YEġĠL BĠNALARDA POMPA TTMD 15 OCAK 2011 BORA TÜRKMEN

Transkript

1 YEġĠL BĠNALARDA POMPA TTMD 15 OCAK 2011 BORA TÜRKMEN

2 Agenda 1. Dünyada Çevre Dostu YeĢil Binalar 1.1 Genel Tanımlama ve Dünya Yeşil Bina Konseyi 1.2 Yeşil Bina ve Türkiye 1.3 Binalarda kullanılan pompalar 1.4 Pompalarda Enerji Verimliliği

3 1.1 Genel Tanım YeĢil Binalar Bina içinde tüm kaynakların genel verimliliklerinin iyileştirilmesi Çevresel kirliliğin azaltılması Halk ve bina içinde çalışanların genel sağlık durumlarının iyileştirilmesi Yüksek verimlilik sayesinde işletme giderlerinin düşürülmesi Enerji verimliliği sayesinde ekonominin gelişimi

4 1.2 Dünya YeĢil Bina Konseyi World Green Building Council 1999 Yılında kurulmuştur. Dünya çapında, Ulusal Yeşil Bina Konseyi için bir şemsiye olarak hizmet vermektedir Mevcut Üyeler: Almanya USA Kanada Japonya Avusturalya Hindistan Tayvan Meksika U.A.E Birleşik Arap Emirlikleri Brezilya Yeni Zellanda İngiltere

5 - YeĢil Bina Derecelendirme Sistemleri YeĢil Bina rating sistemi henüz oluģturmamıģ ülkeler : YeĢil Bina rating sistemi oluģturma yolunda olan ülkeler Egypt Kuwait Saudi Arabia Thailand Chile Colombia Costa Rica Ecuador Malaysia Hong Kong Korea Singapore Australia Taiwan China Turkey 5

6 - Turkiye de...? Çevre Dostu Yeşil Binalar Derneği 2007 Eylül ayında kuruldu. ÇEDBİK Konseye tam üyelik için adaylığı sürüyor.. Amaçlar: Yeşil bina sertifikasyonunda uluslararası standartlar için lobi faliyetleri BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) standardı için adaptasyon faliyetleri Yeşil Binlarla ilgili genel fikir oluşması, tanınması, toplumda bilgi sahibi olunması

7 - YeĢil Bina Genel Kriterleri Kriterler; Sürdürülebilir geliştirme Su Tasarrufu Enerji Verimliliği Malzeme seçimi İç ortam kalitesi Emisyonlar Yalıtım Yenilenebilir Enerjiden yaralanma Doğal Aydınlatma

8 . - Yönetmelik 8 Trend Analysis of Green

9 Binalarda pompalar Konutlar, Oteller, ticari binalar, kongre merkezleri, stadyumlar ve havaalanları için bir çok pompa kullanılmaktadır. Uygulamalar Domestik su temini Drenaj Isıtma Havalandırma & Soğutma Temizlik işleri, domestik sulama Yağmur suyu faydalanma sistemleri

10 Binalarda drenaj sistemi Arzu Kulil

11 Premises boundary Binalarda drenaj sistemi Yeni DIN standartlarının uygulama alanları DIN EN DIN DIN EN Arzu Kulil The scopes of application of the new standards are illustrated using the example of a house with premises.

12 Salmastralı ve Salmastrasız pompaların karşılaştırılması Salmastrasız Pompalar (Islak Rotorlu Pompalar) Islak rotorlu pompalarda özel bir elektrik motoru basılan sıvı içerisinde çalışmaktadır. Özel bir ayırıcı gömlek ile elektrik motorunun stator kömürünü sıvı ile temastan korur. Manyetik olmayan alaşımlı çelikten bir mil kullanılmaktadır. Mil grafit yataklar üzerinde dönmektedir. Fırça sabittir. Basınçlı pompalanan sıvı sistem içinden geçerken hem soğutmaya yardımcı olur hemde rulmanlardaki yükü azaltır. Islak rotorlu pompalar sessizdir ve az bakım gerektirir. Elektronik kumandalı motorlar ile, mikro frekans konvertör ile veya küçük pompalarda voltaj ile kumanda edilebilir. Islak rotorlu pompalar ayrıca hızlarını elle ayarlamaya müsaittir (3 hızlıdır) Pompa ve motor komple bir ünitedir, motor pompalan sıvı ile yıkanır, soğutulur ve yağlanır.

