Isıtma, Hava Koşullandırma, Bina Otomasyonu, Otomatik Kontrol, Su Su Basınçlandırma, Su Su Arıtma, Enerji, Yedek Parça

Transkript

1 Hava Koşullandırma Haziran Nisan Sayı Sayı Isıtma, Hava Koşullandırma, Bina Otomasyonu, Otomatik Kontrol, Su Su Basınçlandırma, Su Su Arıtma, Enerji, Yedek Parça Sayın Okurumuz, Bu bültenle, çalışma alanımızda Alarko Carrier ve iş Bu bültenle, Alarko Carrier ın pazara sunduğu ortaklarımızın teknik ve geliştirme çalışmalarımızın yeni açıklandığı ürünlerin makaleleri teknik sizlerle özelliklerini paylaşmak sizlerle istiyoruz. paylaşmak Amacımız bir istiyoruz. süre sonra okurlarımızın bilgisayarlarında her konusundaki zaman başvurabilecekleri düşünceleriniz bir Alarko bizler Carrier için Bülten yol kütüphanesi gösterici oluşturmaktır. olacaktır. Haberleşme adresimiz aşağıda Bülten konusundaki verilmiştir. düşünceleriniz bizler için yol Yararlı gösterici görürseniz olacaktır. Haberleşme bültenimizi adresimiz çevrenizde aşağıda yaymanızdan verilmiştir. Yararlı memnun görürseniz oluruz. bültenimizi çevrenizde duyurmanızdan memnun oluruz. Bültenin gönderilmesini istemiyorsanız aşağıdaki adresimize tıklamanız Bültenle ilgilenmiyorsanız, zamanınızı gereksiz yere yeterlidir. almak istemiyoruz, adresinizin silinmesi için bu sütunun altındaki e-posta adresimize Saygılarımızla... tıklamanız yeterlidir. Saygılarımızla. Inverter Teknolojisi ve Split Klimalar TOSHIBA RAS Serisi Bireysel Klimalar Dijital Inverter Teknolojisi TOSHIBA RAV Serisi Hafif Ticari Klimalar Dijital ve Super Dijital Teknolojisi Carrier- Silentech Serisi Bireysel Klimalar Dijital İnverter Teknolojisi Ürün Tanıtımları>>> Dijital Inverter Teknolojisi >>> Hava Koşullandırma ürünlerimiz için Bkz. alarko-carrier.com.tr Teknik Özellikleri için >>> ALARKO CARRIER BÜLTENLERİ ALARKO CARRIER BÜLTENLERİ - Yeni Ürün - - Haberler Yeni Ürün - Haberler - Gerçek Konfor - Gerçek Konfor Bu bültenleri e-bülten olarak ile almak Bu bültenleri isterseniz, e-bülten lütfen olarak ile almak isterseniz, lütfen adresinden abone olunuz. adresinden abone olunuz. Bu bülteni almak istemiyorsanz lütfen ebulten@alarko-carrier.com.tr Bu bülteni almak istemiyorsanz lütfen adresine ebulten@ boş alarko-carrier.com.tr e-posta gönderiniz. adresine boş e-posta gönderiniz. Haberleşme Adresi: info@alarko-carrier.com.tr Haberleşme Adresi: info@alarko-carrier.com.tr Split Klimalarda Inverter Teknolojisi Uygulaması-1 TOSHİBA DOĞRU AKIM (DC) HİBRİT INVERTER TEKNOLOJİSİ Son yıllarda bireysel ve ticari klimalarda YENİ Inverter Teknolojisi nden daha sık söz ediliyor. Bu yeni teknoloji ile önce ticari tip VRF li (Değişken Soğutucu Akışlı) klimalarda karşılaşmıştık. Daha sonra, geliştirilen İnverter Teknolojisi bireysel klimalar alanında da uygulanmaya başlandı. Bugün tüm dünya pazarında bireysel klima alanında inverterli klimaların payı %25 i bulmuş durumda ve İnverterli klimalar Avrupa pazarında giderek daha fazla ilgi görüyor. Toshiba Carrier, Avrupa pazarına sunduğu cihazların %70 inin inverterli olduğunu açıkladı. Bu eğilimin önümüzdeki yıllarda artarak sürmesi bekleniyor. Inverter teknolojisinin önümüzdeki yıllarda dünyadaki ve Avrupa daki gelişmelere benzer şekilde Türkiye de de daha fazla benimsenmesi bekleniyor. Bu beklentinin nedeni ise