Sanayide Enerji Verimliliği Etüdü Çalışmaları

Arş. Gör. Süleyman Sapmaz

Kocaeli Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği

Bölümü

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

Tasarruf bulgulara bağlı olarak;• Ücretsiz geliştirmeler,• Düşük maliyetli geliştirmeler,• Yüksek maliyetli geliştirmeler

ile sağlanabilir.

Potansiyel Bulgular;Bilinçsiz kullanım: Farkındalık artırma, Eğitim ve bilgilendirmeEski teknoloji: Güncel ve verimi yüksek makine ve sistem kullanımıKötü kontrol: Otomasyon sisteminin yetersiz olmasıYetersiz bakım: Periyodik bakımların aksamasından kaynaklanan

kayıplar.

Yatırım Kararı için;• Geri Ödeme Süresi

önemlidir.• Yıllık Toplam Kazanım

Miktarı / Yatırım Maliyeti

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 sistemiKazan baca gazı sıcaklıkları ve yanma analizi• Besleme ve make-up suyu debi ve

sıcaklıkları• İzolasyon kayıpları• Baca gazı sıcaklığıEkonomizör ve/veya reküperatör kullanım olanağı. Elde edilecek ısının uygun kullanım alanının belirlenmesi.Buhar hatlarının incelenmesi

Kazanlar• Blöf kayıplarıÇözünmüş 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.

KazanlarKazanlar 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 SistemleriEşanjörler 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 kullanımıb. Çoklu pompac. Kısma valflerid. Değişken Hız Sürücüleri kullanılabilir.

Pompa ve fanların ilk yatırım maliyetleri toplamkullanım süresinde harcayacakları enerji maliyetininyanında 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.

Çalışma basıncı. Sistemde ihtiyaç duyulan basınçtan daha yüksek değerlerde alışılması enerjinin israfıdır. • 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.

0 50 100 150 200 250 300100

300

500

700

900

1100

Temperature Increase

Fina

l Pre

ssur

e (k

Pa)

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.

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 60034-30 standardına göre elektrik motorlarının verimlilik sınıflaması:

IEC Kodu

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

IE1 Standart verimli motorlar % 89,9IE2 Yüksek verimli motorlar % 91,6IE3 Premium verimli motorlar % 93,0IE4 Süper Premium verimli motorlar

Kaynak: *http://ietd.iipnetwork.org/content/motor-systems#key-data **Siemens http://siemens.com.tr/agmotor