13 Salmastralı ve Salmastrasız pompaların karşılaştırılması Salmastralı Pompa Setleri (Kuru rotorlu Pompalar) Kuru rotorlu pompalar içindeki rotor standart elektrik motorunun bir parçasıdır ve hidrolik pompa gövdesine bir O-ring ile bağlanmıştır. Elektrik motoru ve pompa tek bir mil veya kavrama (kaplin) ile birbirine bağlanan iki ayrı mil ile birbirine bağlanabilir. Mil, radyal eksenel rulmanlar veya bilyalı rulmanlar üzerinde dönmektedir. Basınçlı pompalanan sıvı sistem içerisinde her tür sıvıya adapte edilebilen mekanik salmastra yüzeyinde yağlayıcı olarak rol almaktadır. Hava soğutmalı motor

14 Salmastralı ve Salmastrasız pompaların karşılaştırılması Islak Rotorlu Pompalar Avantajları + Sessiz çalışma (fansız motor) Mekanik salmastra olmadığından bakım gerektirmez Küçük çaplarda diğerlerine göre oldukça uygun fiyatlıdır. Dezavantajları - Düşük verim Kuru Rotorlu Pompalar Avantajları + Yüksek verim Kolay motor değişimi Dezavantajları - Motor fanından dolayı sesli çalışma Mekanik salmastra gereklidir. Küçük çaplarda ıslak rotorluya göre pahalıdır.

15 Hidrofor Sistemleri

16 Kullanım Alanları Kullanım suyu Bahçe sulama Arıtma sistemlerinde Konutlarda yangın söndürme maksatlı

17 Hidrofor Seçimi Bir hidroforun seçiminde, kullanıcıdan alınması gereken bazı bilgiler vardır.bu bilgiler alınmadan seçilen hidroforlarda, istatistiklere göre seçilenle sistem için gerekli olan arasında %50 oranında farklılıklar çıkmaktadır. Bunun sonucunda da; 1-Yüksek enerji sarfiyatı 2-Tesisatta çıkan çeşitli arızalar 3-Transfer edilen sıvının kullanıldığı cihazlarda arızalanmalar Yetersiz sıvı transferi Yüksek veya alçak basınç dezavantajları gibi sorunlar çıkmaktadır.

18 Ġhtiyaç duyulan su miktarı nasıl hesaplanır? Q - m 3 /h Konutlar için; Q = (D x a x Qg x k ) / 1000 eģ zaman kullanım faktörü kiģi baģı su sarfiyatı ( lt/gün kiģi ) bir dairede oturan kiģi sayısı Toplam daire sayısı Ġhtiyaç duyulan debi (m3/h)

19 EĢ zaman faktörü (k) tablosu Debi hesaplanırken kullanımım maksimum olduğu andaki su debisi dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, özellikle çok kullanıcılı apartman, hastane, otel gibi yerler için tecrübeler sonucu belirlenen eş zaman kullanım faktörlerinden faydalanılır.

20 Atık su pompaları Atık su pompaları atıksuyun cinsine göre seçilmelidir. Tipler; Vortex çarklı (foseptikte kullanılır) Parçalayıcı bıçaklı (foseptikte kullanılır) Drenaj pompaları (yağmur suyu drenajında kullanılır)

21 Çevre Dostu YeĢil Binalarda Yağmur Suyu Sistemleri

22 Drenaj Standartları eğer Geri yıkama ile Uyumlu değilse Yağmur Yağdığında 22

23 Drenaj Standartları eğer Geri yıkama ile Uyumlu değilse Su Drenaj sistemi ile toplanır 23

24 Drenaj Standartları eğer Geri yıkama ile Uyumlu değilse Çok kuvvetli yağmur yağdığında 24

25 Drenaj Standartları eğer Geri yıkama ile Uyumlu değilse Çok büyük su miktarları geldiğinde kanalizasyon sistemleri bu kadar çok suyu taşıyamaz Gelen su borular aracılığı ile geri taşınır. 25

26 Drenaj Standartları eğer Geri yıkama ile Uyumlu değilse Geri gelen su binadaki tüm Tesisattan geri teper 26

27 Drenaj Standartları eğer Geri yıkama ile Uyumlu değilse Su taşkınları,sokaklar Geri Tepme Seviyesi 27

28 Çevre Dostu YeĢil Binalarda Yağmur Suyu Sistemleri yapı parçaları geri basma seviyesi altında değil Geri basma seviyesi Ayrılmış düzlem 28

29 SANTRĠFÜJ POMPA SĠSTEMLERĠNDE ENERJĠ TASARRUFU YEġĠL BĠNADA POMPA= ENERJĠ TASARRUFU 29

30 NEDEN ENERJĠ TASARRUFU? Rekabet ortamında üretim maliyetlerini azaltmak-rekabetçġ ÜRÜN FĠYATI Çevrenin korunması-daha AZ CO2 Kıt olan enerji kaynaklarımızı korumak- ÇOCUKLARIMIZA ENERJĠ BIRAKALIM Bora TÜRKMEN MMO Ankara Ekim

31 SABANCI CENTER DA ENERJĠ TASARRUFU ÇALIġMALARI YILLIK ELEKTRĠK TÜKETĠMĠ-KWH SABANCI CENTER ELEKTRĠK TASARRUFU ÇALIġMA ( ) SONUÇLARI kwh YILLAR Enerji tasarrufu çalışmaları sonucu 1 yıllık elektrik tasarrufu: kwh= $/yıl 31

