SÜRÜCÜLERLE ENERJİ TASARRUFU

... konulu sunumlar: "SÜRÜCÜLERLE ENERJİ TASARRUFU"— Sunum transkripti:

1 SÜRÜCÜLERLE ENERJİ TASARRUFU

2 Öncelikli Uygulama Alanları: POMPA, FAN
Neden Öncelikli Tasarruf Alanları Bunlardır ? Kullanılan Motorların Güç Tüketimleri Yüksektir. İlk Kuruluşta Maximum Kapasitenin Üzerinde Motorlar Seçilir . (MÖ) Ömür Boyu Maliyet İçinde Enerji Maliyetleri Büyüktür.

3 Neden AC Sürücü ile Enerji Verimliliği?
Genellikle fan & pompa sistemlerinin parametrelerini net olarak belirlemek güç olduğundan maksimum ihtiyacın üzerinde bir pay bırakılarak boyutlandırılırlar. Sistemin fazla boyutlandırılmasından kaynaklanan gereksiz enerji tüketimi bazı basit kontrol yöntemlerinde sabit motor devrinde debi ile oynayarak giderilmeye çalışılır. Diğer kontrol yöntemleri sistem eğrisi üzerinden kontrol sağlarken, sürücü uygulamalarında fan & pompa eğrisi değiştirilerek enerji tasarrufu sağlandığından daha verimli sonuçlar elde edilir. Kapalı Çevrim kontrol sistemi sayesinde sabit devir yerine ihtiyaç duyulan daha düşük devirlerde çalışma sağlamak.

4 AC Sürücü kullanmak için 4 ana neden:
AC Motor Sürücü (VSD) Neden AC Sürücü? AC Sürücü kullanmak için 4 ana neden:

5 AC MOTOR KULLANIM ORANLARI
AC Motor Sürücü (VSD) AC MOTOR KULLANIM ORANLARI Toplam elektrik enerjisi 100% 63% elektrik motorlarında tüketiliyor 63% 60% pompa veya fan tahrik ediyor 38% 80% proses gereği sürücü kullanılabilir 30%

6 AC Motor Sürücü Uygulamanın Faydaları-Elektriksel
AC Motor Sürücü (VSD) AC Motor Sürücü Uygulamanın Faydaları-Elektriksel Sürücü uygulamalarında motorlar her zaman yumuşak kalkış ve duruş yaptıkları için direkt yol verme, yıldız üçgen veya soft starter uygulamalarındaki gibi şalt ekipmanlarını yıpratan ani akım sıçramaları oluşmaz. Düşük harmonikli sürücüler seçilerek şebekeye zararlı harmonikler azaltılabilir.

7 AC Motor Sürücü Uygulamanın Faydaları-Mekanik
AC Motor Sürücü (VSD) AC Motor Sürücü Uygulamanın Faydaları-Mekanik Mekanik darbeleri azaltır Kalkışta tork sıçramaları oluşmadığı için mekanik aksamlar da yıpranmaz. Ömür Boyu Maliyet içinde bakım giderlerini düşürür.

8 Maaliyet Ömrü (MÖ) MÖ = İym + Kdam + Em + İm + Bom + Aükm + Çm + Keçm
MÖ (Maliyet Ömrü) Maaliyet Ömrü (MÖ) MÖ = İym + Kdam + Em + İm + Bom + Aükm + Çm + Keçm MÖ = Maliyet Ömrü İym = İlk Yatırım Maliyeti Kdam = Kurulum ve Devreye Alma Maliyeti Em = Enerji Maliyeti İm = İşletme Maliyeti Bom = Bakım Onarım Maliyeti Aükm = Arıza ve Üretim Kaybı Maliyeti Çm = Çevresel Maliyet Keçm = Kapatma ve Elden Çıkarma Maliyeti

9 Pompa& Fanlarda MÖ Dağılım Grafiği
MÖ (Maliyet Ömrü) Pompa& Fanlarda MÖ Dağılım Grafiği

10 Örnek bir MÖ dağılım tablosu
MÖ (Maliyet Ömrü) Örnek bir MÖ dağılım tablosu

11 Pompa Uygulamaları Pompa Uygulamaları

12 Pompalarda değişken debi ihtiyacı....
Pompa Uygulamaları Pompalarda değişken debi ihtiyacı.... Örnek: Evdeki su tüketimi

