Otomobil Montaj Fabrikasında Enerji Tasarrufu Tedbirleri:

1—Soğutma Sistemi:

1.1—Soğutma Gruplarında Kompresör COP değerlerinin

hava soğutmalı gruplarda………… …………2.60-2.90

pistonlu kompresörlü su soğutmalı gruplarda…3.50-4.50

vidalı kompresörlü hava soğutmalı gruplarda…2.60-3.00

vidalı kompresörlü su soğutmalı gruplarda…...4.70-6.3

santrifüj kompresörlü su soğutmalı kompresörlerde… 5.3-10.8 aralığında olması beklenir.

1.2--Bu çalışma sırasında incelenen chillerlerden yalnızca biri (Su soğutmalı chiller) aktif olarak çalışmaktadır. Yapılan ölçümlerde, chillerlerin COP değeri ~5,5 olarak hesaplanmıştır.

1.2.1--Hesaplanan bu COP değerleri beklenen aralıktadır. Günümüz teknolojisinde su soğutmalı chillerler için COP değerleri genellikle 4,5~7 arasındadır.

1.2.2--İncelenen tesis için mevcut chillerin yeni nesil chiller ile değiştirilmesine gerek görülmemiştir.

1.3--İhtiyaç olması halinde ise daha yüksek COP’li chillerlerin tercih edilmesi enerji tasarrufu sağlayacaktır.

2—Pompalar:

1--Aktif çalışan kompresör soğutma suyu pompalarının verimlerinin beklenenden düşük olduğu tespit edilmiştir.

1.1--Aktif çalışan kompresörün soğutulmasını sağlamak için düşük kapasiteli, yüksek verimli pompaların kullanılmasıyla 146.160,00 kWh/yıl enerji tasarrufu mümkündür.

1.2--Toplam tasarrufun mali değeri 29.232,00 TL/yıl’dır.Yapılacak yatırımın mali değeri 61.000,00 TL’dir. Basit geri ödeme süresi ise 2,09 yıl’dır.

2--Kompresör soğutma pompaları etiketine yakın değerlerde çalışmasına rağmen verimlerinin düşük olduğu tespit edilmiştir. Bunun sebebi olarak, seçilen pompaların etiket NPSH (Net Positive Suction Head, Net Pozitif Emme Yüksekliği) değerlerinin

yüksek olması gösterilebilir.

2.1--Bu nedenle değişimini önerdiğimiz pompalar için seçim yapılırken NPSH değerlerinin mümkün olduğunca düşük seçilmesine özen gösterilmiştir.

3--Mevcut kule soğutma pompalarının sistem verimlerinin beklenenden düşük olduğu tespit edilmiştir.

3.1--Kule pompalarının yüksek verimli pompalar ile değişimi sonucunda elde edilecek tasarruf miktarı 515.340,00 kWh/yıl olarak hesaplanmıştır. Tasarrufun mali değeri 103.068,00 TL/yıl’dır. 3 adet pompa için yatırım maliyeti 127.000,00 TL ve projenin basit geri ödeme süresi 1,23 yıl’dır.

3.2-- Yapılan endüstriyel uygulamalarda 50 kW gücünde bir kompresör motorunun verim değeri %83,48 olarak hesaplanmıştır. Bu kompresörün motorunun %95 verimle çalışan yeni bir motorla değiştirilmesi durumunda elde edilecek kazanç

YMK=87.660×0,191325=16.771 TL

YEA=0.462×87.660=40.498 kg CO2 

sağlanabilmektedir.

4--İncelenen 2 adet chiller pompasından sistem veriminin beklenen aralıkta (>%60) olduğu

tespit edilmiştir. 

4.1--2 adet pompanın verimlerinin düşük olduğu 

(%25-38) belirlenmiştir.

4.1--Mevcut pompaların daha verimli pompalar ile değişimi sonucunda yıllık 206.640,00 kWh enerji tasarrufu yapmak mümkün olacaktır.