çok açık: INVERTERLİ KLİMALAR BAŞKA BİR ÇOK ÜSTÜNLÜKLERİNİN YANI SIRA, GELENEKSEL TİP KLİMALARA GÖRE %50 LERE VARAN BİR ENERJİ TASARRUFU SAĞLIYOR. Özet: Inverter Teknolojisinin Esası Geleneksel klimalarda kompresörün hızı sabittir. Başka bir deyişle güç ihtiyacı ne olursa olsun klima aynı güçte çalışır. Klimanın kapasitesi ancak fan hızı yardımı ile ortama giren hava miktarı ayarlanarak değiştirilebilir. Klima ayarlanmış ortam koşulları sağlanıncaya kadar sabit hızda ve seçilenm fan hızında (hava akışında) çalışır. Ortam koşulları sağlanınca durur. Sıcaklık belli bir değerin altına düşerse (ısıtmada) ya da yükselirse (soğutmada) klima tekrar çalışmaya başlar. Ayar sıcaklığı sağlanınca durur. Böylece geleneksel klima ortam koşullarına ulaşınca belirli bir sıcaklık aralığında, sabit hız ve kapasitede çalışır ve durur. Bu döngüsel çalışma sisteminde fazla güç tüketimi, konfor koşullarının hızlı sağlanamaması ve sürdürülmemesi, dur-kalklarda yüksek ses seviyesi vb gibi bir çok sorun yaşanıyordu. Oysa kullanıcıların konfor koşullarındaki beklentileri sürekli artıyordu, buna karşılık ay sonunda ödenen faturaların azalması da isteniyordu. Özetle kullanıcıların talebi daha ekonomik koşullarda daha yüksek konfor du. Klima sektörü bu talebe Toshiba nın keşfettiği Inverter Teknolojisi ile cevap verdi. Bu yeni teknoloji TÜRBİN GİRİŞ HAVASININ Toshiba nın öncülüğünde sürekli geliştirildi ve bugün hava koşullandırma pazarında gelişen ana eğilim haline geldi. Bu sonuç karşısında Inverter Teknolojisi nin kullanıcıların beklentilerini başarıyla karşıladığını söyleyebiliriz. SOĞUTULMASI İLE KAPASİTE Inverter teknolojisinin esası besleme gücünün frekansının değiştirilerek klima kompresörünün hızının istenilen güce göre değiştirilmesidir. (Bkz. Değişken Frekanslı Sürücü- Variable Frequency Drive: VFD, İşletme ve Uygulamalar, Alarko Carrier Teknik Bülten, No 10). Buna bağlı olarak klimanın kapasitesi de talebe KAYBININ göre kontrol edilebilir. Inverterli ÖNLENMESİ sistemlerde klima sürekli çalışır. İlk çalıştırmada klimanın kompresörü konfor ayar sıcaklığı sağlanıncaya kadar sürekli sabit hızda ve yüksek basınçta çalışır. Klimanın yakıtı Oğuz olarak AYDOĞDU kabul edebileceğimiz - Alarko Carrier soğutucu Satış akışkanı Müdürü soğutucu - Sistem devresinde Satışları maksimum debide dolaştırır ve yüksek verimli bir ısı transferi işlemi gerçekleştirir. Böylece ortam koşullarına geleneksel klimalara göre çok daha hızla ulaşılır. Ortam Bu konfor çalışmada koşullarına ulaşılınca enerji klima maliyetlerini durmaz, daha düşük azaltmak hızda, talebe göre hedefine kapasitesini ayarlayarak yönelik sürekli çalışır. Böylece ortam konforunun sürekliliği çok ekonomik olarak korunur. Sistem daha sessiz çalışır. olarak Dur-kalklar kurulan rtadan kalktığı enerji için enerji üretim tüketimi azalır, tesisinde klimanın elektronik yapılan ve mekanik uygulama donanımlarında ile arıza olasılığı azalır, klimanın yıllık kullanılabilme süresi artar. türbin havası soğutulmasının getirdiği kazanım inceleniyor. Bu teknik bültende Inverter teknolojisinin esasları açıklanacak ve Toshiba nın geliştirdiği en ileri inverter teknolojisi olan DC Hibrit İnverter Teknolojisi incelenecektir. Bu yöntemle kapasitede %20 yakın kayıp önlenebiliyor.