13 Terimler H = Hst + Hdyn Akış Q Hst :Statik Head Hdyn : Dinamik Head
Pompa Uygulamaları Terimler H = Hst + Hdyn Akış Q Hst :Statik Head Hdyn : Dinamik Head Hst (Statik basma yüksekliği): basitçe, pompanın emiş yaptığı yer ile sıvıyı transfer ettiği yer arasındaki KOT FARKIDIR. Hdyn(Dinamik basma yüksekliği) : debi arttıkça değeri artan sistemdeki sürtünme kayıplarıdır. ( Valfler, borulardaki sürtünme kayıpları vb..) H : pompanın nomimal çalışma yüksekliği

14 Santrifüj pompa sistem eğrisi
Pompa Uygulamaları Head [m] Pompa eğrisi (H/Q-eğrisi ) Hmax Sistem eğrisi (yük eğrisi) ÇALIŞMA NOKTASI Power  Q • H H HDYN HST Pump Debi Q [l/min]

15 Debi Kontrol Yöntemleri
Pompa Uygulamaları Debi Kontrol Yöntemleri

16 Kısma vanası ile debi kontrolü
Pompa Uygulamaları Kısma vanası ile debi kontrolü H HDYN H Power  Q • H QOP HDYN H HST Pump Q

17 Hız kontrol ile debi kontrolü
Pompa Uygulamaları Hız kontrol ile debi kontrolü H Power Savings QOP H HDYN H Power  Q • H HST Pump Q

18 By-Pas Vanası ile Kontrol
Pompa Uygulamaları By-Pas Vanası ile Kontrol H1 H2

19 On-Off Kontrol H1 H2 Tank dolum, basınç kontrol ! www.simge-tr.com
Pompa Uygulamaları On-Off Kontrol Tank dolum, basınç kontrol ! H1 H2

20 Pompa Uygulamaları Sürücü Kontrolü

21 Güç Tüketimi karşılaştırması
Pompa Uygulamaları Güç Tüketimi karşılaştırması

22 Hız Kontrollü Pompalarda Tasarruf Miktarı Hesabı
Pompa Uygulamaları Hız Kontrollü Pompalarda Tasarruf Miktarı Hesabı Pompalarda hız (n), debi (Q), yükseklik (head) (H) ve güç (P) arasındaki bağlantı şekildeki gibidir. Pompaların enerji tüketiminin en uygun şekle getirilmesinde, özellikle güç(P) ve Hız (n) arasındaki bağlantı önemlidir. Güç (P) ihtiyacı hız (n) veya debinin (Q) kübü ile doğru orantılıdır.

23 Hız Kontrollü Pompalarda Tasarruf Miktarı Hesabı
Pompa Uygulamaları Hız Kontrollü Pompalarda Tasarruf Miktarı Hesabı Güç ~ (Hız)3 100 75 50 25 42.1 12.5 100 75 50 25 42.1 12.5 100 75 50 25 42.1 12.5 100 75 50 25 42.1 12.5 Güç hızın kübüyle orantılıdır !!! Motor hızı nominal hızdan düşük olduğunda hızın kübüyle orantılı enerji tasarrufu yapılmaktadır Güç Hız , debi

24 Formül kullanarak tasarruf hesabı
Pompa Uygulamaları Formül kullanarak tasarruf hesabı Fazladan boyutlandırılmış bir sistemde hız %20 düşürülür ise güç tüketimimiz nasıl etkilenir? P1= KW P2= ? KW  N1= 1500 rpm N2= 1200 rpm P2= 132 / (1500/1200)^3 P2 = 67,58KW Enerji de %51 düşüş.

25 Fan Uygulamaları Fan Uygulamaları

26 Fan Uygulama Alanları www.simge-tr.com Fan Uygulamaları
Endüstriyel Tesisler (Pnömatik taşıma,kirli havanın alınması, zehirli gaz süzme...) Çimento Demir&Çelik Döküm Seramik Tekstil Değirmen Un Yem Gıda Ağaç İşleme Otel,İş Merkezleri,Site,Tatil Köyleri v.b. Tiyatro,Sineme,Konferans Salonları Termik ve Hidroelektrik Santraller Tüneller Seralar Havaalanları Spor Kompleksleri Hipermarketler Hastahaneler

27 Fan Kontrol Yöntemleri Damper İle Hava Akış Kontrolü
Fan Uygulamaları Fan Kontrol Yöntemleri Damper İle Hava Akış Kontrolü

