 2006 yılında sanayide tüketilen 68.000 GW elektriğin 48.000 GW'ı elektrik motorlarında tüketilmiştir. Yine uluslararası istatistiklere göre sanayi tesislerinde tüketilen elektriğin fan, pompa ve kompresörlerde dağılımı aşağıdaki gibidir:

Ortalama bir otomotiv fabrikasında tüketilen elektriğin 2–2,5 milyon TL/ay, ortalama bir demir çelik fabrikasında tüketilen elektriğin 5-10 milyon TL/ay ve ortalama bir lastik fabrikasında tüketilen elektriğin 1-2 milyon TL/ay olduğu göz önüne alındığında fan, pompa, kompresör ve konveyörlerde yapılacak tasarruf ve iyileştirmelerin sağlayacağı faydalar kolayca görülecektir. Örnek olarak kompresör sistemlerini ele alırsak, basınçlı hava genellikle bir işletmedeki en pahalı enerji tipidir. Basınçlı hava belli başlı bütün endüstrilerde kullanılmaktadır. Avrupa da yaklaşık 80 TWh enerji basınçlı hava üretimi için kullanılmaktadır.

Sanayide öncelikli tasarruf alanları olarak fan, pompa ve kompresörlerin seçilme nedenleri olarak şunlar söylenebilir;

► Kullanılan motorların güç tüketimleri yüksektir.

► İlk kuruluşta maximum kapasitenin üzerinde motorlar seçilir.

► LCC (life cycle cost) ömür boyu maliyet içinde enerji maliyetleri büyüktür. (Ce)
 

LCC (Life Cycle Cost) = Cic + Cin + Ce + Co + Cm + Cs + Cenv + Cd


LCC= Ömür Boyu Maliyet

Cic = İlk Yatırım Maliyeti

Cin = Kurulum ve Devreye Alma Maliyeti

Ce = Enerji Maliyeti

Co = İşletme Maliyeti

Cm = Bakım Onarım Maliyeti

Cs = Arıza ve Üretim Kaybı Maliyeti

Cenv = Çevresel Maliyet

Cd = Kapatma ve Elden Çıkarma Maliyeti

Önemli olan birçok kişi tarafından bilinen ve değişik platformlarda tartışılan bu rakamların söylemden çok eyleme dönüştürülme zorunluluğudur. Bunun için mutlaka bilinçlendirme çalışmaları devam etmeli ve aslında mevcut olan enerji sorununun çözümünde üretim kadar verimliliğinde önemi doğru olarak anlatılabilmelidir. Enerji verimliliği; enerji girdisinin üretim içindeki payının azaltılması, aynı üretimin daha az enerji tüketerek gerçekleştirilmesidir. Bir başka tanımda ise enerji verimliliği; binalarda yaşam standardı ve hizmet kalitesinin, endüstriyel işlemlerde ise üretim kalitesi ve miktarının düşüşüne yol açmadan enerji tüketiminin azaltılmasıdır, şeklinde ifade edilmiştir. Enerji tüketiminde büyük paya sahip olan sanayi sektöründe yapılacak verimlilik çalışmaları bu sebeple oldukça önemlidir. Bu bağlamda verimlilik konusuna bu yazımda değişken hızlı sürücülerin kullanımı ve gereksiniminden bahsederek başlamak ve diğer yazılarımda bu konuyu daha da detaylandırmak istiyorum.

Üretmek mi? Verimli kullanmak mı? Sürücülerin önemi nedir?

Sürücü Sistemleri kullanmak için 4 ana nedeni şöyle açıklayabiliriz.

►Yüksek kapasite gerektiğinde hızı yükseltme imkanı ile sistemin maksimum kapasitede kullanımı ve yüksek verimlilik,
►Düşük kapasite gerektiğinde hızı düşürme imkanı ile en iyi enerji verimliliği ve en düşük enerji maliyetleri,
►Her zaman motora yumuşak yol verme imkanı ile hem elektrik hem de mekanik ekipmanlar için minimum bakım,
►Değişken proses durumlarında doğru ve optimal hız ile en iyi ürün kalitesi.

Aşağıdaki bilgiler incelendiğinde sürücüler kullanılan toplam elektrik enerjisinden %9,5 tasarruf sağlayabileceği açıkça görülür.

Fazladan boyutlandırılmış bir pompa sisteminde hız %20 düşürülür ise güç tüketimimiz nasıl etkileneceğini sayısal olarak hesaplarsak?

P1 =132 kW ve n1=1500 rpm ve P2 = ? kW ve n2=1200 rpm

P2= 132 / (1500/1200)^3 Güç hızın küpü ile orantılıdır. (P~N^3)

Sonuç olarak P2 = 67,58KW bulunur ve Enerji de %51 lik bir düşüş olduğu görülebilir.