2 TEKNİK BÜLTEN Sayfa 2 Nisan Sayı 62 TÜRBİN GİRİŞ HAVASININ SOĞUTULMASI İLE KAPASİTE KAYBININ ÖNLENMESİ Oğuz AYDOĞDU Alarko Carrier Satış Müdürü - Sistem Satışları Bu çalışmada enerji maliyetlerini azaltmak hedefine yönelik olarak kurulan enerji üretim tesisinde yapılan uygulama ile türbin havası soğutulmasının getirdiği kazanım inceleniyor. Bu yöntemle kapasitede %20 yakın kayıp önlenebiliyor. [1] 1. GİRİŞ Bir enerji üretim tesisinde türbin giriş havasının soğutulması gerekliliği aşağıdaki 2 temel nedenle önem taşır: - Ortam/Dış Hava sıcaklığının ve buna bağlı olarak türbin giriş hava sıcaklığının 15 C nin üzerinde olması halinde, türbin anma kapasitesindeki azalmanın önlenmesi, - NOx emisyonlarının azaltılması, Soğutma işlemi absorbsiyonlu veya mekanik gruplarla yapılabilir. ABSORBSİYONLU SOĞUTMA GRUBU İLE SOĞUTMA Bu işlem zengin (güçlü) bir çözelti tarafından soğutucu akışkan buharının (H 2 0) emilmesi (absorbe edilmesi) yöntemi ile gerçekleştirilir. [2] Suyun yoğuşma enerjisi ve karışım enerjisi, diğer akışkana (çözelti) aktarılır. Bu akışkan su soğutma kulesi devresindeki soğutma suyu ile soğutulur ve işlem sürdürülür. Su soğutma kulesi soğutucu akışkan buharını da yoğuşturur. Bu nedenle kompresörlü soğutma guruplarının kulelerinden daha büyük bir kule kullanımı gerekir. Soğutma işlemi kule devresi hariç vakum altında tutulan ısı değiştiricilerin içinde kapalı çevrim olarak gerçekleştirilir. Düşük elektrik tüketimi ve bakım gereksiniminin daha az olması, CFC içermemesi, çevre korunmasına olumlu etkisi bu yöntemin olumlu yanlarıdır. Büyük kapasiteli su soğutma kulesi gereksinimi ise yöntemin olumsuz yanıdır. SANTRİFÜJ KOMPRESÖRLÜ MEKANİK-ELEKTRİKLİ SOĞUTMA GRUPLARI İLE SOĞUTMA Yüksek verimli, ozon dostu soğutucu akışkan kullanılan gruplar kullanılarak yapılan soğutma işleminde projeye uygun çözümlerle toplam enerji verimliliğini arttırmak hedeflenir. 2. TERİMLER 1. Performans katsayısı (COP): Soğutma kapasitesinin kullanılan ısı enerjisine oranı. 2. Zengin Çözelti (Concentrated solution): Bu çalışmada LiBr (Lityum Bromür) %64 ağırlık olarak kabul edilmiştir. 3. Kristalizasyon: Pompalanabilen karışımın donması veya karşı gelen sıcaklıkta olması gerekenin üzerinde yoğuşması. 4. Fakir Çözelti (Weak solution): Bu çalışmada LiBr %59,5 ağırlık olarak kabul edilmiştir. 5. Soğutucu Akışkan: H2O demineralize su. 6. Absorbent : LiBr çözeltisi. 7. Jeneratör: Atık ısının değerlendirileceği ısı değiştirici. 8. Kondenser: Soğutucu akışkanın yoğuştuğu ısı değiştirici. 9. Absorber: Buharlaşan soğutucu akışkanın zengin çözelti ile karşılaştırıldığı ısı değiştirici. 10. Purge: Yoğuşturulamayan gazların dışarı atılması işlemi. 11. Kojenerasyon: Elektrik ve ısı üretimi. 12. Trijenerasyon: Elektrik, ısı ve soğuksu üretimi. 13. Otoproduktör: Elektrik veya elektrik/ısı üretecek modelin yasal adı. 14. Santrifüj: Dönel çalışma.