28 Fan Kontrol Yöntemleri
Fan Uygulamaları Fan Kontrol Yöntemleri AC Motor Sürücü İle Hava Akış Kontrolü

29 Enerji Tüketimleri Karşılaştırması
Fan Uygulamaları Enerji Tüketimleri Karşılaştırması

30 Fanlarda Tasarruf Miktarı Hesabı
Fan Uygulamaları Fanlarda Tasarruf Miktarı Hesabı Fanlar da pompalar gibi : Güç hızın kübüyle orantılı değişir... P~N^3 100 75 50 25 42.1 12.5

31 MEGMEET Fan uygulaması
Fan Uygulamaları MEGMEET Fan uygulaması 2*400 kW 1 ADET FAN 1 ADET DEĞİRMEN Yıllık Tasarruf: $ Amortisman Süresi ~8 ay

32 Kompresör Uygulamaları Kompresör Uygulamaları (Basınçlı Hava)

33 Kompresör Uygulamaları Kompresörde Enerji Tasarruf Prensibi
Bakım VDS ile enerji tasarrufu Enerji Tüketimi Yatırım Klasik kompresör kontrolü, işletmenin değişen hava ihtiyacını kompresörü boşta ve yükte ( on-off) çalıştırarak karşılar. VSD kontrollü kompresör ise değişen hava ihtiyacını geri besleme sensörü ile sürekli takip eder ve kompresör basıncını her zaman sabit tutacak şekilde motor hızını değiştirir. Değişken hızlı çalışma sayesinde yükte ve boşta çalışma geçişlerindeki enerji kayıpları önlenir. Basınç seviyesindeki daha hassas kontrol sayesinde daha düşük net basınç kullanımına olanak verir. ( 7 bar yerine 6.8 bar gibi..)

34 Kompresör Uygulamaları ON-OFF Çalışma Yerine Değişken Hızlı Çalışma
75 KW motor’a göre 15% - 35% arası enerji tasarrufu. Hız kontrol cihazı olmayan kompresörde çalışma profili yükte (load) %100 güç tüketimi, boşta (unload) %40-50 güç tüketimi şeklinde özetlenebilir. Hız kontrol cihazı takılı olan kompresörde sistem ihtiyacına bağlı olarak sürekli güç değişimi sağlanır.

35 AC Sürücü ile Kompresörün Proses Sonuçlarına Faydaları
Kompresör Uygulamaları AC Sürücü ile Kompresörün Proses Sonuçlarına Faydaları Yükte Boşta : 1 Bar Modülasyon : 0,3 Bar VSD : 0,1 Bar 1 bar Yükte-Boşta – 1 bar Modulasyon – 0,3 bar VSD – 0,1 bar Boşta /yükte çalışmada net basınçta sürekli bir dalgalanma oluşur. Ör: alt basınç 6 bar üst basınç 7 bar; VSD ile stabil ve net bir basınç değeri uygulanabilir. (0,1-0,2 Bar Farkla) Net basınç seviyesinin düşürülmesi ile dolaylı olarak %10 enerji tasarrufu sağlanır. Net sistem basıncını 7 bar’dan stabil 6 bar’a düşürmek kaçak miktarını %13 oranında azaltır. Kaçaklar kompresörlerde 20% ile 30% arasında enerji tüketirler. Düşük basınçla aynı zamanda pek çok uygulama da genel enerji tasarrufu sağlanır. Sistemin hava talebi + ve – yönlerde oransal olarak karşılanabilir.

36 Kompresör Uygulamaları
Vidalı Tip Basınç Aralığı bar Güç Aralığı kW Endüstride en çok kullanılan kompresör tipidir; Valf yoktur Düşük titreşim seviyesi Yağlı veya yağsız havalı tipleri bulunur Yüksek devirlerde çalışabilir

37 Kompresör Uygulamaları
Uygulamada Dikkat Edilmesi Gerekenler Çalışma profili Hız / tork eğrisi Min ve max hızlar Vida elemanlarında yağlama Motor gücü Motor etiketinde yazan anma değerleri bazen gerçek değerin altında gösterilebilir. Sıcaklık Motor ve diğer elemanların sıcaklığına dikkat edilmelidir. Rezonanas Kritik hızlar

38 Kompresör Uygulamaları
Mevcut Kompresöre AC Sürücü Uygulaması Mevcut sistem bozulmadan devreye alınır. Böylece arıza durumlarında geçici olarak eski sistem üzerinden çalışma imkanı sağlar. Mekanik aksamda modifikasyon yapılmaz. Hız kontrol cihazı kompresör gövdesinin dışında olduğu için daha kolay gözlem ve kontrol sağlanır. Kompresör çalıştırılması,mevcut kontrol kartındaki digital ve analog sinyallerin hız kontrole de taşınması ile yapılır. Sistemde enerji tasarrufunun temeli olan PID çalışmanın yapılabilmesi için, geribesleme sensörü olarak sistemdeki basınç sensörü kullanılır.