32 Bir Pompanın Ömür Boyu Maliyeti Ġçinde Enerjinin Payı Bakım Maliyeti:10409 Euro 6,6% 6,6% Satın alma maliyeti: 5600 Euro 3,6% 20pt Enerji Maliyeti : Euro 89,8% 92,8% 65 kw derinkuyu pompası Kaynak: Europump &Hydraulic Institute 32

33 2021 ADET DERĠNKUYU POMPASININ VERĠMLĠLĠKLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ Toplam verim Overall efficiency 10% - 20% % - 30% % 31% - 40% % - 50% % - 60% % - 70% No. of submersible borehole pumps measured Total:

34 Verim, bir sistemin ya da makinenin yaptığı etkin işin ( çıktı), sisteme sağlanan enerjiye (girdi) oranıdır. Pompa verimi sıralanan faktörlerin bir fonksiyonudur: Gövde, mil ve rulman tasarımı Malzeme, yüzey pürüzlülük kalitesi Boyut, ebat ve hız Pompalanan sıvı

35 Verim, bir sistemin ya da makinenin yaptığı etkin işin ( çıktı), sisteme sağlanan enerjiye (girdi) oranıdır. Motor verimi sıralanan faktörlerin bir fonksiyonudur: Motor büyüklüğü ve motor tipi Aktif materyallerin niceliği ve niteliği Rotor tasarımı ve hava boşluğu Genel konsept Elektrik motorları 3 enerji verimi sınıfı altında gruplandırılır.

36 Pompa da Güç Hesabı Pompa Mil Gücü Hesabı Q(m³/h)* H (m SS) P (kw) = * η pompa Bora TÜRKMEN TTMD Ankara Ocak

37 SANTRĠFÜJ POMPA SĠSTEMLERĠNDE ENERJĠ TASARRUFU ĠÇĠN NELERYAPILMALI 1- H ve Q hesaplanırken emniyet payları büyük tutulmamalı, aksi takdirde pompa max. verimli noktalarda çalışamaz 2- Pompa şartnamelerinde gereksiz sınırlamalar koyarak imalatçıların max. verimli pompalar seçmesi engellenmemeli Aşağıdaki sınırlamalardan kaçınılmalıdır; -Maksimum çark çapının %95 ine kadar pompa seçimi - Maksimum verimli noktanın solunda pompa seçilmesi şartı - Pompa hızının sınırlanması 37

38 SANTRĠFÜJ POMPA SĠSTEMLERĠNDE ENERJĠ TASARRUFU ĠÇĠN NELERYAPILMALI 3- Kapasite ihtiyacının değişken olduğu sistemlerde, mümkün olduğu kadar pompa sayısı arttırılmalı ve paralel çalışma ile enerji tasarrufu sağlanmalı 4- Yüksek devirli pompalar genellikle daha yüksek verime sahiptir, istisnaları ; çamur pompaları veya düşük NPSHr gerektiği durumlar olabilir 5- Değişken devirli pompa kullanımı özellikle statik basma yüksekliğinin küçük olduğu sistemlerde enerji tasarrufu sağlayabilir 38

39 SANTRĠFÜJ POMPA SĠSTEMLERĠNDE ENERJĠ TASARRUFU ĠÇĠN NELERYAPILMALI 6- Pompa ufak dahi olsa pompa verimi ilk satın almada dikkate alınmalıdır 7-Büyük seçilmiş pompaların düşük kapasitelerde çalıştırılmasından kaçınılmalıdır, 8- Geniş bir aralıkta çalışacak pompaların maksimum verimli bölgesinin geniş aralıkta olmasına dikkat edilmelidir 39

40 SANTRĠFÜJ POMPA SĠSTEMLERĠNDE ENERJĠ TASARRUFU ĠÇĠN NELERYAPILMALI 9- Eskiyen pompaların iç yüzeylerinin kaplanması ve elden geçirilmesi verimde 1-2% artış sağlar 10-Sistem maksimum kapasiteyi karşılayacak şekilde seçilmeli, fakat sistemin zamanın çoğunda hangi kapasitede çalışacağı bilinmelidir. Bu analizden sonra boru sistemi dizayn edilebilir. Eğer maksimum kapasitede sadece kısa süre çalışacaksa, büyük çaplı boruya gerek yoktur veya tersi durum geçerlidir. 40

41 KAPASĠTE-ZAMAN EĞRĠSĠ İki farklı pompa için debi ve zaman diyagramı KAPASĠTE ĠHTĠYACI - Maksimum ihtiyaç belirlenmeli - Zaman kapasite ihtiyaç eğrisi çizilmeli - Boru çapı bu eğri dikkate alınarak tayin edilmeli - Boru sistemi dizayn edilirken sistem eğrisi de çizilmelidir. 41

