V. ULUSAL \s * TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ

Transkript

1 tob akina ühendisleri odası V. ULUSAL \s * TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ BİLDİRİLER KİTABI İZMİR o yayın no : E/2001/269-1 EKİM 2001

2 tob akina ühendisleri odası Süer Sok. No: 36/1 -A Deirtepe, ANKARA Tel: (0 312) Fax: (0 312) i ODA YAYIN NO: E/2001/269-1 ISBN BU YAPITIN YAYIN HAKKI MMO' NA AİTTİR. i KAPAK TASARIMI: Ferruh ERKEM - İZMİR Tel / Fax: (0232) DİZGİ : TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI İZMİR ŞUBESİ Atatürk Cad. No:422 / Alsancak / İZMİR Tel: (0232) Pbx BASKI: ALTINDAĞ MATBAACILIK - İZMİR Tel: (0232)

3 TESKON 2001 PROGRAM BİLDİRİLERİ / ENE - 12 MMO, bu akaledeki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda çıkan sonuçlardan ve bası hatalarından sorulu değildir. Enerji Yöneti Sisteinin Altın Anahtarları: Enerji Denkliği ve Enerji Tasarrufu Etüdü ARİF HEPBAŞLI EBİLTEM Ege Üniveristesi Bili Teknoloji Uygulaa Araştıra Merkezi HÜSEYİN GUNERHAN Ege Üniveristesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölüü KORAY ÜLGEN EBİLTEM Ege Üniveristesi Bili Teknoloji Uygulaa Araştıra Merkezi MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ

4 v - ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ ENERJİ YÖNETİM SİSTEMİNİN ALTIN ANAHTARLARI: ENERJİ DENKLİĞİ VE ENERJİ TASARRUFU ETÜDÜ Arif HEPBAŞLI Hüseyin GÜNERHAN Koray ÜLGEN ÖZET Enerji verililiği açısından; peşin para olarak adlandırılabilen enerji, odern sanayi topluunun bir payandasıdir. Genel anlada, topla kalite felsefesini oluşturan PUKÖ (Planla, Uygulaa, Kontrol Et ve Önle Al-Düzelt) çevriinin tekrarına dayanan antıklı ve etkin bir şekilde belirli bir aaca ulaşak için gerekli olan tü etkinlikleri içeren enerji yönetii, çevresel çözüün anahtarıdır. Bir bakıa, hangi enerji kaynağını kullanırsak kullanalı, olazsa olaz, enerji verililiği ve buna giden etkin yol; enerji yönetiidir. Bu çalışanın ana yapısını oluşturan; enerji tasarrufu etüdü (enerji auditi) ve uygulaasında öneli bir ara kesiti olan, enerji denkliğinin yapılasında ülkeizde öneli sıkıntılar yaşanaktadır. Enerji taraası (inceleesi), enerji analizi veya enerji değerlendirilesi olarak da adlandırılan enerji tasarrufu etüdü, enerji tüketen siste veya tesisin derinliğine incelenesidir. Isı yöneti sisteinin kalbi olan ısı denkliği terii, enerjinin korunuu yasasının (Terodinaiğin Birinci Yasası) donanıa uygulanasıyla, donanıa verilen ısının nerede ve hangi şekilde dağıldığını belirleeği ifade eder. Isı denkliği; noral sabit çalışa koşullarında (denge şartlarında) bir sistee verilen enerji (sistede tüketilen enerji) iktarı ile, sisteden çıkan enerji iktarı arasında bir denklik kurulası eleektir. Isı denkliğinin aacı; sistee giren ve çıkan enerjiyi açıkça belirleek ve donanıın rasyonel işletilesi için evcut veriyi elde etektir. Bunun yanı sıra, ısı denkliği, bir ısıl donanıın planlanasında, donanıın ısıl veriini ve tükettiği yakıtı hassas olarak tahin etek için uygulanır. 1. GİRİŞ Enerji tüketii içinde % 35, elektrik tüketiinde % 54 tüketi payına sahip olan ülkeizdeki sanayi sektörü, he yüksek enerji potansiyeli he de tükettiği enerjinin tüüne yakınının ticari enerji olası sebebiyle, enerji tasarrufu çalışalarında öncelikli sektördür. Ayrıca 1996 yılında % 34.7 olan sanayi enerji tüketi payının 2000 yılında % 37, 2010 yılında da % 56 olası beklenektedir [1]. Ülkeizde halen, çoğu kauya ait olak üzere, günüüz koşullarında ekonoik ola özelliğini kaybetiş sanayi tesisleri evcuttur. Bu tesisler, aliyet kriterlerine göre fazla enerji tüketen ve teknolojik gelişelere ayak uyduraaış tesisler olarak kalışlardır. Birçok endüstriyel proses, enerjinin başka şekle dönüştürülerek kullanılasını gerektirekte ve bu da genellikle öneli iktarlarda dönüşü kayıplarına neden olaktadır. Bazı kayıplar kaçınılazdır, ancak sanayi sektörüüzde bu kayıpların yer yer büyük iktarlara ulaştığı gözleleniştir. Son yıllardaki teknolojik gelişeler ve enerji fiyatlarındaki artış, kayıp enerjiyi geri kazanak için yapılacak yatırıları karlı hale getiriştir. Ayrıca, enerji tasarrufu çalışaları ile sadece enerji tüketii azalakla kalaakta, bu çalışalar sırasında bakı, onarı işlete alışkanlıkları gibi fonksiyonların yeniden düzenlenesi ile üreti ve işlete verilerinde de artışlar sağlanaktadır.

5 ' V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 188 İşletelerde * enerji tasarrufu çalışalarını gerçekleştirebilek için, öncelikle "Enerji Yöneti Sisteleri" nin doğru anlaşılıp, işleteye en üst derecede yarar sağlayacak şekilde uygulanası gerekektedir. Enerji Yöneti Sistelerinin en öneli iki konusu elektrik yönetii ve ısı yönetiidir [2]. Sanayi işletelerinde ısı yönetiinin en öneli incelee konusu ısı denkliğidir. Isı denkliğinin anlaı, ısının nerede ve hangi şekilde sistee verildiğinin belirlenesi ve enerjinin korunuu yasasının sistede uygulanasının sağlanasıdır. Isı denkliği; denge şartlarında sistee verilen enerji iktarı ile sisteden çıkan enerji iktarı arasında bir denklik kurulasıdır. Isı denkliğinin aacı; giren ve çıkan enerjiyi belirleek ve sistei verili hale getirebilek için, kullanılabilir ortak verileri hazırlaaktır. Bunun dışında, ısı denkliği yardııyla, ısı sisteinin planlanasında, sistein ısıl verii ve tükettiği yakıt iktarı ta ve doğru şekilde tahin edilebilir [3,4,5]. 2. ÜLKEMİZDEKİ ENERJİ VERİMLİLİĞİ YÖNETMELİKLERİ Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı tarafından düzenlenen "1. Enerji Şurası" çerçevesinde, esas itibariyle koisyonların raporlarına dayandırılarak bir dizi kararlar alınıştır. Bu kararlardan biri aşağıdaki gibidir: "Enerji tasarrufu çalışalarını etkili bir şekilde kontrol edebilen bir yasa çıkartılalıdır. Ulusal Enerji Tasarrufu Merkezi yetkili ve özerk bir organizasyon haline dönüştürülelidir". Burada sözü geçen ve halen çalışaları süren "Enerji Verililiği Yasa Taslağı"nın önei bir kez daha vurgulanıştır [6]. Ülkeizde, sanayide enerji verililiği çalışalarının gerçekleşesi için öneli girişileri gerekli kılan bir yönetelik ve bu yöneteliği destekleyen iki öneli duyuru söz konusudur. Bunun birlikte, bu yönetelik ve duyurulara uyulası konusunda, tarihli Başbakanlık Genelgesi yayılanıştır [7,8,9,10]. Bununla beraber, enerji verililiği ile ilgili olarak, "Sanayi Kuruluşlarının Enerji Tüketiinde Verililiğin Arttırılası için Alacakları önleler" hakkında yöneteliğin, üç yılı aşkın bir süredir çıkasına karşın, diğer konularda olduğu gibi, bu yöneteliğin geçiş aşaasında bazı zorluklar yaşanaktadır.. Yukarıda belirtilen yönetelikte, 2000 TEP (Ton Eşdeğer Petrol) sınır değeri söz konusudur. Bu bağlada, TEP'in hesaplanasının, Tablo 1' de verildiği gibi, bir örnekle verilesi yararlı olacaktır, örneğin; bir fabrika yılda alt ısıl değeri 4000 kcal/kg olan 1000 ton köür ve MVVh'lik elektrik enerjisi tüketsin. Bu fabrikanın enerji tüketiinin kaç TEP olduğunu hesaplaak için, ilgili yönetelikte verilen çizelge kullanılarak, çevri katsayısı elde edilir. Bu katsayı alınırken, iktarın biriine dikkat edilelidir. Burada, köürün kendi çeşidine ait çevri katsayısı bulunaıyorsa, yakıtın alt ısıl değeri değerine bölünerek hesaplanabilir [2]. Bunun yanı sıra, ülkeizdeki söz konusu enerji verililiği yönetelikleri incelenerek, özeti Tablo 2' de veriliştir [7,8,9]. Tablo 1. TEP (Ton Eşdeğer Petrol)'in hesaplanasına ilişkin bir örnek [2]. Enerji Kaynağı Isıl Değeri Miktar Çevri Katsayısı (A) Tüketi Miktarı (B) 5000 ton MWh Sonuç (C= AxB) Köür Elektrik 4000 kcal/kg** 860 kcal/kwh 1 ton bin kwh (1 MWh) 2000 TEP 860 TEP TOPLAM 2860 TEP Yönetelikte verilen tabloda, belirli köür tipleri için çevri katsayısı veriliştir. Burada belli oladığı için; Çevri Katsayısı = Yakıtın Alt Isıl Değeri/ bağıntısı kullanıldı. "Yönetelikte "SI biri sistei" kullanıladığından, bu biriler ile verildi.