3 TEKNİK BÜLTEN Sayfa 3 Nisan Sayı SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ ABSORBSİYONLU GURUPLAR Birleşik Isı Güç Üretim Tesisleri nde kullanılan tek etkili LiBr-H 2 O çevrimi Şekil 1 de gösterilmiştir. Soğutma işlemini ÇİZELGE 1 üzerinden sayılar ve okları izleyerek inceleyelim: 1. Zengin çözelti soğurucuya (absorber) püskürtülür. Buharlaştırıcıda (evaporatör) buharlaşan soğutucu akışkanı bünyesine emer. Bu sırada soğutulmak istenen devredeki su soğutulur. 2. Fakir çözelti soğurucuyu terk eder ve çözelti pompası ile ısı değiştiriciye gönderilir. 3. Fakir çözelti ısı değiştiriciden çıkar. 4. Zayıf çözelti jeneratöre girer. Kaynama noktasına kadar ısıtılır. Burada atık ısıdan yararlanılır. 5. Zenginleşen çözelti jeneratörden çıkar. Isı değiştiriciye girer, bu sırada soğutulur. 6. Zengin çözelti ısı değiştiriciden çıkar. 7. Zengin çözelti soğurucudaki püskürtücülere girer noktadaki yoğunluk ve 2. noktadaki çözelti doyma sıcaklığı noktalarına bağlı olarak hesaplanan teorik bir noktadır. Kristalizasyon eğrisine en çok yaklaşılan noktadır. Kristalizasyon eğrisinden uzaklaşmak kapasite azalmasına, yaklaşmak kristalizasyon olasılığının artmasına yol açar. Geçmişte sorun olan bu konu günümüzde elektronik düzeneklerle kontrol edilebilir ve sorun çıkmaz. ŞEKİL 1- Tek etkili düşük seviye kontrollü absopsiyonlu soğutma çevrimi [4] ÇİZELGE 1- Çözelti çevrimi dengeleme diyagramı [4]

4 TEKNİK BÜLTEN Sayfa 4 Nisan Sayı 62 Yoğuşturulamayan Gazların Dışarıya Atılması (Purge) İşlemi Vakum altında çalıştırılan su soğutma gurubunun içine sızan yoğuşturulamayan gazların dışarı atılması işlemidir. ARI 560 standartlarına göre sızdırmazlık 0,0002 cm³/s den az olmalıdır. Bu işlem belirli zaman aralıklarında otomatik veya elle yapılabilir. Verimlilik Birleşik ısı-güç sisteminde kullanılan türbin havasını soğutma projelerinde her proje için soğutma çevriminin enerji verimliliği hesaplanmalıdır. Türbin havasının soğutma gerekliliği su soğutma sisteminin kapasitesini belirler. Su soğutma sistemin verimliği ise bu kapasite için harcanan enerji miktarıyla (COP) belirlenir. Bunu bir örnekle açıklayalım. Hesaplanan su soğutucunun kapasitesi kw olsun. Bunun için kurulan soğutma sisteminin özellikleri: BUHARLAŞTIRICI (EVAPORATÖR): ARI560 FF 0,04403; Su Giriş/Çıkış Sıcaklıkları 12,0-7,0 C; Direnç 89,05 kpa(g), SOĞURUCULU YOĞUŞTURUCU: Su Giriş/Çıkış Sıcaklıkları 29,0-32,5 C; Debi 189,3 l/s; Direnç 159,02 kpa(g), GENERATÖR- ARI560 FF 0,04403; Çözelti Giriş/Çıkış Sıcaklıkları 95,0-81,5 C; Debi 29,0 l/s; Çıkış Hızı 1,78 m/s; Direnç 35,84 kpa(g) dir. Su soğutma sisteminin harcadığı enerji Tablo 1 de gösterilmiştir: ŞEKİL 2- Yoğuşturulamayan gazların dışarıya atılması (Purge) [4] A1-Soğurucu ayrım borusu A2-Yoğuşturucu ayrım borusu B- İkincil ısı değiştirici C- Ayırma deposu D-Depolama bölümü E- Çözelti dönüş vanası F- Seviye göstergesi G- Yedek boşaltma vanası H- Boşaltma vanası J- Boşaltma şişesi K- Hermetik çözelti pompası L- Dış atım (purge) vanası Kısılma vanaları üzerinden geçirilen akış ile yoğuşturulamayan gazlar dışarı atılır. Bu işlemin yapılmaması soğutma kapasitesinde azalmaya neden olur. Örnekte kw enerji üretmek için toplam 170,9 kw elektrik enerjisi harcanmıştır. Dolayısıyla sistemin verimi: COP = / 170,9 = 6,44 olarak bulunur. Su soğutma sisteminin işletme maliyeti için enerji tüketimi ile birlikte su tüketimi de dikkate alınmalıdır. SANTRİFÜJ GURUPLAR Mekanik su soğutma 1922 lerden beri santrifüj kompresörler ile yapılır. Santrifüj kompresörlü su soğutma grup-

