SANAYİDE ENERJİ EKONOMİSİ

Gerçek hava ihtiyacı, maksimum hava ihtiyacı ve kullanım faktörünün çarpımıyla bulunur. Maksimum hava ihtiyacı ise alet sayısı ve alet başına hava ihtiyacının çarpımıyla bulunur. Bu durumda;
Maksimum hava ihtiyacı= 23x5=115
Gerçek hava ihtiyacı= 115x0,20=23  

Kesitli kompresörler bir çevrim içinde çalışırlar. Bu tip kompresörlerde belli bir miktarda kompresöre alınan akışkan sıkıştırılır ve kompresörden sevk edilir. Akışkan kompresörden yollanmadan önce yeni bir çevrim yapılmaz. Kısaca yeni bir çevrime başlamadan önce akışkan kompresörden dışarı sevk edilir. Sürekli sıkıştırma yöntemine göre çalışan kompresörler bir çevrim içerisinde çalışmazlar. Diğer bir deyimle, akışkanın kompresöre alınıp sıkıştırılması ve dışarıya yollanması aynı zamanda gerçekleşir. Kesikli sıkıştırma yöntemini kullanan kompresörler pozitif yer değiştirmeli kompresörlerdir. Bu yönteme göre çalışan kompresörler pistonlu ve dönel kompresörlerdir.

Dinamik kompresörlerin tipleri türbo ve enjektörlü kompresörlerdir. Bunların alt tipleri ise aksiyal, radyal ve diğer tiplerdir. Pistonlu kompresörlerin tipleri ise şaftlı, serbest pistonlu ve diğer tiplerdir. Dönel kompresörler ise kanatçıklı, sıvı pistonlu, helezonik odacıklı ve düz odacıklı olmak üzere 4 tipte görülmektedir.

Manometre – Tanktaki basıncı gözler.
Pislik tutucu – Basınçlı hava hattında herhangi bir pislik transferi olmamasını sağlar.
Emniyet ventili – Tanktaki basıncın belli bir değeri geçmesi durumunda basıncı düşürür.
Hava kondenstopu – Tankta biriken suyun sisteme yollanmadan burada tutulmasını sağlar.

Son kullanıcılar için basınçlı hava sistemlerindeki enerji tasarrufu pek çok açıdan önem arz etmektedir. Böylece; hava kaçakları en aza indirilmiş olacak, sistem yüksek verimle çalıştırılacak, maliyetlerde önemli azalmalar ortaya çıkacak, hatalı üretim minimuma indirilecektir.

Basınçlı hava sistemlerinde hava kaçağı olabilecek noktalar; emniyet valfleri, kesici valfler, boru ve hortumların bağlantı yerleri, yol verme kaplinleri ile basınçlı hava kullanan pnömatik aletlerdir. Manometre ise tanktaki basıncı gözleyen bir alettir ve hava kaçağı olabilecek bir nokta değildir.

Sanayi tesislerinde makinelerin pek çoğu prosedür gereği basınçlı hava ile temizlenmektedir. Makinelerin bazılarının ise basınçlı hava ile temizlenmesi kolay olduğu için bu yol tercih edilmektedir. Basınçlı hava genellikle tezgâh temizliği ile çalışanların üzerindeki toz ve talaşın temizliğinde kullanılmaktadır. Bunun dışında üfleme sistemleri ile ayırma işlemlerinde de kullanılmaktadır. Bu amaçla konveyör üzerindeki hatalı ürünler üflenerek atılmaktadır. Konveyör, yükleri havadan ya da yerden taşımayı sağlayan ve kapalı devre çalışan sürekli bir aktarma mekanizmasıdır. Üfleme sistemleri bir parçanın bir yerden bir yere sürüklenmesi amacıyla transfer işlemlerinde de kullanılmaktadır. Üfleme sistemlerinin diğer bir kullanım alanı ise kurutma işlemleridir. Bu amaçla yıkanmış parçanın üzerindeki su üflenerek kurutulmaktadır. Üfleme sistemleri soğutma amacıyla da kullanılabilmektedir. Bunun için sıcak parçaların üzerinde hava üflenerek soğutulmaktadır. Sıkıştırma işlemleri için ise kullanılmaz.

Basınçlı hava sanayide çeşitli alanlarda hava ihtiyacı olan her yerde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Basınçlı hava endüstride enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Bunun dışında pnomatik yolla malzemenin taşınmasında bir maddenin yer veya konumunu değiştirilmesinde kullanılmaktadır. Ayrıca boya, yağ gibi malzemelerin istenilen yere püskürtülmesi amacıyla kullanılır.

Kompresörlerin çok geniş bir kullanım alanı bulunmaktadır. Isıtma ve soğutma sistemlerinde petrokimya endüstrisinde, otomobillerde, buzdolaplarında, apartmanlarda, uçaklarda, gaz türbinleri gibi pek çok alanda kompresör kullanılmaktadır.