6 Sıra No 1 Resi Gazete Tarih ve No'su (22460) Yayın Tipi Yönetelik Açıklaa Sanayi Kuruluşlarının Enerji Tüketiinde Verililiğin Arttırılası için Alacakları Önleler Aaç Enerji tüketii yüksek olan sanayi sektöründeki enerji verililiğinin arttırılası için gerekli düzenleeleri sağlaaktır. Kapsa Sanayi, sanayi ve ticaret odalarına bağlı olarak kau ve özel sektörde endüstriyel faaliyet gösteren kuruluşlar ile aden çıkartılası ve işlenesi ile ilgili ve yıllık topla enerji tüketii 2000 TEP e eşit ve büyük tesislerdir. Öneli Notlar Fabrikalar, belirlenen zaan aralıklarında enerji tasarrufu etütlerinin yapılasını veya yaptırılasını tein edecektir. Ayrıca, elde edilen sonuçların ve uygulaa planlarının Ulusal Enerji Tasarrufu Merkezi (UETM)'ne gönderilesini sağlayacaklardır. Tesislerde enerji tüketiinin sağlıklı bir şekilde izlenebilesi için, gerekli ölçe ve izlee cihazları ilgililerce tein edilerek, tesislerine onte ettirilecektir. Bunun yanı sıra, tesislerdeki ana ürünleri için aylık bazda biri ürün başına enerji tüketii izleyecek ve 3 ana ürün için yıllık ortalaaları UETM'ye ulaştırılacaktır. Kapsa içerisinde kalan fabrikalarda, yönetelikte sözü geçtiği üzere, enerji yöneti sistei oluşturulacaktır. 5 S8 o a en r~ o çn en Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığınca yürütülecek bu yöneteliğin uygulanasından ve uygulaanın devalılığından, fabrikanın üst yönetii sorulu olacaktır. Tablo 2. Ülkeizdeki enerji verililiği ile ilgili yönetelik ve duyrular [7,8,9]

7 Sıra No 2 Resi Gazete Tarih ve No'su (22743) Yayın Tipi Duyuru Açıklaa Enerji Yönetii Dersi Kursu Düzenlee Esasları ve Aaç Üniversitelerin Mühendislik Fakültelerinin bünyesinde ve Makina, Elektrik, Kiya, Endüstri ve Çevre Mühendisliklerin e yönelik olarak, fabrikalarda Enerji Yöneticisi yetiştirek aacıyla lisans seviyesinde 1 yarı yıl süreli olarak düzenleektir. Kapsa İlgili yönetelikte sözü geçen konular esas olak üzere, üniversitelerin gerekli gördüğü konulan da içerebilecektir. Öneli Notlar Dersin teorik kısı yanında, dersi başarıyla bitirenlerin sertifika alabileleri için aşağıdakilerin taalanası gerekektedir: Bir uygulaa çalışası, yöredeki bir fabrikada ilgili öğreti üyelerinin denetiinde, en çok bir hafta süreli olarak yapılacaktır. Uygulaa çalışası; ölçü, değerlendire ve rapor hazırlaa aşaalarını kapsayan proje ödevi olarak gerçekleştirilecektir. Hazırlanan rapor, fabrikaya ve UETM' ye gönderilecektir. Kurslar ile ilgili olarak şunlar belirtiliştir: Kurs süresi 2 haftadan kısa olayacaktır. Deva % 95 ve sınav başarı notu 100 üzerinden 65'dir. Kurslarda en fazla 20 katılıcı bulunacaktır. Kurslar, sektörel bazda düzenlenecektir. Kurs sonunda adaylar, fabrikada yapacakları çalışa ile ilgili olarak, rapor hazırlayacaklardır. f i O z o en O Q 73 çn w 73 O w (23396) Duyuru Enerji Tasarrufu Etütleri Yetki Verilesi Esasları için Belgesi Enerji tasarruf etütleriyle fabrikalardaki enerji verililiğinin arttırılası ve ürün başına enerji tüketiinin azaltılasıdır. Enerji tasarrufu etütleri konusunda uzanlaşış kuruluşlar, danışanlar veya kuruluşun kendi personeli tarafından yapılabilir. Ön enerji etüdü, detaylı enerji etüdü ve fizibilite çalışası olak üzere üç aşaalıdır. Etütlerin aliyetleri, detaylı enerji etüdü, ön fizibilite çalışaları ve fizibilite çalışaları için sırasıyla, + % 25, % 15 ve % 10 'dur. Enerji tasarrufu etütlerinin yürütülesi için yetki şartları belirtiliştir. Enerji tasarrufu etütlerini yürütecek firaların güvenirliliğinin arttırılası için, profesyonel sorululuk garantisi söz konusudur. Yetki alacak firalar için puanlaa sistei getiriliş ve yetki 5 yıl süreyle sınırlandırılıştır. Tablo 2. Ülkeizdeki enerji verililiği ile ilgili yönetelik ve duyrular [7,8,9] (Deva)

