SU SOĞUTMA GRUPLARINDA PERİYODİK KORUYUCU BAKIMIN ÖNEMİ 6. Ulusal Soğutma ve İklimlendirme Tekniği Kongresi 13-14 Nisan 2000, Çukurova Üniversitesi, Adana Kadir ĠSA*, Salim ÖZÇELEBĠ** *İ.Ü., Teknik Bilimler M.Y.O., Avcılar Kampusu 34850 İstanbul **İ.Ü., Mühendislik Fakültesi, Avcılar Kampusu 34850 İstanbul ÖZET: Su soğutma grupları, teknik ve bakım müdürleri için önemli elemanlardır. İşletim, bakım ve değişim maliyetlerinin yüksek olmaları yanında, arızalandıkları andaki zaman ve üretim kaybından doğan maliyetler de oldukça yüksektir. Birçok tesiste, merkezi su soğutma grubu tek başına elektrik sarfiyatının önemli bir kısmını temsil eder. Buna rağmen birçok sorumlu müdür geniş kapsamlı bir su soğutma grubu bakım programına sahip değildir. Kapsamlı bir bakım programını yürürlüğe koymak, birçok problemi çözecektir. İyi düzenlenmiş bakım programları genellikle o kadar etkilidir ki, amorti süreleri haftalarla ölçülür. Anahtar Kelimeler: Su soğutma grubu, koruyucu bakım, iklimlendirme, servis. THE IMPORTANCE OF PERIODICAL PREVENTIVE MAINTENANCE IN WATER CHILLERS ABSTRACT: Chillers are important items for maintenance and engineering managers. Not only are they expensive to operate, maintain and replace, but they also can be very costly in terms of lost time and productivity should they fail. In most facilities, the central chiller represents the single largest electrical load. In spite of this, many managers still don t have comprehensive chiller maintenance program. Implementing a comprehensive maintenance program can help to correct many problems. Most programs are so effective that their payback period is measured in weeks, not years. Key Words: Chiller, preventive maintenance, air conditioning, service. 1. GĠRĠġ Su soğutma grupları, gerek ısıl konfor, gerek ise endüstriyel amaçlı iklimlendirme sistemlerinde kuruluş ve işletme giderleri bakımından önemli bir yer tutmaktadır. Periyodik koruyucu bakımın sağladığı avantajları özetle aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:. Cihazın ömrünü uzatır.. Sistemin arıza riskini azaltır.
. Enerji sarfiyatını azaltır.. Tamir masraflarını azaltır.. Soğutucu akışkan kaçaklarını en aza indirerek şarj için gerekli olan iş gücü ve soğutucu akışkan giderlerini azaltır, ozon tabakasına verilen zarar da nispeten önlenmiş olur. Koruyucu bakım programı uygulamaya konulduğu ilk anlarda iş yükü yoğunlaşır ancak, olumsuzluk gibi görünen bu durumun aslında doğru bir yaklaşım olduğu, işletim verimindeki artış ve acil tamir masraflarının azalması ile anlaşılacaktır. Bakımdan sorumlu yöneticiler; işletmenin ihtiyaç ve kapasitesine göre, bu programı yürütmek amacıyla ellerindeki mevcut personeli kullanabilecekleri gibi, profesyonel şirketler ile periyodik bakım anlaşmaları da yapabilirler. 2. KORUYUCU BAKIM PROGRAMININ ELEMANLARI Bir su soğutma grubu periyodik bakım programının üç elemanı vardır:. Cihazın servis el kitabı,. Kayıt kartları (loglar) ve. Günlük, haftalık, aylık ve yıllık test ve periyodik bakım programları. 