5 TEKNİK BÜLTEN Sayfa 5 Nisan Sayı 62 ları elektrik motoru ile çalıştırılan makinalardır (Şekil 3). Mekanik soğutma çevriminde soğutucu akışkan soğutulmak istenen proses suyunun enerjisi ile buharlaştırılır, kompresör yardımı ile sıcaklık ve basıncı yükseltilir ve yoğuşturucuda sıvılaştırılarak soğutma işleminin devamlılığı sağlanır. Santrifüj guruplar sanayide yüksek verimlilikleri nedeni ile tercih edilir. Bu gruplarda küresel ısınmaya olumsuz etkisi en az olan, ozon dostu R134a soğutucu akışkan kullanılılır. Şekil 4 de örnek olarak verdiğimiz, Carrier ın tasarladığı Evergreen santrifüj kompresörlü su soğutma grubu çevreye zarar vermeden, gerçek çalışma koşullarında üstün verimlilik sağlar. Bu özelliği ile türbin giriş havasının soğutulması uygulamalarında kullanılır kw kapasite aralığında 19 XR; kw kapasite aralığında frekans inverterli 19 XRV modelleri artırılmış yüzey alanı, borulamada yüksek teknoloji, yüksek verimli motor ile sınıfında en yüksek verime (Best in Class - ASHRAE 60.1) sahiptir. Carrier 19XR/XRV grupları yıllık kaçak oranı hava koşullandırma endüstrisinde sağlanabilen en küçük kaçak değeri olan % 0,1 dir. Pozitif basınçlı tasarımı, değişken difüzör optimizasyon mantığı ile birleşik kısmi yük değerlerini (integrated part load values- IPLV) iyileştirir. Resim 1- Carrier 19 XR Tek kademeli, yarı-hermetik, santrifüj kompresörlü su soğutma gurubu [6] 4. TÜRBİN GİRİŞ HAVASININ SOĞUTULMASI ÇİZELGE 2 de dış hava sıcaklığına bağlı giriş havası - kapasite eğrisi gösterilmiştir. Aşırı Soğutma Odası YOĞUŞTURUCU Yoğuşturucu Suyu Yüzer Vanalı Oda Filtre Kurutucu Orifis Isıl Genleşme Vanası MOTOR Kavrama SOĞUTUCU Dağıtım Borusu Yoğuşturucu Ayırma Vanası KOMPRESÖR Difüzör Kılavuz Vana Motoru Pervane Kılavuz Vana Soğutucu Ayırma Vanası Soğutucu Suyu 1. Yağ Soğutucu 2. Yağ Filtresi 3. Yağ Pompası ŞEKİL 3- Tek etkili, yarı-hermetik, santrifüj kompresörlü su soğutma gurubunun çalışma çevrimi [5] ÇİZELGE 2- Giriş havası sıcaklığı ile türbin kapasitesi ilişkisi ÇİZELGE 2 den görüleceği gibi 5-15 C giriş hava sıcaklığı aralığında yaklaşık MW aralığında olan türbin kapasitesi, bundan sonra giriş hava sıcaklığına bağlı olarak lineer bir şekilde azalmasını sürdürür ve 40 C sıcaklık değerinde 50 MW a kadar düşer. Sistem verimi de buna bağlı olarak ciddi oranda azalır. Bu nedenle incelemenin başlangıcında belirtildiği gibi türbin giriş havasının 15 C giriş hava sıcaklığını üzerinde soğutulması gerekir. Alarko Carrier türbin giriş havasının soğutulması projelerinde sağladığı yüksek verimli cihaz ve donanımların yanı sıra uygulama olasılıklarının hesaplanmasında ve soğutma gruplarının tedarikinde süpervizyon desteği de sağlar.

6 TEKNİK BÜLTEN Sayfa 6 Nisan Sayı ÖRNEK TESİSLER Alarko-Altek Kırklareli Kombine Çevrim Doğalgaz Santrali Habaş Aliağa Tesisleri Soğutma kapasitesi: 1.Faz 20 MW, 2. Faz 80 MW Soğutma Kapasitesi: 5MW Resim 2- Carrier 16 JLR Tek etkili, absorbsiyonlu su soğutma gurubu [6] Resim 3- Carrier 19 XR tek kademeli santrifüj gurubu 6. SONUÇ Enerji maliyetlerinin düşürülmesinde oldukça etkili bir yöntem olan bu sistemin de kullanımının yaygınlaşması ülkemize ve endüstrimize yararlı olacaktır. KAYNAKLAR [1] Kojenerasyon hakkında bilgi için bkz: Türkiye Konjenerasyon Derneği, [2] ASHRAE, Refrigeration 98 [3] ASHRAE, Fundamentals 98 [4] Hermetic Absorption Liquid Chillers- 16JB, Operation and Maintenance Instruction Carrier Corp., Catalog no , 1997 [5] Carrier, centrifugalcycle.avi [6] Evergreen and Aqua Series Water Cooled Chillers, Cat. No: , commercial.carrier.com