8 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ SANAYİ SEKTÖRÜNDE ENERJİ TASARRUFUNU ETKİLEYEN FAKTÖRLER Enerji tasarrufu olanaklarının karlılığının çok yönlü olasına karşın, yine de önleler gerektiğince alınaaaktadır. Maliyetlerin fiyatlara heen yansıdığı piyasa ekonoilerinde bile, sanayi ve diğer sektörlerde, enerji tasarrufu yatırıları oldukça yavaş uygulanaktadır. Bu yavaşlık az gelişiş ülkelerde daha da fazladır ve bu duruun başlıca nedenleri şu şekilde ifade edilebilir [1]: Fiyat değişelerine olan tepkinin yavaş olası, evcut işletelerin verili çalıştığı kanısının haki olası, Enerji tasarrufu yatırılarının kopleks oluşu, önerilen yeni donanılara ta güvenileesi ve gerekli revizyonlar nedeniyle üretiin aksaasının isteneesi, Enerji tasarrufu yatırılarının, çok sayıda küçük yatırılardan oluşası, Son yıllarda, ekonoik şartların ağırlaşası nedeniyle yeni yatırılara yeterli kaynak ayrılaaası, Veriin iyileştirilesinden çok üreti artışına öne verilesi ve üst yönetilerin enerji tasarrufuna yeterince ilgi göstereesi. Bu nedenlere ek olarak, sanayide enerji tasarrufu çalışaları teknik ve ali engellerle karşılaşaktadır. Tesis bazında, uygun teknik ikanların bilineesi, enerji yönetii konusunda uzan kadroların bulunayışı, ölçü ve kontrol aletlerinin eksikliği gibi faktörler teknik engelleri oluşturakta ve enerji tasarruf çalışalarını geciktirektedir. Mali engeller ise, seraye kıtlığı, yüksek faiz oranları ve enerji tasarrufu donanıları için orta vadeli basit finansan ikanlarının bulunayışıdır. Bu engeller gelişekte olan ülkelerde sanayileşiş ülkelere oranla daha ciddi boyutlardadır. Sanayi sektöründeki enerji tüketiinde ekonoi sağlayacak bir yaklaşı belirlenirken, ülkenin sanayileşe stratejisi teel alınalıdır. 4. SANAYİ SEKTÖRÜNDE ENERJİ TASARRUF POTANSİYELİ SAPTAMA ÇALIŞMASI SONUÇLARI Sektörde enerji potansiyelinin belirlenesi için, EİE (Elektrik işleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü)/ UETM (Ulusal Enerji Tasarruf Merkezi)'nin 60'dan fazla tesiste yürüttüğü etüt çalışaları sonuçları, gelişekte olan ülkelerdeki enerji yoğun sanayi alt sektörlerinde Dünya Bankası tarafından gerçekleştirilen bir çalışa sonucunda elde ediliş enerji tasarrufu potansiyelleri ve enerji tasarrufu önleleri ile ilgili genel kriterler esas alınarak, 1993 yılında bir çalışa yapılıştır. Bu çalışada enerji tasarrufu sağlayıcı önleler; (a) Kısa vadeli ve düşük yatırılı önleler ve (b) Uzun vadeli ve yatırı gerektiren önleler olak üzere iki gruba ayrılış ve etal ana, gıda, tekstil, kağıt, kiya, toprak, etal eşya alt sektörleri için kısa vadeli ve uzun vadeli tasarruf önlelerinin parasal değerleri Milyon$ olarak hesaplanıştır. Ayrıca çeşitli varsayılarda bulunularak, bu alt sektörlerde evcut iniu ve aksiu tasarruf iktarları bulunuştur [1]. Yapılan bu çalışa sonucunda, sanayi sektörüüzde karşılığı 1.2 Milyar$ olan 5.3 Milyon TEP enerji tasarrufu potansiyeli olduğu belirleniştir. Bu değerin bugün için, sanayi tüketiinin artış olası nedeniyle 6 Milyon TEP civarında olduğu tahin edilektedir [1]. 5. ÜLKEMİZDEKİ SANAYİ SEKTÖRÜNÜN ENERJİ TÜKETİMİ YAPISI DİE (Devlet İstatistik Enstitüsü) tarafından 1992 ve 1995 yıllarında yapılış 1200 civarındaki sanayi tesisini kapsayan çalışanın sonuçlarına göre; yıllık enerji tüketii 500 TEP ve üzerinde olan işyerlerinin topla enerji tüketii Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı'nca açıklanan sanayi enerji tüketiinin % 75'ini oluşturaktadır. Enerji tüketii açısından % 37 civarında paya sahip olan etal

9 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 192 ana sanayiinde deir çelik sektörü en büyük paya sahiptir (% 35). Bu sektörde enerjinin topla aliyet içindeki payına bakıldığında bu değer, entegre deir çelik sanayiinde % 48, ark ocaklı tesislerde % 11.5 civarındadır. Ark ocaklı tesislerdeki enerji aliyetinin % 11.5 olası, hurdanın aliyet içinde öneli bir paya sahip olasından kaynaklanaktadır. Deir dışı etal sektöründe % 47.4 olarak görülen enerjinin aliyet içindeki oranı, 5 devlet fabrikasındaki ortalaa değerdir. Seraik sektörünün payı tü sanayi içinde % 4.5 olurken, enerjinin aliyet içindeki payı % 32.5 civarındadır. Çiento sektöründe ise, enerjinin aliyet içindeki payı % 55 civarındadır. Tü sanayi tüketiinin j % 65'ini teşkil eden etal ana sanayii ve toprak ana sanayiinde enerjinin topla aliyetler içindeki r payı % arasında değişektedir. Bu nedenle Türk sanayi sektörü "enerji yoğun sanayf olarak V ifade edilebilir. Gelecekte enerji yoğun endüstrilerdeki kapasite artırıları veya yeni tesis ilaveleri sanayi enerji tüketi iktarını görülür bir şekilde etkileyecektir. Bu nedenle, ülke enerji planlaasının, sanayi sektörlerindeki ve özellikle enerji yoğun sanayilerdeki üreti artışlarının paralelinde yapılası gereklidir. Böylece, enerji tüketiindeki artışların, ülke ihtiyacının üzerinde ve ağırlıklı ihracat aaçlı, enerji yoğun endüstriyel kontrollü olarak ve ithalata dayalı üretilerin bir plan dahilinde arttırılası ile dengelenesi de sağlanabilir [1]. 6. ENERJİ TASARRUFU ETÜDÜ VE UYGULAMASI f Enerji taraası, enerji analizi, enerji değerlendiresi ve enerji auditi olarak da bilinen "enerji tasarrufu etüdü"; enerji tasarrufu potansiyelini belirleek için enerji yöneticisinin veya enerji koitesinin elinde bulunan en öneli teknik araçtır [11,12,13]. Enerji tasarrufu etütleri; yüzeysel gözlelerden en detaylı ühendislik çalışalarına kadar, birçok şekilde uygulanabilir. Bu çerçevede, enerji tasarrufu etüdünün kullanı aaçları aşağıda belirtiliştir [14]: a) Enerji gider artışlarını yönetie bildirek ve gideri kontrol altına alan bir önle olarak bir enerji tasarruf prograının yapılası için otivasyonu sağlaak, b) Akıllı tasarruf önlelerinin planlanabilesi için, tesisin enerji kullanı karakteristiklerini ühendislik çalışası yapanlara bildirek, c) Enerji tasarruf önlelerini içeren akıllı yatırı kararlarının alınası aacıyla, yönetie gerekli i olan bilgiyi sağlaak, / d) Alternatif yakıtların planlanası ve kurulası için teeli oluşturak, ' e) Geleceğe yönelik enerji tüketilerinin kıyaslanabildiği enerji tüketi verisini verek, f) Mevcut Yöneti Bilgi Sistelerine (YBS) entegre edilebilen sürekli Enerji Bilgi Sistei (EBS) için teeli sağlaak, g) Her zaan elde evcut enerji ve gider tasarruflarını verek için kolayca çaresi bulunabilen yetersiz sevk ve idare uygulaalarını açığa çıkaraktır. Enerji tasarrufu etüdünün gideri (toplanan ve analiz edilen verinin iktarı) ile bulunacak enerji tasarruf olanaklarının sayısı arasında doğrudan bir ilişki vardır. Bu yüzden, yapılacak enerji tasarrufu etüdünün tipini belirleyen, etüdün aliyeti, ilk belirleyici unsuru oluşturur. İkinci unsur ise, tesisin tipidir, örneğin; bir yapı enerji tasarrufu etüdü; yapı kabuğunu, aydınlata, ısıta ve havalandıra ihtiyaçlarını içine f alır. Buna karşın, bir endüstriyel tesisin enerji tasarrufu etüdü; proses ihtiyaçlarını ele alır. Enerji f ; tasarrufu etüdü; özellikle üşteri ve üşavirler arasında yanlış anlaalardan kaçınak için, V genellikle üç etkinlik düzeyinde sınıflandırılır. Başka bir deyişle, üç aşaalı olarak yapılır: Bunlar; ön enerji tasarrufu etüdü, tesis taraaları (veya ini-enerji tasarrufu etüdü) ve detaylı enerji tasarrufu etüdü (veya aksi-enerji tasarrufu etüdü) olarak sayılabilir. Enerji tasarrufu etüdünün detaylı yönteleri, sanayiden sanayiye ve hatta bir sanayi içinde tesisten tesise değişse bile, işletenin yapısı ve boyutu ne olursa olsun, belirli teel unsurlar tü enerji tasarrufu etütleri için geçerlidir. Aşağıda, bu unsurlar açıklanacaktır [14]: a) Enerjiyle ilgili geçiş kayıtların gözden geçirilesi, İ