42 SĠSTEM EĞRĠSĠ Sistem eğrisi Sistem eğrisi nedir? Sistem eğrisi pompanın istenen bir kapasiteyi pompa sistemi boyunca vermesi için, ne kadar basma yüksekliği (basınç) gerekli olduğunu gösterir. Basma Yüksekliği nedir? Basma yüksekliği=hstatik+hdinamik Statik Basma Yüksekliği, kapasiteden bağımsız- kot farkı veya basınçlı bir tanka basılıyor ise fark basınçtır. 42

43 SĠSTEM EĞRĠSĠ Dinamik Basma Yüksekliği Tesisat sistemindeki sürtünme kayıplarından oluşur ve kapasite değişiminin karesi ile orantılı olarak artar veya azalır. 43

44 POMPA ÇALIġMA NOKTASININ BULUNMASI 44

45 SANTRĠFÜJ POMPALARIN ĠDEAL ÇALIġMA ARALIĞI ve POMPA SEÇĠMĠ 45

46 ELEKTRĠK MOTORU SEÇĠMĠ 4 kutuplu 30 kw gücündeki Standart Verimli motor ile Yüksek verimli elektrik motorlarının değişik yüklerdeki verimlilik kıyaslaması 46

47 ELEKTRĠK MOTORU SEÇĠMĠ Elektrik motorları tam yüke yakın değerlerde çalıştırılmalıdır Aşırı büyük seçilmiş motor, direkt kayıplara ve aynı zamanda reaktif gücü etkilediği için indirekt kayıplara neden olur Motorun çektiği güç/ etiket değerleri arasındaki oran = 0,4 veya altında ise bu sistem incelenmelidir. 47

48 MOTOR YÜKÜNÜN KONTROLÜ Örnek : Mevcut durum: Pompaya akuple edilmiş 30 kw gücündeki motor 30% yükte çalışıyor. Tam yükte verim : 90% 30% yükte verim : 83% Verim düşümü : 7% Saatteki yaklaşık enerji kaybı : 2 kwh Yıllık çalışma saati : 8000 saat/yıl 30 kw gücündeki çıkartılıp yerine 11 kw gücünde motor takılıyor. 11 kw motor maliyeti = 260 Euro Yıllık enerji tasarrufu : kwh yıl Elektrik birim fiyatı = 0,075 Euro Yıllık enerji tasarruf = 1200 Euro/yıl 10 yıllık enerji tasarrufu = Euro/yıl 48

49 FREKANS KONVERTÖRLERĠN KULLANIMI Frekans Konvertör Verim Eğrisi Frekans konvertör cihazları %2 ila %6 arasında güç harcar Motor hızı düştükçe kayıplar artar Özellikle değişken yükte çalışan sisteler vana ile kısma yapılması yerine FK kullanılması bu kayıpları telafi edecek tasarruf sağlar 49

50 YARDIMCI EKĠPMANLAR Vana, çekvalf seçimlerinde kayıp katsayılarına dikkat edilmelidir Sıvı soğutmalı, qeunch vb uygulamalardan mümkünse daha iyi bir salmastra ve dizayna sahip pompa seçilerek kaçınılmalıdır Bypass hatlarından kaçınılmalıdır 50

51 DEĞĠġKEN DEBĠLĠ POMPA SĠSTEMLERĠ Değişken debili bir pompa sistemi elde etmek; Pompayı ihtiyaç zamanlarında çalıştırmak (kesintili çalışma) Bypass sistemi- akışkanın bir kısmı depoya geri döner Sistemi bir depodan besleyerek pompayı depo seviyesine göre kesintili çalıştırmak Pompa çıkışındaki debi kontrol vanası ile sistem eğrisini değiştirerek debiyi ayarlamak Kayış kasnak sistemi ile pompa devrini değiştirmek 51

52 DEĞĠġKEN DEBĠLĠ POMPA SĠSTEMLERĠ Sabit devirli elektrik motoru ile pompa arasına hidrolik veya elektriki kavrama koyarak pompa devrini debi veya basınç ihtiyacına göre ayarlamak Paralel çalışan pompa sistemi kurmak Frekans konvertör cihazı yardımı ile frekansı değiştirerek pompanın sistem gereksinimini karşılayacak devirde dönmesini sağlamak 52

53 FREKANS KONVERTÖRLÜ POMPA SĠSTEMLERĠ Frekans konvertörlü pompa Pompa devrinin değiştirilmesi ile 1 pompadan çok sayıda pompa yaratılmış olmaktadır. Pompa verimliliği genellikle değişmemektedir, fakat santrifüj pompalarda pompanın nominal debisinin %60 altına düşülmesi durumunda, çark içindeki akış düzeni değişmektedir ve pompada titreşim artışı ve verim düşüşü yaşanmaktadır. 53

