Sanayide Enerji Verimliliği Etüdü Çalışmaları Kocaeli Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü

Arş. Gör. Süleyman Sapmaz

Enerji Etüdü

Enerji tüketimi ve emisyon azaltım potansiyelinin belirlenmesi, uygulanabilecek geri kazanım yöntemlerinin teknik ve ekonomik analizinin yapılmasıdır.

Her bir enerji çeşidinden ne kadar kullanılmakta? Enerji maliyetleri? Enerji kullanımı ve maliyetleri azaltmak için fırsatlar?

Etüt Türleri: Ön etüt, Detaylı etüt, Hedef etüdü Enerji etüt çalışmasının en önemli kısmı; tesisin tamamı ya da ayrı ayrı ünitelerindeki ekipmanlar için, doğru enerji ve kütle denkliklerinin (balansları) hazırlanmasıdır.

Enerji Etüdü

Potansiyel Bulgular; Bilinçsiz kullanım: Eski teknoloji: Kötü kontrol: Yetersiz bakım: Farkındalık artırma, Eğitim ve bilgilendirme Güncel ve verimi yüksek makine ve sistem kullanımı Otomasyon sisteminin yetersiz olması Periyodik bakımların aksamasından kaynaklanan kayıplar.

• • •

Tasarruf bulgulara bağlı olarak;

Ücretsiz geliştirmeler, Düşük maliyetli geliştirmeler, Yüksek maliyetli geliştirmeler ile sağlanabilir.

• •

Yatırım Kararı için;

Geri Ödeme Süresi önemlidir.

Yıllık Toplam Kazanım Miktarı Maliyeti / Yatırım

Etüt ve Tasarruf Kapsamı

• • • • • • • Kazanlar, Fırınlar (Yakma sistemleri) Isı Yalıtımı ve Buhar Sistemleri Elektrik Motorları (Yüksek Verimli Motorlar) Pompalar ve Fanlar (Kapasite kullanımı, elektrik performansları) Basınçlı Hava Sistemi ve Kompresörler (sızıntı, basınç kayıpları, kompresör odası tasarımı) Isıtma Soğutma ve Havalandırma Sistemleri (HVAC) Aydınlatma (Armatür kullanımı ve aydınlık seviyesi)

Yanma Sistemleri

• • • Kazanlar (Yağ, su, buhar) Fırınlar (Kurutma, pişirme, ergitme) Yakıt (Doğalgaz, fuel oil)

Yanma Sistemleri

Atık Isı Kullanımı

• • • Gaz ve sıvılar arasında ısı transferi sağlanabilir.

Baca gazı fırın-kazan çıkışında kullanılabilir.

Baca gazının sıcaklığı çekme sorunu yaşanmayacak tasarıma sahip sistemlerde korozif sülfürik asidin çiğlenme noktası olan ≈120 ᵒC’ nin üstünde kalması yeterlidir.

Kazanlar

• Yakma sistemi • • Kazan baca gazı sıcaklıkları ve yanma • analizi Besleme ve make-up suyu debi ve sıcaklıkları İzolasyon kayıpları Baca gazı sıcaklığı Ekonomizör ve/veya reküperatör kullanım olanağı. Elde edilecek ısının uygun kullanım alanının belirlenmesi.

Buhar hatlarının incelenmesi

Kazanlar

• Blöf kayıpları Çözünmüş ya da askıda kalmış katı madde miktarını kazan • için belirlenen limitlere çekebilmek amaçlanıyor.

Kesikli ve devamlı. Kondens kayıpları • • Kireçtaşı kayıpları Taşlanma ve kireçtaşı ısı transferini %60’a kadar engeller.

Kazanlar

Kazanlar ideal yüklenme değerlerinde çalıştırılıyor mu ?

Fırınlar

• • • • • Fırın baca gazı sıcaklıkları ve yanma analizi Ekonomizör ve/veya reküperatör kullanım olanağı.

İzolasyon ve radyasyon kayıpları Açıklık kaybı önlenmesi Kapasite kullanımının belirlenmesi ve işletme sürecinin optimizasyonu (aşırı yükleme, az yükleme)

Yakma Sistemleri

Eşanjörler verimli çalışıyor mu?

( Reküperatör ve Ekonomizör )

Akışkan Hatları

• • • İstenen şartlarda üretilen akışkan kullanım alanına istenen özelliklerde ve verimli olarak iletilebiliyor mu ?

İzolasyon kayıpları, Vana ceketleri

Pompa ve Fanlar

• • Debi ve basınç uygun mu ?

Talep değişimine uyum sağlanması için; a. Ara depo tankı kullanımı b. Çoklu pompa c. Kısma valfleri d. Değişken Hız Sürücüleri kullanılabilir.

Pompa ve fanların ilk yatırım maliyetleri toplam kullanım süresinde harcayacakları enerji maliyetinin yanında oldukça düşüktür.

Basınçlı Hava ve Kompresörler

• • Kompresör türünün, kapasitesinin, kapasite kontrol yönteminin uygunluğunun incelenmesi.

Kompresör odasının tasarımının incelenmesi. Hava giriş sıcaklığı. Eğer kompresör odasından emiş yapılıyorsa oda mümkün mertebe havalandırılmalıdır.

• • israfıdır. Çalışma basıncı. Sistemde ihtiyaç duyulan basınçtan daha yüksek değerlerde alışılması enerjinin Basınç kayıpları. Sızıntılar, hat tasarımı, gereksiz kullanım vb. tespit edilmesi. Bu tür kayıplarda tamir ve önleme imkanı kolay, kazanç ise yüksektir.

Sistem içerisinde kabul edilebilir basınç kayıpları en uzak noktada 0,5 bar civarındadır.

Basınçlı Hava Kompresörler

• • • • Kompresör atık ısısı Kompresörlerde yağ devresinden, soğutma suyundan, soğutma havası kullanılarak ortam, proses, kurutma, fırın ön ısıtması gibi işlemler yapılabilir.

Kurutucuların kapasite, tür performansları incelenmelidir.

Sıkıştırma kademe sayısı artışı verimi arttırmaktadır.

1100 900 700 500 300 100 0 50 100 150 200 Temperature Increase 250 300

Elektrik Motorları

• • 11 kW gücünde bir motorun yıllık 4.000 saat çalışması durumunda ömrü boyunca toplam maliyetinin %97’sinin elektrik tüketiminden kaynaklanmaktadır. Satın alma, montaj ve bakım maliyeti ise %3’ler seviyesindedir*. Bu rakamlar göstermektedir ki verimli motor kullanımı elektrik tüketimi üzerinde uzun yıllar etkisini gösterecek bir yatırımdır.

•

IEC

IEC 60034-30 standardına göre elektrik motorlarının verimlilik sınıflaması:

Kodu Tanımı 22 kW’lık bir elektrik motorunun 1500d/ dk’da verimlilik değerleri**

IE1 IE2 IE3 IE4 Standart verimli motorlar Yüksek verimli motorlar Premium verimli motorlar Süper Premium verimli motorlar % 89,9 % 91,6 % 93,0 Kaynak: * http://ietd.iipnetwork.org/content/motor-systems#key-data **Siemens http://siemens.com.tr/agmotor