10 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 193 b) Esas enerji kullanan bileşenleri belirleek, enerji tasarrufu etüdü takııyla prosesin genel enerji ve alzee akışları arasında ilişki kurak ve öneli enerji atık kaynakların ortaya koyak için tesisin planlanası, c) Veri ihtiyaçlarının detaylı tanılanası, d) Enerji ve kütle akışlarının hesaplanası, enerji kayıplarının tahin edilesi, e) Enerji Tasarruf Olanakları (ETO)nın ayrıntılı listesinin çıkarılası, f) Her ETO için enerji tasarruf potansiyelinin tahin edilesi, g) ETO'nın yürütülesi için gider ve kar potansiyelinin belirlenesi, h) ETO'nun yürütülesi için öne sırasına göre önerilerin oluşturulası, i) Esas enerji kullanı sisteleri için sürekli izlee çabasının oluşturulası Tablo 3' de, fabrikalarda ve işletelerde enerji tasarrufu etüdü yaparken göz önüne alınacak standart teknik özellikler (enerji tasarrufu etüt raporu hazırlarken nelerin ele alınacağı) veriliştir [15]. Tablo 3. Fabrikalarda ve işletelerde enerji tasarrufu etüdü yaparken göz önüne alınacak standart teknik özellikler [15]. Bölü Bölüün Açıklaası Bölüün İlgili Kısıları I Elde Edilen Sonuçların Özetleri 1.1. Enerii Tasarrufu Potansiveli Enerji birileri ve para olarak tasarrufların potansiyeli Enerji birilerinde (ton yakıt veya kwh) Ton eşdeğer petrol (TEP) Para birileri (TL veya Dolar) Özgül enerji tüketiine olan etkiler 1.2.0nerilerin Listesi Öneriler Maliyetler Ekonoik paraetreler (geri ödee süresi, net bugünkü değer, iç karlılık oranı ve diğerleri) 1.3. Kurulusun Yıllık Enerii Tüketii Yakıtların tüketii Elektrik tarifelerine göre enerji tüketii Topla enerji tüketii Pik talep Güç faktörü Kendi kendine elektrik üretii (kobine çevri veya elektrik üreticileri) Enerji tüketii aşağıdakiler cinsinden kaydedilecektir: Enerji birileri (ton yakıt veya kwh) Ton eşdeğer petrol Para birileri (Dolar veya TL) 1.4. Özaül Enerii Tüketii Ton yakıt / ton ürün (veya biri üreti) TEP / parasal olarak biri üreti (1000 Dolarlık üreti) Enerji aliyetleri (Dolar) / parasal olarak biri üreti (1000 Dolarlık üreti) 1.5. Enerii TiDİerine Göre Tüketiin Daöılıı Yakıt tipleri (elde edildikleri yönteler) ile elektrik arasındaki dağılı Yakıt tipleri arasındaki dağılı Kullanılan tarifelerin zaanlarına göre elektrik dağılıı Enerji tüketii dağılıı aşağıdakiler cinsinden kaydedilecektir: Enerji birileri (ton yakıt veya kwh) Ton eşdeğer petrol Para birileri (Dolar veya TL)

11 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 194 Tablo 3. Fabrikalarda ve işletelerde enerji tasarrufu etüdü yaparken göz önüne alınacak standart teknik özellikler [15] (Devaı). Genel 2.1. Enerii Auditleri (Enerii Tasarrufu Etütleri) a) Enerji giderlerini düşürek için kuruluşta enerji tasarrufu için potansiyelin belirlenesi, b) Kuruluşun enerji tüketi profilinin (enerji bilgisinin) çıkarılası; aylık ve yıllık değişiler ile özgül enerji tüketiinin belirlenesi, c) Kuruluştaki akina ve sistelerin enerji tüketi bilginin çıkarılası, d) Kuruluştaki akina ve farklı sisteler arasında enerji tüketi dağılıı profilinin çıkarılası, e) Tüketii izleyerek ve değişileri raporlayarak, enerji tüketi verisinin güncelleştirilesi için düzenin oluşturulası, f) Kuruluştaki değişilere dayalı enerji tüketiinin tahinini ükün kılan bir aracın oluşturulası, g) Olası aksiu para tasarrufunun belirlenesi, h) Şidiki ve gelecekteki işlerin aşaalarını gösteren bir listenin hazırlanası, i) işler için farklı olası önlelerin önceliklerinin belirlenesi, j) işletenin yatırı planındaki enerji tasarrufu önlelerinin entegrasyonun değerlendirilesi için bir aracın oluşturulası, k) İşletenin gelişe planındaki enerji tasarrufu önlelerinin entegrasyonun değerlendirilesi için bir aracın oluşturulası, I) Olağanüstü enerji planının hazırlanası, ) Enerji giderlerindeki aşırı artışın karşılaştıralı olarak planının hazırlanası 2.2.Kurulusun Açıklanası s Kuruluşun esas ürünleri (iktarlar dahil), s Üretiin (prensip) yönteleri s Malzeelerin akışı (şeatik olarak) s Yakıtların teini ve depolanası s Enerjinin teini, ölçü düzenekleri ve transforatörler (şeatik gösterii)-enerji tüketii ve enerji tasarrufunun izlene yönteleri (kaydete cihazları) 2.3. Enerii Tasarrufu Etüdünden önce Yapılacak Enerii Tasarrufu önleleri Ulusal enerji yöneteliklerinin çıkarılası Kuruluşun enerji yöneticisinin atanası Enerji tüketiinin izlenesi Enerji tüketi raporlarının hüküet yetkililerine tesli edilesi Buhar üreticisi enerji kullanıının incelenesi Diğer önleler 2.4. Ekonoik Paraetreler Kuruluş, yatırıın değerlendireceği ekonoik paraetrelere karar verelidir. Bazıları aşağıdaki gibidir: Net bugünkü değer (NBD) s NBD ile yatırı arasındaki ilişki s iç karlılık oranları (% 8-18) ^ Geri ödee süresi (2-20 yıl)

12 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 195 Tablo 3. Fabrikalarda ve işletelerde enerji tasarrufu etüdü yaparken göz önüne alınacak standart teknik özellikler [15] (Devaı) Etkinlik Saatleri II III Genel Enerji Tüketii Enerji tasarrufu etüt yapıcısı, etkinlik saatleri ile ilgili aylık veriyi alalıdır. s İş günleri s İş saatleri s Geri kalan günler s Tatiller s Cihazların enerji kullanı (işlete) saatleri s Fazla esailer s Tatil günleri etkinlikleri 2.6. Biriler s Enerji tüketi birileri (kwh/ay, ton yakıt/ay) TEP (aylık, yıllık) s Parasal teriler ($ veya TL) 2.7. Veri s Tüketi ve potansiyel tasarruf verisi Bölü 2.6'da belirtilen biriler cinsinden kaydedilecektir. s En azından son 3 yıla ait aylık tüketi verisi alınacaktır. s Aylık ve yıllık veri ölçülen tü birilerde kaydedilecek, çizelge ve grafik şeklinde verilecektir. s Tasarrufların dağılıı, değişii ve potansiyeli utlak terilerde ve yüzde olarak kaydedilecektir Avlık Enerii Tüketii Verisi (Tercihen birkaç aecis vıla ait olak üzere) s Köür s Fuel-oil LPG s Doğal gaz s İşletelerde kullanılan azot s Araçlarda kullanılan azot s Topla elektrik tüketii s Tariflere göre elektrik tüketii s Pik talep s Üreti katsayısı ^ Güç faktörü V Kendi kendine elektrik üretii s Enerji topla aliyeti 3.2. Enerii Tiplerine Göre Tüketiin Daöılıı s Enerji tiplerine göre dağılı / Elektrik ile yakıt arasında dağılı s Kullanılan tarife zaanına göre elektrik tüketiinin dağılıı 3.3. Ozaül Enerii Tüketii s TEP/ton ürün (veya biri üreti) s TEP/üretiin parasal birii (1000$'lık üreti gibi) Çalışan başına yıllık tüketi Yıllık elektrik tüketii ve çalışa saati başına topla enerji Yapı alanı başına elektrik tüketii

13 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 196 Tablo 3. Fabrikalarda ve işletelerde enerji tasarrufu etüdü yaparken göz önüne alınacak standart teknik özellikler [15] (Devaı). IV Enerji Tüketii 4.1. Yakıt Kullanıcıları Yana birileri Yakıt tipine göre: s Fuel-oil s Diesel LPG s Köür Isı kayıplarına göre: s Buhar kazanı s Kızgınsu kazanı s Üretide kullanılan fırınlar / Sıcak hava fırını (kuruta) Isı kullanıcıları f Isı değiştiricileri s Sıcak kaplar ve düzenekler v Borular s Kondenstoplar Yakıt sisteleri s Doldura işlee süresince taşa s Sızıntılar s Isıta yakıtı Diesel otorları s Jeneratörler s Acil düzenekler için V Elektrik faturasını düşürek için s Makinaların doğrudan işletilesi (örneğin; kopresörler) Teizlee yakıtı Oet yakıtı /Yağ Tuvaletler Lavabolar Mutfak Araçlar İç kullanı için Taşıa 4.2. Elektrik Kullanıcıları Aydınlata Atölyenin aydınlatılası Ofislerin aydınlatılası Dış aydınlata Iklilendire dionysussoğuta Isıta Havalandıra Basınçlı hava Üreti / Üreti prosesleri Isıta Motorlar Kaldıra akinaları Genleşe parçaları, popalar Dönüştürücüler (Elektrik besleesi) Bilgisayar odaları, bilgisayarlar, geri beslee gücü Kontrol ve kuanda ölçe donanıı ye elektriğin kalite kontrolü Laboratuar donanıı Akü şarj Diğerleri '