54 FREKANS KONVERTÖRLÜ POMPA SĠSTEMLERĠ Verim eğrileri BenzeĢim Kanunları Q1/Q2 = n1/n2 H1/H2 = (n1)²/(n2)² P1/P2 = (n1)³/(n2)³ n = Pompa devri - d/dak Q= Kapasite H= Basma yüksekliği P= Pompa nominal gücü Pompa devrinin değişimi ile performans eğrisi değişimi 54

55 FREKANS KONVERTÖRLÜ POMPA SĠSTEMLERĠ Paralel çalışan iki pompadan birisi frekans konvertörlü ise bir tanesi frekans konvertörlü ise min. hız.? B 55

56 FREKANS KONVERTÖRLÜ POMPA SĠSTEMLERĠ Statik basma yüksekliğinin olduğu sistemde, hız değişimi Statik basma yüksekliğinin olduğu sistemlerde Hız azaldıkça pompa verimi düşer Pompanın devri, basma yüksekliği = Hstatik noktasına kadar düşürüldüğünde pompa (0) debi verir. Pompa min. çalışma noktasındaki debisi nominal kapasitenin %60 altına düşerse, pompa tehlikeli bir bölgede çalışmış olacaktır ve verim düşümü, titreşim başlayacaktır. 56

57 FREKANS KONVERTÖRLÜ POMPA SĠSTEMLERĠ Statik basma yüksekliğinin olmadığı sistemde, hız değişimi Statik basma yüksekliğinin olmadığı olduğu sistemde, sistemlerde, hız değişimi Sistem eğrisi sabit verim eğrisini takip eder Hız düşümü ile pompa veriminde düşüş yaşanmaz Kötü çalışma noktalarında çalışmayı önlemek için,hızın %60 dan daha fazla düşürülmemesi tavsiye edilir, Özellikle değişken kapasite talep eğrisine sahip sistemlerde, büyük enerji tasarrufları sağlayabilir. 57

58 FREKANS KONVERTÖRLÜ POMPA SĠSTEMLERĠ Frekans Konvertörlü Pompalarda Minimum ÇalıĢma Hızı Pompa performans eğrisi hızın düşmesi ile aşağı doğru yer değiştirecektir, pompa performans eğrisinin 0 (sıfır) debi noktasındaki basma yüksekliği (Ho)=Hstatik olduğunda ki hız değeri o pompa için minimum çalışma hız değeridir. Benzeşim kanunlarından faydalanarak minimum çalışma hız değerini bulabiliriz. Hstatik= 10 m H1= 20 m ise ( O (sıfır) debideki basma yüksekliği d/dak= n1 hız değerinde) n1 = 2900 d/dak n4 nedir? n4 = n1 (H4/H1) = 2900 (10/20) = 2050 d/dak Yukarıdaki pompanın 2050 d/dak hızda çalışması durumunda pompa 0 (sıfır) debi verecektir. Fakat pompaların 0 (sıfır) debi değerinde uzun süre çalışmasına izin verilemez, sadece anlık çalışmalara izin verilebilir. 0 (sıfır) debi değerinde pompanın uzun süre çalıştırılması, pompanın kısa sürede tahrip olmasına neden olabilir. 58

59 KONTROL VANASI ile DEBĠ KONTROLÜ 59

60 FREKANS KONVERTÖRLÜ SĠSTEMDE DEBĠ KONTROLÜ 60

61 Su Temini için Frekans Kontrollü Hidrofor Sistemi 1 adet frekans kontrollü pompa+ 2 adet sabit devirli pompa (birisi yedek) 61

62 PARALEL ÇALIġMA EĞRĠSĠ Pompa sayısı arttırılarak motor güçleri azaltılmıştır Düşük kapasitelerde çalışırken verimlilik, tam kapasiteye göre daha yüksektir % devir eğrisi 2-FK pompa eğrisi 3-1 FK+1 Sabit devirli eğrisi 4-Min. sınır değer 5-Max. sınır değer 62

63 Su Temini için Frekans Kontrollü Hidrofor Sistemi 2 FK pompa+ 1Jokey Pompa + 1 Sabit devirli yedek pompa 63

64 PARALEL ÇALIġMA EĞRĠSĠ 1-100% devirde ana pompa 2-100% devirde jokey pompa 3-FK ana pompa eğrisi 4-2 FK ana pompa paralel çalışma 5-Min. sınır değer (ana pompa) 6-Min.Sınır değer (jokey pompa) 7-Çalışma max. sınır değer 64

65 FREKANS KONVERTÖRLÜ POMPA SEÇĠMĠ Sistem iyi analiz edilip min. ve max. kapasite ihtiyacı belirlenmelidir Kapasite talebinin zamana bağlı eğrisi çıkartılmalıdır Pompalar min. kapasite ihtiyacını ve max. kapasite ihtiyacını karģılayacak Ģekilde seçilmelidir 65

