Pompa ve Vana

Enerjiye olan talep her geçen yıl artarken, enerji verimliliği konusu dünyanın ve Türkiye’nin en önemli gündem maddeleri arasında yer alıyor. Birçok cihazda olduğu gibi enerjiye ihtiyaç duyan pompalarda da yapılacak verim artışı ile ciddi oranda enerji tasarrufu sağlanabiliyor. Pompa ve pompa sistemleri sektörünün lider şirketi Wilo, ocak ayının ikinci haftası kutlanan “Enerji Verimliliği Haftası” nedeniyle pompalarda enerji verimliliğini etkileyen faktörleri açıkladı.

Günümüzde enerji verimliliği en çok konuşulan konulardan biri olarak karşımıza çıkmaktadır. Gerek enerji kaynaklarının azalması, gerekse fosil esaslı enerji kaynaklarının kullanılması sonrası oluşan gazların çevreyi olumsuz etkilemesi, enerjiyi daha az tüketen cihazların geliştirilmesi ihtiyacını doğurmuştur. Bununla ilgili olarak öncelikle Avrupa ülkeleri başta olmak üzere dünyadaki bazı ülkeler, enerji verimliliği ile ilgili politikalar geliştirmekte ve yeni yönetmeliklerle çok enerji tüketen verimsiz cihazların da kullanımını sınırlamaktadırlar.

Pompalar, özellikle elektrik motoru ile çalışan cihazlar (konveyörler, kompresörler, fanlar, pompalar, vantilatörler vb.) arasında enerji tüketimi açısında %20’lik büyük bir paya sahiptir. Bu yüzden pompalarda yapılacak bir verim artışı, ciddi bir enerji tasarrufu yapabilme potansiyeli taşımaktadır.
Pompaların verimliliklerinin arttırılmasına yönelik en önemli gelişmelerden biri motor verimlilikleri konusunda olmuştur. 2010 ile 2017 yılları arasında motor teknolojisinde yapılan yenilikler önemli verim artışlarını beraberinde getirmiştir (IE1’den IE5’e kadar). Motor verimliklerinde artışı sağlamak için statordaki sargıların arttırılması, rotorda daha kuvvetli mıknatısların kullanılması, soğutma kanallarının arttırılması, motor fanının yeniden boyutlandırılması gibi bazı yenilikler ön plana çıkmaktadır.

Pompalarda frekans konvertörü kullanımı da enerji verimliliğine önemli katkı sağlamaktadır. Çünkü pompalar ihtiyaç duyulan maksimum yüke yani ihtiyaca göre seçilmekte, ancak ömürlerinin çok büyük bölümünü kısmi yüklerde yani çok daha düşük ihtiyaçları karşılayarak geçirmektedirler. Buna en tipik örnek olarak ısıtma sisteminde kullanılan sirkülasyon pompalarını verebiliriz. Bu pompaların debi değerleri çalışacakları ısıtma periyodunda o bölgenin maruz kalacağı en soğuk hava şartlarına göre seçilirler. Ancak bu en soğuk hava şartları tüm çalışma döneminin sadece %2’sinde geçerlidir, yani geri kalan %98’lik süreçte bu seviyede bir debi ihtiyacı söz konusu değildir.

Yılın en soğuk günleri* ısıtma periyodunun sadece %2‘sidir. Pompa kapasiteleri bu günler esas alınarak seçilir.

*Makine Mühendisleri Odası’nın belli şehirler için ısıtma sistemi için esas aldığı dış hava tasarım sıcaklıkları:
İstanbul: -3°C
Ankara: -12°C
İzmir: 0°C
Adana: 0°C
Isıtma periyodunun kalan %98‘inde gereksiz şekilde tam kapasite çalışan pompaların elektrik tüketimi ciddi rakamlara ulaşır.

Frekans konvertörlü sirkülasyon pompaları, ısıtma periyodunun %98’ine karşılık gelen kısmı yük ihtiyaçlarında frekansı düşürerek, pompanın gerçekte ihtiyaç duyulan değere (aşağıdaki şekildeki kırmızı nokta) daha yakın bir noktada çalışmasına olanak tanırlar ve önemli bir enerji tasarrufu sağlarlar.

 

 

 

 -/Kısmi yükteki
Yeni çalışma noktası

 

 

Frekans konvertörü ile güç tüketimi arasındaki matematiksel bağıntıyı açıklamak gerekirse, frekans ile güç tüketimi arasında küpüyle doğru bir orantılı bir ilişki var:

 

(n1)3            P1

---------- =    ------------   

(n2)3            P2

 

n1: Frekans (ilk durum)   n2:Frekans (İkinci durum)  P1:Motor gücü (ilk durum)  P2:Motor gücü (ilk durum)

Bu matematiksel ifadeden anlaşıldığı gibi kabaca bir hesap yapılırsa, frekansı yarıya düşürdüğümüzde harcanan gücü de 8 kat düşürmüş oluruz.
Enerji verimliliğini etkileyen bir diğer konu ise, pompaların seçimine ilişkindir. Eğer pompa yanlış noktada seçilmiş ise motor ve hidrolik verimliliğinin yüksek olmasının avantajları neredeyse ortadan kalkıyor. Pompanın doğru seçimi için şu yolu izlemek gerekiyor: Pompa eğrisi üzerinde belirtilen en yüksek hidrolik verim noktasının ±%20 aralığındaki bölgede seçilmesi gerekiyor. Eğer bu bölgede seçilmez ise yaşanabilecek olumsuzluklar aşağıdaki şekilde belirtilmiştir.

Bir pompayı tercih ederken, verimliliğini etkileyen faktörlerin bilinmesi, pompanın tasarruflu çalışmasının yanında uzun ömürlü ve sessiz çalışmasını da sağlayacaktır.
Sonuç olarak enerji tasarruflu yeni nesil ürünlerin kullanımı, hem ödediğimiz bedel anlamında bireysel, hem de ülkenin geleceği açısından da toplumsal faydalar sağlayacaktır.

ICSG İstanbul 2018

ISAF İstanbul 2018