14 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 197 Tablo 3. Fabrikalarda ve işletelerde enerji tasarrufu etüdü yaparken göz önüne alınacak standart teknik özellikler [15] (Devaı). IV Enerji Tüketii Test ve Ölçe Sosyal hizetler s Duşların ısıta suyu Mutfak s Sıcak içe suyu s Konferans ve dinlene donanıları Testler, enerji tasarrufu etüdü yapılacak kuruluşun tipine bağlıdır. Aşağıdakiler, sadece yol gösterektedir Isıta Sisteleri Yana verii Yana verii aşağıdaki donanılarda yapılacaktır: s Buhar kazanları / Sıcak (veyakızgın) su kazanları S Fırınlar s Başka tip yakıt kullanan brülörler Testlerde aşağıdakiler ele alınacaktır: S Giren yaka havasının sıcaklığı s Eksoz (baca) gazlarının sıcaklığı / Karbon dioksit yüzdesi (isteğe göre, CO veya O 2 ) s Islilik değeri s Fazla havanın hesaplanası s Yana veriinin bulunası s Veriin aksiu verinden aşağı olası duruunda, nedenlerinin belirlenesi s Gerektiğinde, fazla havanın kontrolü s Gerektiğinde, kazanın teizlenesi s Gerektiğinde, brülörün bakıı ölçüler, kuruluşun çalışanı tarafından yapılacaktır ve bunlar taalandıktan sonra, enerji tasarrufu etüdünü yapan kişi tarafından bir test yapılacaktır. Enerji tasarrufu etüdünü yapan kişinin kendisi, ayarlaa, teizlee veya bakı yapayacaktır Yalıtıın verii Yalıtılı veya yalıtısız yüzey ve boruların ölçülesi Su kalitesi Besi ve blöf suyunun yuuşaklık ölçüleri Boşalta suyunun kalitesi Boşalta suyunun ölçülesi 5.2. Elektrik Sisteleri Genel s Birkaç haftalık sürekli bir periyot boyunca veri kaydedicileri (data logger) ile elektrik tüketiinin ölçüü s Data loggerın kullanıldığı ayrı cihazların tüketi akışlarının ölçülesi Aydınlata s Aydınlatılan her yerin aydınlata şiddetinin ölçülesi s Çeşitli aydınlata cihazlarının tiplerine göre sayılası ve listelenesi s Işık kullanıının akışının ölçülesi Iklilerdire ve Isıta s Iklilendire veya ısıta düzenekleri işletildikleri zaan, iklilendire ve ısıta yerlerindeki sıcaklıkların ölçülesi Iklilendire ve ısıta cihazları işletildikleri zaanlarda kapı ve pencerelerin çerçevelerinin incelenesi

15 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 198 Tablo 3. Fabrikalarda ve işletelerde enerji tasarrufu etüdü yaparken göz önüne alınacak standart teknik özellikler [15] (Devaı). VI VII Enerji (Denkliliği) Balansı Enerji Tasarrufu için Öneriler İlgili veri; tablo ve grafik şeklinde verilecektir Her Bir EkiDianın Enerji Denkliliği Enerji denkliliği, ölçüler veya tahinler bazında yapılacaktır Kurulusun Enerii Denkliliöi s Öneli sistelerin enerji tüketii s Öneli sistelerin buhar tüketii s Öneli tüketiciler arasında tüketiin dağılıı s Aydınlatılan haci her etre karesi başına iç aydınlatanın yıllık elektrik enerjisi tüketii s Topla hacin (kuruluşun dış sınırları içerisinde) etrekaresi başına iç aydınlatanın yıllık elektrik enerjisi tüketii s Çalışan (işçi) başına iç aydınlatanın yıllık elektrik enerjisi tüketii s Çalışa saati başına iç aydınlatanın yıllık elektrik enerjisi tüketii s Topla hacin etrekaresi başına dış aydınlatanın yıllık elektrik enerjisi tüketii s Topla hacin etrekaresi başına iç ve dış aydınlatanın yıllık elektrik enerjisi tüketii s Iklilendirilen etrekare havi başına yıllık elektrik enerjisi tüketii s Çalışan (işçi) başına isilendirenin yıllık elektrik enerjisi tüketii s Çalışa saati başına isilendirenin yıllık elektrik enerjisi tüketii Metrekare üreti alanı başına basınçlı havanın yıllık elektrik enerjisi tüketii s Kuruluşun çalışanı başına basınçlı havanın yıllık elektrik s enerjisi tüketii Çalışa saati başına basınçlı havanın yıllık elektrik enerjisi tüketii 6.3. Daha Fazla Detavlı Enerii Tasarrufu Etütü Icin Tüketicilerin Belirlenesi 7.1. Genel s Kobine çevri s Her öneli (ana ) tüketici tarafından iç ünitelerle enerji yönetii için bilgisayar sistelerinin kurulası s Tesis ve proses veriiyle enerji kullanıının kontrolü s Enerji tüketiini etkileyen paraetrelerin (sıcaklık, basınç, ne gibi) kontrolü s Optiu işletenin sağlanası s Gereksiz çalıştıraların önlenesi s Sıcaklığın ve basıncın gerçek gereksinilerle örtüşesi s Atık ısıdan yararlanılası s Enerji kullanıı, eğiti, halkla ilişkiler ve yöneteliklerin uygulanası konularında kuruluşun organize edilesi 7.2. Buhar Kazanları ve Yaka Cihazları s Yana veriinin iyileştirilesi s Daha ağır yakıtlara transfer s Sıcak egzos gazlarından yararlanılası s Atık ısıdan yararlanılası 7.3. Buhar Sistei / Daha yüksek sıcaklıkta kondensin doğrudan kazana geri Döndürülesi s Kondens suyu ısısından yararlana s Arızalı kondenstopun erken uyarısının alınası s Kazan basıncının gerçek gereksinilerle örtüşesi

16 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ Tablo 3. Fabrikalarda ve işletelerde enerji tasarrufu etüdü yaparken göz önüne alınacak standart teknik özellikler [15] (Devaı). VII VIII Enerji Tasarrufu için öneriler Ekonoik Analiz 7.4. Isıta Sisteleri s Tesis ve boru hatlarının ısıl yalıtıının iyileştirilesi s Enerji kaçaklarının önlenesi 7.5. Iklilendire s Yapı yalıtıı s Uygun sıcaklığın sağlanası (25 C den daha az) s Otoatik düzenekler ile kapı ve pencerelerin kapatılası s Hissedici eleanlarıyla ıklilendire düzeneklerinin kontrolü s Soğuk depolaa 7.6. Suvun Isıtılası ve Soğutulası S Atık ısıdan yararlana, s Güneş enerjisinden yararlana ^ Isı popaları 7.7. Aydınlata V Cıvalı aydınlata cihazlarının sodyu veya sodyu ve flourasanlı cihazlarla değiştirilesi s Beyaz labaların flouransan labalarla değiştirilesi s Belirli saatler süresince hiçbir etkinliğin oladığı yerlerin elektriğinin kesilesi için donanıların kurulası s Lokal aydınlatanın tercih edilesi s Şeffaf eleanların kullanılasıyla doğal aydınlatadan yararlanılası; çatının pencerelerinin ve şeffaf kısılarının düzenli olarak teizlenesi s Ofis standartlarının ayarlanası: Her asa başına iki adet 40 VV'lık flourasan laba s Dönüştürücünün uygunluğunu test ettikten sonra, 40 VV'lık flourasan apuller yerine 36 VV'lık apullerin kullanılası 7.8. Basınçlı Hava s Basıncın donanıın gerçek talepleriyle örtüşesi s Havanın sürekli olarak boşa gitesinin önlenesi s Sızıntıların önlenesi / Belirli bir zaan çalışan tüketicilerin yanına küçük yerel kopresörlerin konası s Daha verili kopresörlerin kullanılası ve eskileriyle Değiştirilesi 7.9. Elektrik Sisteleri s Fazlar arasında sabit dağılı s Motor ve popaların veriinin iyileştirilesi s Pik talep yükünün kontrolü Ekonoik analiz, yatırıların ekonoik analizi için kuruluşça kullanılan standart kurallara göre yapılalıdır. Kuruluşta hiçbir ekonoik analiz kriteri olaası duruunda, ilgili ulusal kurallar göz önüne alınalıdır. Analizler, aşağıdakilere göre yapılabilir: s Net şidiki değer s İç karlılık oranı s Geri ödee süresi s Yatırı dahil, yıllık giderlerin azaltılası