Kullanım faktörü, basınçlı hava cihazının çalışma süresinin yüzdesi olarak ifade edilen bir değerdir. Kullanım faktörü, basınçlı hava sistemlerinin kapasite tahminlerinin yapılmasında kullanılmaktadır. Sanayideki uygulamalarda basınçlı cihazlarda geniş bir aralıkta hava debisi ihtiyacı beklenebilmektedir. Cihazların kullandığı hava miktarının tespiti amacı ile kullanım faktörü olarak da tanımlanan bu değişkenin hesaplanması gerekmektedir. Basınçlı hava kullanan cihazların kullanım faktörleri %10 ile %100 arasında yer alabilmektedir. Cihazların kullanım faktörü belirlendikten sonra, işletmenin gerçek hava ihtiyacının saptanabilmesi amacı ile basınçlı hava ihtiyaç analiz çizelgesi hazırlanması gerekmektedir. Kullanım faktörü ile maksimum hava ihtiyacı çarpılarak gerçek hava ihtiyacı bulunur.

300 lt/sn x 0.55 kW x 4000 saat = 660000 kWh

Diyagramda sıcaklık skalasında 30°C’den eğriye doğru yatay çizilip, buradan aşağıya doğru dikey inilirse, 30°C sıcaklıktaki 1 m³ havada 30 gr su bulunduğu görülecektir. 1m³ havada 30 gr su bulunursa soruda verilen 10 m³ havada;

30 x 10 = 300 gr su bulunacaktır. Havada %50 bağıl nem bulunduğundan 360 x (50 / 100) = 180 gr değeri bulunacaktır.

Kompresörler ISO5390-1977’ye göre deplasmanlı ve dinamik kompresörler olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Deplasmanlı kompresörler, pistonlu ve dönel kompresörler olmak üzere iki ana gruba ayrılır. Pistonlu kompresörler grubunda şaftlı serbest pistonlu ve diğer tipteki pistonlu kompresörler yer almaktadır. fiaftlı kompresörler ise pistonlu ve diyaframlı olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Dönel kompresörler önce tek şaftlı ve iki veya çok şaftlı olarak ikiye ayrılır. Tek şaftlı kompresörler sıvı segmanlı, paletli, döner veya eksantrik hareketli pistonlu ve diğer tipler olarak sınışandırılır. ‹ki veya çok şaftlı kompresörler ise vidalı, çift döner şaftlı ve diğer tipler olarak üçe ayrılır. Dinamik kompresörler, turbo kompresörler ve enjeksiyonlu kompresörler olmak üzere iki grupta yer almaktadır.

Dinamik kompresörlerde, kompresöre giren havaya döner kanatlar vasıtasıyla kinetik enerji verilir. Böylece havanın akış hızı arttırılır. Dağıtım sisteminde havanın hızı düşerken bünyesindeki kinetik enerjinin bir kısmı basınç enerjisine dönüştürülerek hava basınçlandırılmış olur.

Hava kaçakları, basınçlı hava kullanımında önemli sorunların başında yer almaktadır. Basınçlı hava sistemlerinde enerji tasarrufu çalışmaları yapılırken hava kaçağı olabilecek noktalar belirlenerek burada alınabilecek önlemler ortaya konulmalıdır. Filtre ve kurutucuların seçim ve kullanımı basınçlı hava sistemlerinde enerji tasarrufu ve sorunsuz işletme açısından önemlidir. Projelendirme, basınçlı hava kullanan sistemlerde, sistemin verimli ve uzun ömürlü kullanımında büyük önem arz etmektedir. Giriş havasının şartları, basınçlı hava sisteminde enerji tüketimini etkilemektedir. Basınçlı hava sistemlerinde, alınan havanın sıcaklığı, nemi ve temizliği sıkıştırma verimini etkilemektedir.

Hava kanallarında ortaya çıkan en büyük kayıp, kaçaklardan kaynaklanmaktadır.

Maksimum hava ihtiyacı=alet sayısı X alet başına hava ihtiyacı, Bu formül kullanılarak maksimum hava ihtiyacı=3X20=60 lt/sn

Gerçek hava ihtiyacı=maksimum hava ihtiyacı X kullanım faktörü’ dür. Maksimum hava ihtiyacı=alet sayısı X alet başına hava ihtiyacı’ dır. Gerçek hava ihtiyacı=3X20X60=24 lt/sn

A kompresörü için yıllık enerji tüketimi= 250*0.5*7500=937500, B kompresörü için =250*0.35*7500=656250, C kompresörü için= 250*0.25*7500=468750, A>B>C

A kompresörün tam yükte, boşta ve toplam enerji tüketimi şu şekilde hesaplanır:                                      Boşta= 70*4500*0.40=126000,                                     Tam yükte= 150*4500*0.60=405000, Toplam=405000+126000=531000 bulunur. B kompresörün tam yükte, boşta ve toplam enerji tüketimi şu şekilde hesaplanır:                                                            Boşta= 50*4500*0.40=90000,                                       Tam yükte= 150*4500*0.60=405000, Toplam=405000+90000=495000 bulunur. En düşük enerjiye sahip olan B kompresörü seçilir