66 MEVCUT POMPA SĠSTEMĠNDE YAPILABĠLECEK DEĞĠġĠKLĠKLER Çark Çapının Değişimi Q1/Q2 H1/H2 (D1/D2)² Statik basma yüksekliğinin olmadığı sistemlerde çark çapının pompa performansına etkisi Statik basma yüksekliğinin olduğu sistemlerde çark çapının pompa performansına etkisi 66

67 MEVCUT POMPA SĠSTEMLERĠNĠN ENERJĠ TASARRUFU YÖNÜNDEN ANALĠZĠ ĠLERĠ DERECEDE ĠNCELEME ĠÇĠN MEVCUT POMPALARIN ÖN ELEMESĠNĠN YAPILMASI Motor boyutuna ve çalıģma süresine göre ön eleme yapınız KarmaĢık sistemlerin incelenmesini en sona bırakınız Vanaların kısılması yöntemi ile akıģın kontrol edildiği sistemlere bakınız Bypass hatlarının ve minimum akıģ vanalarının olduğu sistemler (%5 i geçiyor ise inceleyiniz) 67

68 MEVCUT POMPA SĠSTEMLERĠNĠN ENERJĠ TASARRUFU YÖNÜNDEN ANALĠZĠ Paralel çalıģan pompa sistemlerinde- özellikle çalıģan pompanın nadiren değiģtiği sistemler Pompa ve vanalardan aģırı kavitasyon sesinin geldiği sistemler Prosesteki kapasite ihtiyacının çok değiģken olduğu veya mevsimsel değiģikliklerin gerektiği sistemler Kapasite arttırımı neticesinde pompa sayısının arttırıldığı sistemler Sistemin ihtiyacından daha fazla kapasitenin transfer edildiği sistemler Statik basma yüksekliğinin toplam basma yüksekliğinin çoğunluğunu oluģturduğu pompa sistemlerinde frekans konvertörlü pompalar kullanılıyor ise 68

69 VAKA1:Atık Su Sistemi Mevcut durum : - 1 adeti yedek, iki adet atık su dalgıç pompası on/off pozisyonda çalıģmaktadırlar. Gelecekteki kapasite artıģı düģünülerek pompalar büyük seçilmiģlerdir : 60 m3/h. - Pompaların kapasitesi büyük seçildiğinden devreye girip çıkma süreleri çok kısa aralıklarla olmaktadır: her 5 dakikada devreye girip, 1 dakika çalıģmaktadır. Her bir pompa 2000 saat/yıl çalıģmaktadır. Enerji maliyeti 0,08 Euro/kWh 69

70 VAKA1:Atık Su Sistemi Mevcut durum : Pompa tipi: Dalgıç tip AXC-1, AXC-2 Kapasite= 60 m3/h Hstatik= 5,25 m Hdinamik= 38,75 m (Boru ve fitting, vana sürtünme kayıpları) Htoplam= 44 m Enerji tasarrufu için öneri: Mevcut pompaların 30 m3/h lik ufak pompa ile değiģtirilmesi Hstatik: 5,25 m Hdinamik: 9,7 m (kapasitenin yarıya düģmesi ile sürtünme kayıpları 4 kat azalmıģtır. H toplam : 15 m 70

71 VAKA1:Atık Su Sistemi 30 m3/h debili pompanın performans eğrisi 71

72 VAKA1:Atık Su Sistemi 1.MEVCUT POMPA 2.ÖNERĠLEN POMPA 60 m3/h 30 m3/h Basma 44 m 15 m Yüksekliği Pompa verimi 60,3% 56,3 % Motor verimi 90% 82% kwh 13,2 2,63 Yıllık çalısma saati Birim enerji maliyeti Yıllık enerji maliyeti 2000 saat 4000 saat 0,08 Euro 0,08 Euro 2120 EURO 842 EURO Bu degiģiklikle yılda 1278 Euro enerji tasarrufu sağlanmaktadır. 72

73 VAKA2:Kontrol Vanalı Bir Proses Sistemi Mevcut durum : - Tek pompalı bir devre, içinde katı parça içeren proses akıģkanını, bir tanktan alıyor ve basınçlı bir tanka transfer ediyor. Bir eģanjör sistemi ile akıģkan ısıtılıyor ve kontrol vanası debi kontrolünü sağlayarak basınçlı tanka 80 m3/h akıģkan gitmesini sağlıyor. Problem: Kontrol vanası kısa sürede aģınıyor. Yıllık tamirat masrafı: 4000 Euro. Bora TÜRKMEN MMO Ankara Ekim

74 VAKA2:Kontrol Vanalı Bir Proses Sistemi Ġnceleme Sonuçları - Kontrol vanası 15-20% açık pozisyonda çalıģıyor, bu durum kontrol vanasının uygun ölçüde seçilmediğinin iģaretidir. - Sistemin ilk dizayn bilgilerine bakıldığında 80 m3/h kapasitenin yeterli olmasına rağmen, pompanın 110 m3/h seçildiği ve bu nedenle kontrol vanası boyunca olması gerekenden daha fazla basınç kaybı meydana getirdiği tespit edilmiģtir. 74