17 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 200 Tablo 3. Fabrikalarda ve işletelerde enerji tasarrufu etüdü yaparken göz önüne alınacak standart teknik özellikler [15] (Devaı). IX X XI Öneriler Önerilerin Yürütülesi Prograı Enerji Tasarrufu Etüdünün Sürekliliği İçin öneriler öneriler, kuruluşun yapısına uyan ve ekonoik değerlendireyi göz önüne alan özelikte olabilir. Aynı donanılara ait bir çok önerinin tasarruflarının hesaplanasında, aşağıdaki iki faktör göz önüne alınalıdır: (a) Enerji tüketii, her önerinin yürütülesinden sonrakinden daha az olacaktır ve (b) Bir sonraki tavsiyelerin enerji tasarrufu potansiyeli buna göre daha az olacaktır. Her bir proje belirli bir periyot için yürütülebilir. Bundan başka, bazı projeler, örneğin; yaz boyunca, sadece belirli bir zaan süresince yürütülebilir. Büyük ölçekli projeler, kapital sağlayabileye daha fazla bağlı olacaktır. Devlet desteğini alan projelerde, yürütüle öncesi, devletin onayının alınası için beklenesi gerekecektir. Kuruluşun belirli bir yatırı stratejisinin olası ve diğerleri arasında önceliği fazla olan belirli projelerin tercih edileceği kabul edilebilir. Enerji tasarrufu etüdü yapıldığı zaan, genellikle sorunlar oluşur. Daha geniş kapsalı bir incelee enerji tasarrufu etüdünün taalanasını geciktirebilir ve harcaaları arttırabilir. Bu duruda, enerji tasarrufu etüdü yapan kişi, genellikle kuruluşun çalışanı tarafından daha detaylı bir enerji tasarrufu etüdü yapılasını önerebilir. Bu çerçevede, enerji tasarrufu etüdü yapan kişi, bu etüdün yapılası için gerekli bilgileri verir. 7. ENERJİ (ISI) DENKLİLİĞİ VE UYGULAMA ESASLARI Isı denkliliğinin (veya ısı balansının, genel anlada enerji denkliliği) anlaı, ısının nerede ve hangi şekilde sistee verildiğinin belirlenesi ve enerjinin korunuu yasasının sistede uygulanasının sağlanasıdır. Isı denkliği; denge şartlarında sistee verilen enerji iktarı ile sisteden çıkan enerji iktarı arasında bir denklik kurulasıdır [2,3,4,5,16,17]. Isı denkliğinin aacı; giren ve çıkan enerjiyi belirleek ve sistei verili hale getirebilek için, kullanılabilir ortak verileri hazırlaaktır. Bunun dışında, ısı denkliği yardııyla, ısı sisteinin planlanasında, sistein ısıl verii ve tükettiği yakıt iktarı ta ve doğru şekilde tahin edilebilir. Isı denkliğinin aaçları daha genel bir şekilde aşağıdaki gibi belirtilebilir: Kullanılan veya tüketilen enerjinin gerçek iktarlarının belirlenesi, Tesislerin verililik, etkinlik ve perforansının düzenli olarak izlenesi, Malzee, tesis ve proses konularında yapılabilecek değişikliklerin, enerji tüketiine etkilerinin belirlenesi ve değerlendirilesi, Enerji tüketiini azaltak aacıyla yapılacak iyileştire çalışalarında, öncelik verilesi gereken yerlerin belirlenesi, Yapılacak tü iyileştire çalışaları için gerekli olan verilerin sağlanası, Sistein teel aacı olan, en düşük enerji tüketii ile aksiu üretiin gerçekleştirilesi Isı Denkliği Metodolojisi ve Uygulaası Isı denkliğinin doğru yapılabilesi için, siste denge koşullarında çalışalı ve belirli bir prosedür izlenelidir (Tablo 4a ve 4b). Isı denkliği prosedürünün gerçekleşesi için, siste; bir kontrol haci ile şeatik gösterileli, daha sonra her bölüün sınırlarında giren ve çıkan ısının iktarları ölçülen

18 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 201 değerlere bağlı olarak hesaplanalı ve bu değerler, giren ve çıkan ısı olarak iki başlık altında düzenlenelidir. Isı denkliği prosedürünün belirlenesinde, faaliyet alanının saptanası en öneli konudur. Sistein sürekli çalışan bölüleri için, ısı denkliği, siste noral şartlarda çalışırken yapılalı ve çalışan bölü gruplarında, bunların bütün prosesleri için veya proseslerin belirtiliş bölülerinde yapılalıdır. Isı denkliğinin periyodu, başlangıç ve bitiş süreleri belirtilelidir. Tablo 4a. Isı denkliliği etodolojisinin kısa prosedürü [2,5]. SIRA NO AÇIKLAMA Isı Akışının Çıkarılası ölçü Noktalarının Belirlenesi Ölçülerin Yapılası ölçülen Değerlerin Düzenlenesi Hesapların Yapılası Isı Denkliği Tablosunun Hazırlanası Sonuçların Değerlendirilesi ve öneriler Isı denkliği uygulanırken, prensip olarak, dış hava sıcaklığı standart sıcaklık olarak alınabilir. Eğer standart sıcaklık olarak 0 C kullanılıyorsa bunun belirtilesi gerekir. Yana havasının ve yakıtın bina dışından sağlanarak, bir fabrikada ısı sistei kurulası halinde, binadaki oda sıcaklığı, dış orta sıcaklığının yerine standart sıcaklık olarak alınabilir. Teel olarak ısı denkliğinde, en düşük ısıl değer, yakıtın ısıl değeri olarak kullanılır. Farklı bir değer kullanılası gerekiyorsa, bu belirtilelidir. Hava, yana havası olarak kullanılabilir. Tablo 4b. Isı denkliliği etodolojinin uzun prosedürü [2]. ISI DENKLİĞİ (ENERJİ VE KÜTLE DENKLİLİĞİ) METODOLOJİSİ SIRA NO AÇIKLAMA Isı Denkliği Yapılacak Donanıı Tanıtın. Teknik özelliklerini Çıkarın. Şeklini Çizin (Mükünse Fotoğrafını Çekin). İşlete Şeklini (Kontrol Paneline Kuanda Biçiini) Belirleyin. Prosesin Sıcaklık-Zaan Grafiğini Çizin. Donanıın Isı Akış Şeasını Çizin. Referans (Standart) Değerleri Belirleyin. Kontrol Hacini Çizerek, Giren ve Çıkan Enerji ve Kütleleri Şeatik Olarak Gösterin. ölçü Noktalarını Belirleyin. ölçü Eleanlarını Giren ve Çıkan Şeklinde Çizelge Halinde Gösterin. ölçü Noktalarını Şekil Üzerinde Gösterip, Nuaralandırın ve Tablosunu Çıkarın. ölçü Noktalarını Belirleyerek, Çizelge Halinde Gösterin. Gerekli Ölçü Aletlerini ( Çizelge Halinde) Belirleyin. Ölçe Yönteini Belirtin. ölçüleri Yapın ( Bunun İçin Daha önce Bir For Hazırlayın). Hesaplarda Kullanılacak Kabulleri Belirtin. Hesapları Yapın. Hesapları Çizelge Halinde Çıkarın. Sankey Diyagraını Çizin. Sonuçları Değerlendirin ve önerilerde Bulunun.