2.1. Cihazın Servis El Kitabı Cihazın servis el kitabı, su soğutma grubunu tanımlayan karakteristik bilgileri ve uygulanacak koruyucu bakım konularını içermelidir[1]. Cihazı tanımlayan karakteristik bilgiler cihazın seçiminde önemli olduğu kadar soğutma grubunun işletim sırasındaki gerçek performansını değerlendirmek için de gereklidir. Bunlar; yoğuşturucu ve buharlaştırıcının giriş ve çıkışlarındaki su sıcaklıkları ile basınç farkları, soğutucu akışkan devresindeki emme ve basma basınçları, tahrik motorlarının elektriksel güç tüketiminin belirlenmesine yönelik bilgiler, karterdeki yağ seviyesi ve basıncı, soğutma kapasitesi eğrisi ile kısmi yük eğrisi (IPLV) dir[2]. 2.2. Kayıt Kartları Su soğutma grubunun maksimum verim değerinde çalışmasını sağlamak için yapılması gereken önemli işlerden biri de, işletim şartlarının ve yapılan bakımların kayıtlarının titizlikle tutulmasıdır. Bu işlemin en azından günlük olarak yapılması gerekir. Kayıt kartlarında şu bilgiler kesinlikle bulunmalıdır; yoğuşturucu ve buharlaştırıcının giriş ve çıkışlarındaki su sıcaklıkları ile basınç farkları, soğutucu akışkan devresindeki emme ve basma basınçları, tahrik motorlarının elektriksel güç tüketiminin belirlenmesine yönelik bilgiler, karterdeki yağ seviyesi ve basıncı. Amaçlanan işletim değerlerinden meydana gelen sapmalar, soğutma grubunun bakıma ihtiyaç duyduğunun veya yavaş gelişen bir problemin belirtileridir[3].
2.3. Bakım Programları Yerine getirilmesi gereken bakım görevleri ve sıklığı, soğutma grubunun tür, model ve kapasitesine göre değişir, genellikle günlük, haftalık, aylık ve yıllık bakımlar söz konusudur. Özel durumlarda, örneğin büyük santrifüj gruplarda, bazı bakım işlemlerinin daha sık yapılması gerekebilir. 24 saat çalışması gereken bilgisayar sistem odaları ve yedeği olmayan soğutma grupları gibi kritik durumlarda bakım konusunda daha dikkatli olunmalıdır[4]. 2.3.1. Su Soğutma Gruplarının Periyodik Bakımı Su soğutma grupları için uygulanacak temel periyodik bakım işlemleri esnasında kaydedilecek değerler ve kontrol edilecek devre elemanları aşağıda verilmiştir: 2.3.1.1. Günlük Bakım. Yoğuşturucu ve buharlaştırıcının giriş ve çıkışlarındaki su sıcaklıkları ile basınç farkları.. Soğutucu akışkan devresindeki emme ve basma basınçları. Elektriksel güç tüketiminin belirlenmesine yönelik bilgiler.. Karterdeki yağ seviyesi ve basıncı.. Aşırı gürültü ve titreşim var mı? 2.3.1.2. Haftalık Bakım. Soğutucu akışkan kaçağı.. Kayış ve kavrama ayarları.. Yağın renginde değişim var mı? 2.3.1.3 Aylık Bakım. Kontrol elemanları ve ayarları.. Kompresör yüksüzleştirme (unloading) düzeneği.. Karter ısıtıcısı.. Su devrelerindeki filitreler. 2.3.1.4. Yıllık Bakım. Tüm kablo, kontak, starter ve devre kesicileri.. Emniyet kontrolları.. Motor sarımlarının yalıtım ve topraklama.. Pompa salmastraları.