75 VAKA2:Kontrol Vanalı Bir Proses Sistemi Sistem eğrisi ve pompanın performans eğrisi 75

76 VAKA2:Kontrol Vanalı Bir Proses Sistemi Bu tespitler ıģığında aģağıdaki öneriler yapılmıģtır: A- Yeni ve daha yüksek basınç farklarına dayanıklı bir kontrol vanası satın alınabilir. Maliyeti:5000 Euro B- Pompa çark çapı küçültülebilir, böylece pompa basma yüksekliği düģürülebilir, bu sayede kontrol vanasında fark basınç değeri aģağıya iner. Maliyeti:2250 Euro C- Frekans konvertör sistemi adapte edilir ve kontrol vanası kaldırılır. Frekans konvertör cihazı ile pompa hızı değiģtirilerek, istenilen kapasite değeri sağlanabilir. Maliyeti: Euro D- Sistem aynı Ģekilde bırakılır ve kontrol vanasının her yıl bakımı yapılır. Maliyeti: 4000 Euro 76

77 VAKA2:Kontrol Vanalı Bir Proses Sistemi MALĠYET Kont.Vanası DeğiĢimi (A) Çark Çapı Küçültmesi (B) Frek. Konvertör Uygulaması (C) Kontrol Vanası Tamiri (D) Çark çapı 430 mm 375 mm 430 mm 430 mm Pompa Basma Yük. 71,7 m 42 m 34,5 m 71,7 Pompa Verimi 75,1% 72,7% 77% 75,1% Kapasite 80 m3/h 80 m3/h 80 m3/h 80 m3/h Enerji Tüketimi Euro 6720 Euro 5568 Euro Euro Yeni Kontrol Vanası 5000 Euro Çark Tornalanması Maliyeti Frekans Konvertör Maliyeti Euro Euro 0 Vana Tamiri/yıllık Euro 77

78 VAKA2:Kontrol Vanalı Bir Proses Sistemi Sonuç: -Çark çapının 375 mm ye düşürülmesi ile, pompa basma yük. 42 m ye (80 m3/h debide) düşecektir. Bu basınç düşümü kontrol vanası boyunca fark basınç değerini 10 m den daha aşağıya düşürecektir ki, bu fark basınç değeri vananın çalışabileceği dizayn değerine uymaktadır. Tablodaki çözümlerin toplam maliyetlerine ve elektrik tasarruflarına bakıldığında çark çapının tornalanması ve frekans konvertör uygulaması en uygun çözümler olarak çıkmaktadır. 78

79 VAKA 5: PĠLSA -ADAPAZARI-TÜRKĠYE Mevcut durum: İlk yatırım aşamasında üretim kapasitesinin artacağı düşünülerek 2 adet 150 m3h 60 m X marka 125/2, 1450 d/dak- 55kw lık pompa alınmış. Tesiste 7 makine çalışmakta, kışın makine sayısı azalabilmektedir. Proje Ömrü: 15 yıl Pompanın çalıştığı sistem: Mevcut pompalardan sadece bir tanesi çalıştığında dahi kapasite yüksek geldiğinden, pompa çalışma basıncı artmakta işletmeci personel çıkış vanasını kısmıştır. Bakınız EK1 79

80 VAKA 5: PĠLSA -ADAPAZARI-TÜRKĠYE 80

81 VAKA 5: PĠLSA -ADAPAZARI-TÜRKĠYE Bu duruma fark eden iģletme mühendisi pompayı değitirmeye karar verir ve elindeki mevcut 62 m3/h, 79 m, 2900 d/dak, 30 kw X marka 65/2 pompayı takar. Bakınız EK2 Bu pompanın çektiği güç 27 kw civarındadır. Yani yaklaģık 21 kw tasarruf sağlanmıģtır. Ama pompa hala kısık vanalı (yaklaģık 4 bar kayıp yaratılarak) olarak çalıģtırılmaktadır. Bu noktada daha yapılması gerekenler olduğu düģünülerek KSB davet edilir. 81

82 VAKA 5: PĠLSA -ADAPAZARI-TÜRKĠYE 82

83 VAKA 5: PĠLSA -ADAPAZARI-TÜRKĠYE KSB nin önerisi: Mevcut sistemdeki tüm parametreleri Q, H, Güç değerlerini tespit edebilmek ve sistemdeki dalgalanmaları görebilmek için PUMP EXPERT cihazı ile sistemin izlenmesi. Ayrıca mevcut sistem incelendiğinde sistemin ihtiyacının 4 bar olduğu kısılan vananın arkasına takılan manometreden görülebilmiģtir. Kısılan vananın yarattığı kayıp yaklaģık 4 bar dır. Pump Expert cihazı ve Boa-Control IMS sistem monte edilir ve sistem üzerinden Q, H, P değerleri 11 gün süre ile kayıt altına alınır. Sonuçlar: Sistemin debi ihtiyacı m3/h arasında değiģmektedir. Basınç ise 70 m lere kadar çıkmaktadır. Pompanın verimliliği ise %32 ler civarındadır. Bu durumda mevcut pompanın basıncı çok yüksektir. Önerimiz KSB- 65 m3/h, 40 m değerlerini veren 70% verimlilikte BETA , 2900 d/dak, 15 kw pompa takılmasıdır. 83