19 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 202 Isı denkliliği yaparken karşılaşılan ene öneli sorunlardan biri, çoğu ölçü değerlerinin ya da fabrikalarda bu ölçüleri yapacak yeterli teknik ölçü düzeneklerinin olayışıdır. Bu yüzden hesaplar, Belirli kabullere dayanır. Diğeri ise, hesaplarda kullanılacak uygun forüllerin oluşturulası zorluğudur. Burada, yana hesapları büyük öne taşır. Bu bağlada, ilgili bağıntılar, [16,18,19,20] no'lu referanslardan edinilebilir Fırınlar için Isı Denkliği Uygulaası Isı denkliği etodolojisi, Tablo 4a ve 4b' de verilen yönteler kullanılarak, endüstriyel fırınlara uygulanacaktır. Fırınlar.sanayide yaygın olarak kullanılakta ve enerji tasarrufu potansiyeli oldukça fazladır. Bu konuda geniş kapsalı bilgi, [17] no'lu referanstan elde edilebilir. Bu çalışada, söz konusu etodolojinin bazı aşaaları ele alınayacaktır Isı Denkliği Yapılacak Donanıın Tanıtılası Aşağıda, ısı denkliliği yapılacak ekipanın teknik özellikleri açıklanıştır (Tablo 5). Ayrıca, sistein çalışa şekli Tablo 6' da gösteriliştir. Hava Sızdırazlığının İyi olası: Radyan borulu ısıta fırınları dolaylı ısıta tipindedir ve hava sızdırazdır. Böylelikle karbonlaşa, nitrürleşe ve oksitlenee gibi ısıl iyileşeler ükündür. Elektrik Kazanlarıvla Karşılaştırılası: İalat aliyeti elektrikli kazanların % 70'dir. Nikro kablolu gibi pahalı ısıta cihazlarında görülen kopa sorunları görüleektedir. Bakı, onarı aliyeti elektrikli kazanların 1/5-1/6 civarındadır. Sıcaklık artıı kısa sürelerde olur. Yakıt aliyeti güç tutarının %70-80 civarındadır. Güç gereksinii ve güç çevrii gerekeektedir. Uygulaa: Yüksek etallerde ısıl iyileşe, istenilen kesin kısılarda ısıl iyileşe, ca ve benzeri alzeelerde ısıl iyileşe, özel kiyasalları yaka, oksidasyonsuz ısıl iyileşe oluşur. Özellikler: Tablo 5. Fırının özellikleri Fırın için etkin boyut Yana Çalışa sıcaklığı Sıcaklık kontrolü Brülör 0.9 W x 1.8 L x 0,9 H (1.5 J ) kcal/h ( kw) C PID Radyan borulu brülör (RT-100A)x 2 Tablo 6. Kontrol paneli çalıştıra prosedürü Ateşlee Söndüre No İşlete Prosedürü Kontrol panelindeki ana güç devre düğesini açın. Ana gaz valnası açın. Yaka fanının düğesine basın. Ateşlee düğesine basın. Söndüre düğesine basın. Yaka fanının düğesinin kapatın. Ana gaz vanasını kapatın. Kontrol panelindeki ana güç devre düğesini kapatın. Not Yaka fanının labası yanar. İşle taa labası yanar. Ateşlee labası yanar. RUN labası yanar. RUN labası söner Ateşlee labası söner. Yaka fanının labası yanar. Hazırlık taalandı labası yanar

20 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ Prosesin Sıcaklık-Zaan Grafiğinin Çizilesi Isı denkliliği yapılacak donanıın proses-sıcaklık grafiği çizilir (Şekil 1). Burada, ekipanda uygulanan işlein bilinesi gerekir ve gerektiğinde standartlardan yararlanılır. p Sıcakh I I I C) Zaan (h) I 4 Şekil 1. Prosesin Sıcaklık-Zaan Grafiği ölçe periyodu, başlangıçtan itibaren 3 saate ayarlanır ve her 15 dakikada bir değerler kaydedilir. Sıcaklık 800 C ye 2 saatte çıkarılır ve bu sıcaklıkta 1 saat tutulur Referans (Standart) Değerler Hesaplarda, aşağıdaki referans değerler ele alınabilir: 1. Standart sıcaklık 2. Yakıtın ısıl değeri 3. Yaka havasının bileşii Oda sıcaklığı Doğal gaz (alt ısıl değeri: kj/ 3 ) O 2 = % 21; N 2 = % Donanıın Şekli Gaz Atıı t fcyyjfl I3S33 1 "ı SeraiK 1/ Lif Radyan Boru L j 1 u Hava Gaz ^ B ~ IÇeJu 1 r Şekil 2. Radyan borulu ısıta fırını şeatik görünüşü

21 r V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ Ölçü Noktaların Belirlenesi Isı denkliliği yapılacak donanıa ait, ölçü yerleri ve kullanılacak olan ölçü düzenekleri saptanır (Tablo 7-10). Isı denkliliğinin en öneli kısını, ısı denkliliğinin kalbi olan burası oluşturur. Ülkeizde, aalesef bu konuya yeterince öne verileektedir. a) Fırın Gövdesi Tablo 7. Fırın gövdesi ölçü eleanları Giren Isı Çıkan Isı Isı Denliliği Kısı Yakıt yana ısısı Çeliğin ısıl içeriği Eksoz gazı ısı kaybı Fırın duvarından yayılan ısı Diğer ısı kayıpları Ölçü Kısı Yakıtın tüketii Yakıtın basıncı Çeliğin ağırlığı x 1 Çeliğin sıcaklığı Eksoz gaz sıcaklığı Eksoz gaz O 2 yoğunluğu Fırın duvarı ve boru yüzey sıcaklığı Fırın duvarı ve boru yüzey alanı x2 Biri J Hg kg c c % c 2 b) Hava ûn Isıtıcı (Brülörde Değişi Yapılacak) Tablo 8. Hava ön ısıtıcısı ölçü eleanları Isı Denkliliği Kısı Ölçü Kısı Biri Giren Isı Çıkan Isı Eksoz gazının duyulur ısısı (Hava ön ısıtıcıya girişte) Hava ön ısıtıcıda duyulur ısı Eksoz gazı duyulur ısısı (Hava ön ısıtıcıdan çıkış) Diğer ısı kayıpları Eksoz gaz sıcaklığı Eksoz gazı O 2 yoğunluğu ûn ısıtıcıda hava sıcaklığı Eksoz gaz sıcaklığı Notlar: 1) İlk önce çeliğin ağırlığı ölçülelidir (Fırına yerleştirileden önce). 2) Fırın duvarı ve boru yüzey alanlarının gerçek ölçüleri hesaplanalıdır. C % c c Ölçü Noktaları Tablosu Tablo 9. ölçü noktaları Giren Isı Çıkan Isı Isı Denge Kısı Yakıt yana ısısı Çeliğin ısıl içeriği Eksoz gazı ısıl kaybı Fırın duvarından ısı yayılıı Standart sıcaklık Fırın yana kontrol sıcaklığı Hava ön ısıtıcı verii Ölçü Kısı Yakıtın basıncı Yakıt tüketii Çeliğin sıcaklığı 1 Çeliğin sıcaklığı 2 Eksoz gaz sıcaklığı Hava ön ısıtıcı çıkışında 1 Eksoz gaz sıcaklığı Hava ön ısıtıcı çıkışında 2 Eksoz gazı O 2 yoğunluğu 1 Eksoz gazı O 2 yoğunluğu 2 Fırın ön duvar sıcaklığı Boru yüzey sıcaklığı 1 ve 2 Ocak sıcaklığı Oda sıcaklığı (hava sıcaklığı) Fırın içi sıcaklığı Eksoz gaz sıcaklığı Hava ön ısıtıcı girişinde 1 Eksoz gaz sıcaklığı Hava ön ısıtıcı girişinde 2 Eksoz gaz sıcaklığı Hava ön ısıtıcı çıkışında 1 Eksoz gaz sıcaklığı Hava ön ısıtıcı çıkışında 2 Biri ,6,7,8,9 10, ,22