4.2--Bu tasarrufun mali değeri 41.328,00 TL/yıl’dır. Bu değişimin yatırım maliyeti 46.000,00 TL ve basit geri ödeme süresi ise yaklaşık 1,11 yıl’dır.

3-- Boyahane HVAC Fanları:

1-- İncelenen tesiste, fan motorlarının tamamında hız sürücüsü bulunmaktadır. Bu nedenle verimleri düşük olan fanlara yalnızca fan değişimi önerilmektedir.

1.1--Toplam 5 adet fan için düşünülen fan değişimi sayesinde elde edilecek toplam tasarruf miktarı 1.146.096,00 kWh/yıl’dır. Bu tasarrufun mali değeri 229.219,20 TL/yıl’dır.

1.2--5 adet fan için yatırım maliyeti yaklaşık olarak 387.000,00 TL ve basit geri ödeme süresi 1,69 yıl’dır.

2-- HVAC sistemlerinde verimliliği sağlamak için:

1--Sistemin işletim saatlerinde çalışması, işletmenin kapalı olduğu zamanlarda sistemin kapanmasının sağlanması-zaman saatli veya hareket sensörü ile elektriği açıp-kapamak,

2--Fancoil ve radyatörlerin kontrolleri ile işletim saatleri dışında çalışmaması,

3--Pompa ve fanların basınç ve debi gibi değerlerin ölçümüne dayanarak frekans konvertörü ile kontrol edilmesidir.

4--Boya Fırınları:

1--Bu tesiste toplam 8 adet fırın incelenmiştir. Enerji verimliliği arttıran uygulamaların başında gelen kurutma fırın brülörlerinde yakıt-hava oranının iyi ayarlanması gelmektedir.

1.1--Gaz yakıtlar hava ile kolaylıkla karıştığından ön hazırlığa gerek olmamaktadır.Tutuşma sıcaklığına ulaşıldığında ve uygun türbülans sağlandığında yanma süresi kısalmaktadır

2--Yakıt cinsine göre değişiklik gösteren bu katsayının istenenden az olması halinde, karbonmonoksit oluşmakta, üretilen enerji miktarı azalmakta ve yanma verimi düşmektedir.

2.1--Hava fazlalık katsayısının gereğinden fazla olması halinde ise karbonmonoksit azalmakta ancak yanmaya iştirak etmeyen hava ısıtılarak bacadan atılmakta ve yine

yanma verimi düşmektedir.

2.2--Bu nedenle, yanmanın optimizasyonu için analizörler yardımıyla,baca gazı analizleri yapılarak brülöre anında müdahale edilebilmektedir.

3--Bu çalışma sırasında boya kurutma fırınlarından 4 adedinde, hava/yakıt oranının etkin yanma için uygun olmadığı görülmüştür. 4 adet boya kurutma fırınında brülör yanma optimizasyonu yapılması durumunda yıllık 824.712,00 kWh/yıl ve mali olarak 61.853,40 TL/yıl enerji tasarrufu sağlanabilecektir.

5--Basınçlı Hava:

1—Basınçlı hava tesisatında verimlilik için

1.1--Kompresörlerin doğru tip ve boyutta seçilmesi,

1.2--Kompresöre soğuk, temiz ve kuru hava girişi sağlanması-çatıda-ses yalıtımlı odada muhafaza etmek

1.3--Kompresör soğutma havasının ısıtma vs için kullanımı,

1.4--Hava kaçaklarının giderilmesi,

1.4.1—Yapılan başka bir çalışmada Tesiste ultrasonik debimetre ile 22 farklı noktada, farklı çaplarda deliklerden sızıntılar gerçekleştiği tespit edilmiştir. Sızıntıların giderilmesi ile 61.341 kWh/yıl elektrik enerjisi tasarrufu ve 11.797 TL/yıl mali tasarruf potansiyeli tespit edilmiştir.

1.5--Sistemin mümkün olan en düşük basınçta çalıştırılması, eğer ekonomikse soğutma enerjisinin geri kazanılması-sistemi zonlara ayırarak düşük basınç istenen yerlerin düşük,yüksek basınç isteten yerlerin yüksek basınçta çalıştırılması

1.6--Ekipmanların uygun şekilde yağlanması olarak sıralanabilir.