84 VAKA 5: PĠLSA -ADAPAZARI-TÜRKĠYE 84

85 VAKA 5: PĠLSA -ADAPAZARI-TÜRKĠYE SİSTEM 1.Mevcut durum Yıllık Enerji Tüketi mi MWh Yıllık Enerji Maliyeti Euro 15 Yıllık Enerji Maliyet i Euro Pompa yatırım ve analiz tutarı Ömür Boyu Toplam Maliyet Euro Son durum Euro 15 Yılllık Dönemde: Toplam Euro Elektrik Tasarrufu 85

86 VAKA6:Enerji Santrali-Türkiye Pompa etiket değerleri: Soğutma kulesi pompaları : RDL , 960 d/dak Kapasite : 5600 m3/h Basma yük.: 30 m Motor gücü: 660 kw Mevcut Sistem : Pompa basıncı proje aşamasında yüksek hesaplanmıştır. Pompa sisteme ihtiyacından daha fazla 7500 m3/debi vermekte ve 22 m değerinde çalışmaktadır (as kısık vana ile). Pompa 22 m değerlerinde çalıştığında, NPSHr değeri arttığından ve pompa kavitasyona girdiğinden pompa çarkı 1,5 yıl gibi bir zamanda aşınmıştır. Bu kavitasyonu ve sesi önlemek için pompa çıkış vanası 50% kadar kısılmış ve pompa çalışma noktası 28 m değerine taşınmıştır. Bu durumda pompa gerekli debiyi vermiş, fakat vananın yaratmış olduğu yaklaşık 13 m lik sürtünme kaybı nedeni ile aşırı miktarda enerji kaybı yaşanmaktadır. 86

87 VAKA6:Enerji Santrali-Türkiye Pompaların basma yüksekliği 30 m olduğu halde, 5600 m3/h debi için Htoplam= 15 m Hstatik=12 m Hdinamik= 3 m Değerleri yaklaģık olarak bulunmuģtur. 87

88 VAKA6:Enerji Santrali-Türkiye A1: Pompa ideal çalışma noktası A2: Pompa vanası 50% kısık çalışma noktası A3: Pompa vanası az kısık çalışma noktası A4 :Tam açık vanada çalışma noktası 88

89 VAKA6:Enerji Santrali-Türkiye Pompa A3 noktasında çalıģtırıldığında çektiği güç: 590 kwh Pompa A2 noktasında çalıģtırıldığında çektiği güç: 550 kwh Pompa Ġmalatçısının Önerisi: Pompa çarkının aynı pompa kullanılarak farklı hidrolik yapıya sahip bir çark ile değiģtirilip 5600 m3/h, 15 m Ģartlarında çalıģtırılması. Bu durumda pompanın 5600 m3/h, 15 m de çektiği güç: 285 kw olacaktır. 89

90 VAKA6:Enerji Santrali-Türkiye SİSTEM Yıllık Enerji Tüketimi MWh Yıllık Enerji Maliyeti Euro 20 Yıllık Enerji Maliyeti Euro Çark değiştirme maliyeti - Euro Ömür Boyu Toplam Maliyet Euro Mevcut durum-50% kısık vana-a Yeni hidroliğe sahip çark m3/h- 15 m yıllık dönemde : Euro enerji tasarrufu yapılacaktır. 90

91 VAKA7: Çelik Endüstrisi-Türkiye 91

92 VAKA8: Su ġebekesi-türkiye Pompa etiket değerleri: Pompalar : 2 adet WKL 125/4 + 1adet WKL 100/5 WKL 125/4, 55 kw : 180 m3/h Basma yük.: 104 m WKL 100/5, 45 kw : 108 m3/h Basma yük.: 104 m Ġlk kurulan sistem : Pompa basma yüksekliği proje aşamasında yüksek hesaplanmıştır, özellikle sürtünme kayıpları yüksek hesaplanmıştır. Pompalar ilk devreye alındığında karşı basınç düşük çıkmış ve motor aşırı yüklendiğinden çıkış vanası kısık pozisyonda 2 yıl boyunca kısık durumda çalıştırılmıştır. 92

93 VAKA8: Su ġebekesi-türkiye 93

94 VAKA8: Su ġebekesi-türkiye 94

95 VAKA8: Su ġebekesi-türkiye 95

96 VAKA8: Su ġebekesi-türkiye 96

97 VAKA8: Su ġebekesi-türkiye SONUÇ: 40% ELEKTRİK TASARRUFU 97