22 t V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ Gerekli Ölçü Aletleri Tablo 10. Ölçü aletleri Sıra No Ölçü Kısı Ölçü Aletleri Açıklaa Yakıt tein basıncı Yakıt tüketii Çelik sıcaklığı 1 Çelik sıcaklığı 2 Fırın ön duvar sıcaklığı Fırın arka duvar sıcaklığı Fırın sağ duvar sıcaklığı Fırın sol duvar sıcaklığı Fırın üst duvar sıcaklığı Fırın yüzey sıcaklığı 1 Fırın yüzey sıcaklığı 2 Ocak sıcaklığı Eksoz gaz sıcaklığı Hava ön ısıtıcı çıkışında 1 Eksoz gaz sıcaklığı Hava ön ısıtıcı çıkışında 2 Eksoz gazı O 2 yoğunluğu 1 Eksoz gazı O 2 yoğunluğu 2 Oda sıcaklığı Ocak sıcaklığı Eksoz gaz sıcaklığı Hava ön ısıtıcı girişinde 1 Hava sıcaklığı Hava ön ısıtıcı girişinde 2 Hava sıcaklığı Hava ön ısıtıcı çıkışında 1 Hava sıcaklığı Hava ön ısıtıcı çıkışında 2 Bourdon-tube gösterge basıncı GazetreCNN-15 Sıcaklık kaydedici nr-180 Sıcaklık kaydedici ufl-180 Sıcaklık kaydedici u.r-180 Sıcaklık kaydedici u.r-180 Sıcaklık kaydedici ur-180 Sıcaklık kaydedici u.r-180 Sıcaklık kaydedici u.r-180 Sıcaklık kaydedici u.r-180 Sıcaklık kaydedici u.r-180 Sıcaklık kaydedici jur-180 Sıcaklık kaydedici u.r-180 Sıcaklık kaydedici u.r-180 Taşınabilir oksijen etre XPO-318 Taşınabilir oksijen etre XPO-318 Sıcaklık kaydedici u.r-180 Sıcaklık kaydedici ufi-180 Görsel Görsel cho1 cho2 cho3 cho4 cho5 cho6 cho7 cho8 cho9 ch10 eh 11 ch12 Görsel Görsel ch13 ch14 Ölçüleden Ölçüleden Ölçüleden Ölçüleden Ölçe Yöntei Ateşlee işlei yapıladan heen önce her bir ölçü değeri sıfır başlangıç değerine ayarlanalıdır. Ateşleenin başlangıcından itibaren ölçü bilgi foruna her 15 dakikada bilgiler kaydedileli ve kayıt 3 saat sürdürülelidir Ölçe Forunun Hazırlanası ön görülen standart, nor veya kurala göre, ölçü süreleri belirlendikten sonra, ilgili donanıa ait ölçü tablosu oluşturulur. Tablo 11'de örnek bir ölçü foru düzenleniştir. Bu yapılacak olan uygulaaya göre farklılık gösterekle birlikte, burada sunulan örnek diğer aaçlar için kullanılabilir.

23 c r~ Sıra No ölçü Kısı Yakıt Tüketi Basıncı Yakıt Tüketii Sayaç Değeri Çelik Sıcaklığı Çelik Sıcaklığı Fırın ön Duvar Sıcaklığı Fırın Arka Duvar Sıcaklığı Fırın Sağ Duvar Sıcaklığı Fırın Sol Duvar Sıcaklığı Fırın Üst Duvar Sıcaklığı Fırın Yüzey Sıcaklığı 1 Fırın Yüzey Sıcaklığı 2 Ocak Sıcaklığı Eksoz Gazı Sıcaklığı 1 Eksoz Gazı Sıcaklığı 2 Oda Sıcaklığı Fırın iç Sıcaklığı Eksoz Gazı Oksijen Yoğ. 1 Eksoz Gazı Oksijen Yoğ. 2 Eksoz Gaz Sıcaklığı 1 Eksoz Gaz Sıcaklığı 2 Eksoz Gaz Sıcaklığı 1 Eksoz Gaz Sıcaklığı 2 Ölçü Aletleri Bourdon-tube GazetreCNN-15 Taşınabilir Oksijenetre Taşınabilir Oksijenetre Biri bar (Hg) J J C C C C C C C C C C C C C C % % C C C c Ölçü Değerleri Ortalaa Değer w IS o D w o 73 w w 71 O Tablo 11. Fırına ait ölçü tablosu foru

24 V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ Hesaplarda Kullanılacak Kabuller Isı denkliliği hesapları yapılırken, bazı kabullerin yapılası kaçınılazdır. Ancak, hesapların ükün olduğunca, ölçülere dayandırılası istenir. Aşağıda, bu çalışada yapılan bazı kabuller listeleniştir: Hı W, C God A o A, A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 7 0 S C D d e : Yakıtın alt ısıl değeri : Çeliğin ağırlığı : Çeliğin 50 C veya altında ortalaa özgül ısısı : Teorik kuru eksoz gaz iktarı : Teorik hava iktarı : Fırının ön yüzey duvarının alanı : Fırının arka yüzey duvarının alanı : Fırının sağ yüzey duvarının alanı : Fırının sol yüzey duvarının alanı : Fırının üst duvarının yüzey alanı : Boru yüzey alanı : Fırın ocağının yüzey alanı : Isı dengesi için gerekli zaan : Ocak yüzey katsayısı : Ocak ısı ileti katsayısı : Fırın iç duvarlar arası esafe : Boru çapı : Fırın duvarı radyan oranı kj/ N k g n (9950 kcal/ NnrT) kj/kg C (0.11 kcal/kg C) N 3 / N 3 gaz N 3 / N 3 gaz h W/ C (0.897 kcal/ Ch) Hesap Yöntei ve Ölçü Değerlerinin Düzenlenesi Hesapların yapılasında, aşağıda verildiği gibi, tabloların (Tablo 12-17) önerilektedir. a) Giren Isı Tablo 12. Yakıtın yana ısısı (Q g ) Ölçü Kısı Yakıt basıncı P a Yakıt sıcaklığı T a Yakıt tüketii V g Hg (bar) C 3 Yakıtın alt ısıl değeri H, Sabit Kısı kj/n J Hesap Sonucu Düzelte sonucu yakıt tüketii V an N 3 Yakıt yana kj Yakıtın yana ısısı Q a Yakıtın yana ısısı, aşağıdaki bağıntılardan hesaplanabilir: ısısı Q a kj Burada: Q g = V gn = V g x ( P g )x x (273 +T Q ) (1) (2)

25 ' V. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 208 Q g Vg n P g T g V g Hı : Yakıt yana ısısı : 1 at ve 0 C de yakıt tüketii : Yakıt tein basıncı (Ortalaa ölçü basınçları) : Yakıt sıcaklığı (Standart sıcaklık) : Yakıt tüketii (ölçü sonundaki anoetre değeri) : Yakıt net ısıl değeridir. (kj) veya (kcal) (N 3 ) (Hg) veya (bar) ( 3 ) (kj/ N 3 ) veya (kcal/ N 3 ) b) Çıkan Isı Tablo 13. Çeliğin ısıl içeriği (O.,) Ölçü Kısı Standart sıcaklık T s Son sıcaklık T, C Ü C Sabit Kısı Çelik ağırlığı W 1 Çeliğin 50 C den son sıcaklığa ısıl içeriği Qı Çeliğin standart sıcaklıktan 50 C ye ısıl içeriği q 2 Çeliğin 50 C veya altında ortalaa ısıl içeriği C Çeliğin ısıl içeriği Q, Çeliğin ısıl içeriği, Eş. (3) ve (4)' den hesaplanabilir: kg kj/kg (Ek1) kj/kg kj/kg C Çeliğin ısıl içeriği Q 1 Hesap Sonucu kj kj Q 1 = (q 1 +q 2 )x W- q 2 =(50-T s )xc (3) (4) Burada; Qı : Çeliğin ısıl içeriği (kj) veya (kcal) qı : Çeliğin 50 C den son sıcaklık Ti kadar ısıl içeriği (kj/kg) veya (kcal/ kg) q 2 : Çeliğin standart sıcaklığı (T s 'den 50 C'ye ısıl içeriği) (kj/kg) veya (kcal/ kg) \N^ : Çeliğin ağırlığı (kg) T s : Standart sıcaklık ( C) TT : Çeliğin son sıcaklığı ( C) C : Çeliğin 50 C veya altında ortalaa özgül ısısıdır (kj/ kg C) veya(kcal/ kg C) Tablo 14. Eksoz gazıyla ısı kaybı (Q 2 ) Ölçü Kısı Düzelte sonucu yakıt tüketii V gn Eksoz gazı O2 yoğunluğu O 2 Sıcaklık farkı T 2 N 3 % U C Sabit Kısı Teorik kuru eksoz gaz iktarı G O d Teorik hava iktarı Ao N 3 / N 3 N J / N J Hesap Sonucu Topla neli eksoz gaz iktarı V1 Eksoz gazı ortalaa özgül ISISI Cp Eksozdan ısı N J kj/n J C kj Eksoz gazı ısı kaybı Cfe kaybı Q a kj