Sanayide Enerji Verimliliği Etüdü Çalışmaları

(1)

Sanayide Enerji Verimliliği Etüdü Çalışmaları

Arş. Gör. Süleyman Sapmaz Kocaeli Üniversitesi

Enerji Sistemleri Mühendisliği

Bölümü

(2)

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.

(3)

Enerji Etüdü

Tasarruf bulgulara bağlı olarak;

• Ücretsiz geliştirmeler,

• Düşük maliyetli geliştirmeler,

• Yüksek maliyetli geliştirmeler ile sağlanabilir.

Potansiyel Bulgular;

Bilinçsiz kullanım: Farkındalık artırma, Eğitim ve bilgilendirme

Eski teknoloji: Güncel ve verimi yüksek makine ve sistem kullanımı Kötü kontrol: Otomasyon sisteminin yetersiz olması

Yetersiz bakım: Periyodik bakımların aksamasından kaynaklanan kayıplar.

Yatırım Kararı için;

• Geri Ödeme Süresi önemlidir.

• Yıllık Toplam Kazanım Miktarı / Yatırım

Maliyeti

(4)

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)

(5)

Yanma Sistemleri

• Kazanlar (Yağ, su, buhar)

• Fırınlar (Kurutma, pişirme, ergitme)

• Yakıt (Doğalgaz, fuel oil)

(6)

Yanma Sistemleri

(7)

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.

(8)

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

(9)

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.

(10)

Kazanlar

Kazanlar ideal yüklenme

değerlerinde çalıştırılıyor mu ?

(11)

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)

(12)

Yakma Sistemleri

Eşanjörler verimli çalışıyor mu? ( Reküperatör ve Ekonomizör )

(13)

Akışkan Hatları

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

• İzolasyon kayıpları,

• Vana ceketleri

(14)

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.

(15)

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.

(16)

0 50 100 150 200 250 300 100

300 500 700 900 1100

Temperature Increase

Final Pressure (kPa)

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.

(17)

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 % 89,9

IE2 Yüksek verimli motorlar % 91,6

IE3 Premium verimli motorlar % 93,0

IE4 Süper Premium verimli motorlar

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