. Kontrol elemanlarının kalibrasyonu.. Kontrol devresi ve ayarları.. Elektrik devresindeki kontakların temizliği.. Kompresör yağının laboratuar kontrolünün yaptırılması, gerekiyorsa değiştirilmesi.. Yağ filtresinin değiştirilmesi.. Yoğuşturucu boruları. (Yoğuşturucu ve buharlaştırıcı borularına üç yılda bir eddy current testi uygulanmalıdır). 1970 lerde tesis edilen su soğutma gruplarında tam yükteki enerji tüketimi 0.70-0.80 kw/ton iken, yeni nesil yüksek verimli su soğutma gruplarında bu değer 0.48-0.55 kw/ton dur. 25 yıllık soğutma grupları normal aşınma sonucunda günümüzde 0.95 kw/ton u aşan değerlerde çalışmaktadırlar. Dolayısıyla eski grupları, yeni nesil yüksek verimli modellerle değiştirmek, soğutmadan kaynaklanan yıllık enerji ihtiyacımızı yaklaşık %30 azaltacaktır. 2.3.2. Kontrol Panelini Kullanarak Yapılan Kontroller Yağ seviyesi dışındaki günlük kontroller, mikroişlemci esaslı kontrol paneli veya grubun üzerindeki termometre ve manometreler yardımıyla yapılabilir. Eğer değerler kontrol panelinden alınıyorsa; operatörün, sisteme girmeyi ve panelde kullanılan kodları bilmesi gerekmektedir. Günümüzdeki bazı modern gruplarda paneldeki değerler direkt olarak bir yazıcıya gönderilmekte ve DDC(Direkt Sayısal Kontrol) sistemin ekranında görüntülenmektedir. Tesisteki ilgili personelin kontrol paneli ve DDC sistemi hakkında eğitilmeleri yerinde olacaktır. Panel ya da DDC ekranındaki değerlerle cihazın servis el kitabındaki veriler karşılaştırılmalıdır[5]. Bazı modern panellerde, problemin kaynağına dikkat çeken teşhis mesajları yer almaktadır. Operatör buradaki bilgiyi cihazın bakım kayıt kartına girer. Eğer soğutma grubu DDC sistemine bağlıysa, bilgisayar bu verileri hafızasına kaydedecektir. Yetkili servisin periyodik bakım ziyaretleri esnasında bu kayıtların büyük önemi vardır. Geleceğin su soğutma grubu bakım programları, yeni donanımlardan ziyade yeni yazılımlarca yönlendirilecektir. Fuzzy lojik algoritmaları kullanan yapay zeka teknikleri, su soğutma gruplarının kendi işletim parametrelerini görüntüleyip problem oluşmadan önce gerekli ayarlamaları yapmasını sağlayacaktır. Bununla beraber, uygun ve verimli işletim için her zaman olduğu gibi gelecekte de eğitilmiş insana ihtiyaç duyulacaktır. Diğer yandan, servis esnasında soğutucu akışkanın atmosfere
kaçması konusunda son yıllarda getirilen kısıtlamalar, bakım işini daha ciddi kılmaktadır. Bununla beraber, bilgisayar destekli izleme ve teşhis yöntemlerindeki gelişmeler bakım elemanının işini kolaylaştırmaktadır. Koruyucu bakım soğutucu akışkan kaçağı konusunda bilgili olması yanında, servis esnasında soğutucu akışkan şarjını minimuma indirmek için gerekli bilgi ve becerilere sahip olması gerekmektedir. Emişi atmosfer basıncının altında çalışan soğutma gruplarında (örneğin HCFC-123 gibi) sorumlu teknik elemanlar, hava alma (purge) sisteminin de kontrolünü yapıp kaydını tutmak zorundadırlar. Pozitif basınçlı sistemlerde hava alma sistemine ihtiyaç yoktur[6]. 