39 Kompresör Uygulamaları MEGMEET Kompresör uygulama
TEKSTIL FABRIKASI 132 kW 1500 rpm, 13 bar Atlas Copco Altbasınç:9,5 bar üstbasınç:10,5 bar. Aylık Tüketim: kWh Aylık Tüketim: $ Hız kontrol cihazı uygulaması 132kW Basınç set değeri 10,2 bar Motor devri rpm arası Yeni Aylık Tüketim: kWh Yeni Aylık Tüketim: 5.225$ Amortisman Süresi ~3 Ay Yıllık Toplam Kazanç: $

40 Kompresör Uygulamaları Tasarruf Miktarının Hesabı
Güç ~ Hız Eğrisi 100 75 50 25 100 75 50 25 100 75 50 25 100 75 50 25 P~N Hız ile güç doğru orantılıdır... AC Sürücülü Kompressor uygulamada Motor hızı düştüğü oranda enerji tasarrufu yapılmaktadır... Güç (%HP) (%kW) Speed (%RPM)

41 ENJEKSİYON UYGULAMASI ENJEKSİYON MAKİNALARINDA SERVO UYGULAMASI

42 ENJEKSİYON MAKİNALARINDA GELENEKSEL POMPA SİSTEMLERİ
ENJEKSİYON UYGULAMASI ENJEKSİYON MAKİNALARINDA GELENEKSEL POMPA SİSTEMLERİ Değişken Hızlı Pomapalar: Baskı-Soğutma peryotlarında ciddi enerji tüketirler. Servo Sistemlere nazaran daha fazla enerji tüketirler. Maximum verimleri %65 değerinin altındadır. Servo sistemlere nazaran Hassas kontrol yapılamamaktadır. Sistemdeki ani değişimlere karşı geç cevap verir. Geleneksel Kanatlı Pompalar: Pompa güçleri yüksektir Ciddi oranda gereksiz enerji tüketirler Maximum verimleri %40 değerinin altındadır. Hassas kontrol yapılamamaktadır. Ani kalkış/Inişler kontrol edilemediğinden sisteme zarar vermektedir.

43 ENJEKSİYON UYGULAMASI YENİ JENRASYON SERVO POMPA SİSTEMLERİ
Servo Sürücü ve Motor ile kontrol edilen pompalar:: Pompa güçleri düşüktür. Enerji tüketimi eski geleneksel sistemlere göre %20-80 arasında düşüktür. Hidrolik devre şeması basitleştirilmiştir. Maximum verimleri %90-95 değerindedir. Çok daha hassas kontrol yapılmaktadır. Sistemin cewap verme ve düzletme süresi 20milisaniye düzeyindedir. Kalkış/İnişler son derece yumuşaktır, sisteme darbe üretmez. Motor hızları PI tarafından kontrol edildiğinden, sistemdeki gürültü seviyesi minimum düzeydedir. Motor hızları çok daha yüksektir.Sistemin çalışma hızı artırılabilmektedir. Hareket kontrol hatası max. 0.1mm seviyesindedir. Servo Sürücü DSP kontrol olduğundan, basınç değişim hatası max. 0.5bar seviyesindedir.

44 ENJEKSİYON UYGULAMASI SERVO SÜRÜCÜ MOTOR GRUBU KONTROL DİYAGRAMI

45 ENJEKSİYON UYGULAMASI SERVO SÜRÜCÜ MOTOR ÇALIŞMA ALGORITMASI

46 SERVO UYGULAMA ILE DİĞER YÖNTEMLERİN ENERJİ TÜKETİM EĞRİLERİ
ENJEKSİYON UYGULAMASI SERVO UYGULAMA ILE DİĞER YÖNTEMLERİN ENERJİ TÜKETİM EĞRİLERİ

47 MESAJIMIZ