1.7--Basınçlı hava sisteminde meydana gelen sızıntılar toplam hava üretiminin %25’ine kadar ulaşabilmektedir. Bununla beraber kabul edilebilir sızıntı oranı kompresör çıkış debisinin %10’u kadardır

2-- Montaj, kaynak, boyahane ve plastik bölümleri için gereken basınç 5.5 bar olup kompresörlerin 8,5 bar basınçta çalışması enerji sarfiyatına sebep olmaktadır.

2.1--Bu bölümlerin basınç ihtiyacı 1 ya da 2 kompresörün 6,5 bar basınçta çalıştırılması ile karşılanabilir.

2.2--Düşük basınçta çalışan kompresörler için yeniden hat çekilmesi gerekmektedir. Böylece aktif halde bulunan ve 8,5 bar basınçta çalışan kompresörlerin üzerindeki yük azaltılarak enerji tasarrufu elde etmek mümkün olacaktır.

2.3--Bu uygulama ile elde edilebilecek tasarruf miktarı 1.396.080,00 kWh/yıl’dır. Bu tasarrufun mali değeri 279.216,00 TL/yıl, yeni hat için yatırım maliyeti yaklaşık 650.000,00 TL ve projenin basit geri ödeme süresi 2,33 yıl’dır.

2.4-- Kompresör hava emiş kanallarının dışarıya alınması ile emiş sıcaklığı yaklaşık 10 C azaltılabilmektedir. 

Bu durumda elde edilebilecek kazanç 800 ve 1000 kPa için 1’er kompresörün yıllık 8.000 saat çalıştığı ve yük faktörünün %80 olduğu kabul edilerek hesaplanırsa ,bu durumda kompresör %3,3 daha az çalışarak normal işletmesini sürdürecektir.

6-- Buhar Kazanları:

1--Baca gazı analizörü ile baca gazındaki karbondioksit, karbon monoksit, oksijen miktarları,baca gazı sıcaklığı ve ortam sıcaklığı gibi pek çok parametre ölçülebilmektedir.

2--Bu değerler ile yanma verimi otomatik olarak hesaplanabilmektedir. Kazan verimini hesaplayabilmek için ise kayıpları belirlemek gerekmektedir.

2.1--Buhar kazanı kayıpları genel olarak baca gazı kayıpları, yüzeyden ısı kaybı ve blöf ile ısı kaybı olarak incelenmiştir.

2.2--İncelenen tesis için hesaplamalarda blöfle ısı kaybı ihmal edilmiştir.Buhar kazanı enerji denkliği şematik gösterimi- Sankey Diyagramı verilmiştir.Sankey Diyagramı çalışma sırasında yapılan gerçek ölçümlere dayanarak bu çalışma için üretilmiştir.

2.3--Kazan için yapılan ölçümler ve hesaplamalar doğrultusunda kazan veriminin beklenen değerlerde olduğu tespit edilmiştir.

2.3.1--Doğalgaz brülörlü yakma sistemlerinde baca gazında %3 oksijen ve 0 ppm karbon monoksit ölçülmesi sistemde optimum yanma olduğunu göstermektedir. Ölçülen oksijen oranının %3’e çekilmesi için fazla hava oranı bir miktar düşürülebilir.

Kaynak:

1--Mühendis ve Makine--cilt 59, sayı 691, s. 85-100, 2018--Bir Otomobil Montaj Fabrikasının Enerji Tüketim Analizi ve Enerji Tasarrufu Potansiyelinin Değerlendirilmesi Burcu Akbaş--Durmuş Kaya--Muharrem Eyidoğan

2-- Mühendis ve Makine--cilt 58, sayı 689, s. 23-36, 2017--Basınçlı Hava Sistemlerinde Enerji Verimliliği ve Emisyon Azaltım Fırsatlarının İncelenmesi-Süleyman Sapmaz--Durmuş Kaya