2.3.3. Cihaz/Alet Ġhtiyacı Koruyucu bakım işlemlerinin ne kadarının tesisteki mevcut personel tarafından yapılması gerektiği konusundaki belirleyici faktör, kullanılan özel cihazların mevcudiyeti ve bunları kullanacak eğitilmiş eleman ihtiyacıdır. Hassas dijital termometreler, manifold setleri, basınç fark manometreleri ve pense ampermetre rutin bakım işlemleri için gereken temel aletlerdir. Koruyucu bakım işlemlerinde kullanılan gelişmiş cihazlar ise şunlardır:. Yoğuşturucu borularının durumunu incelemek için eddy current test cihazı. Motor sargılarının yalıtımını test etmek için meg-ohmmetre. Elektrik kontaklarında ve devre kesicilerdeki aşırı ısınmayı tespit için kızılötesi tarayıcılar. Soğutma grubunun mikroişlemcisi ile iletişim kurmak üzere diz üstü bilgisayar Sınırlı sayıda su soğutma grubuna sahip tesislerde, bir yetkili servisle bakım sözleşmesi yapmak maliyet açısından en uygunudur. Büyük tesislerde ise gerekli cihazları temin edip, personeli eğitmek daha uygun bir çözüm olarak görülmektedir. 3. BAKIM PROGRAMLARINI YÜRÜRLÜĞE KOYMA Özellikle çok sayıda gruba sahip büyük tesislerde bakım programının tüm gruplar için aynı anda yürürlüğe konması; yeterli sayıda bakım elemanının bulunmaması veya yetkili servis şirketinin programının dolu olması sebebiyle güç olabilir. Bu durumda sorumlu müdürlerin hangi cihazların bakıma alınacağı konusunda bir öncelik belirlemeleri gerekir. Öncelik konusunda etkili olan faktörleri;. Su soğutma grubunun kapasitesi,. Soğutma yükünün profili,. Yedek (backup) bir grubun devreye alınıp alınamayacağı
. Cihazın enerji ekonomisi yönünden önemi şeklinde sıralayabiliriz. Öncelikler belirlendikten sonra bir uygulama planı geliştirilmelidir. Yıllık bakımların, soğutma grubunun devrede olmadığı ölü sezonlara programlanması önerilir. Bakım yapıldıktan sonra amaca ulaşıp ulaşılmadığı kontrol edilmeli, gerekiyorsa bakım görevlerinde ve sıklıklarında değişiklikler yapılmalıdır[7]. 4. SONUÇ VE ÖNERĠLER Periyodik koruyucu bakımın, gerek konfor gerek ise endüstriyel iklimlendirme uygulamalarında kritik roller üstlenmiş olan su soğutma gruplarının teknik güvenilirliğini arttırması ve işletme giderlerini azaltması yönlerinden çok önemli olduğu açıktır. Avrupa ve özellikle A.B.D de servis esnasında uygulanan yöntemlere, soğutucu akışkanı atmosfere minimum ölçüde bırakma yönünden getirilen kısıtlamalar ülkemizde de uygulanmalıdır. Su soğutma gruplarının kontrol ve izleme sistemlerindeki gelişmeler, servis elemanlarının işini kolaylaştırmakla beraber, ek bir hizmet içi eğitimi zorunlu kılmaktadır. İletişim teknolojisindeki ilerlemeye paralel olarak, cihazların arıza teşhis kodlarının bir merkez tarafından algılanıp çözüm önerilerinin sahadaki personele kısa sürede bildirilmesi de yakın bir gelecekte gerçekleşecek gibi görünmektedir. Kaynaklar [1] Piper, James A., Chiller Checks: Effective PM can put muscle into facility plans to control energy and costs., Maintenance Solutions Online, July 1997. [2] Carrier, 19 DK,DM Packaged Hermetic Centrifugal Liquid Chiller D-1000 Series Product Data. [3] Rosaler, Robert C., HVAC Maintenance and Operations Handbook, McGraw Hill, 1997. [4] Monger Samuel C., HVAC Systems: Operation, Maintenance, and Optimization, Prentice-Hall, 1992. [5] Carrier, 30 GT040-420 Flotronic Reciprocating Liquid Chillers - Controls and Troubleshooting Manual. [6] Shir, Henry, Maximum chiller performance: Minimizing leaks requires strategic maintenance plan., Maintenance Solutions, June 1998. [7] Shir, Henry, Hot Issue, Cool Choices: Staffing and training decisions define the success of chiller maintenance programs., Maintenance Solutions, September 1999. www.klimaci.com