Sanayide Enerji Verimliliği Projeleri

Enerji verimliliğini bir işi daha az enerji harcayarak kullanılması olarak tanımlayabiliriz. Konutlar için hayat standartlarını artırma, endüstriyel işletmelerde ise üretimin kalitesini düşürmeden ürün başına kullanılan enerji tüketiminin azaltılmasıdır.

Yani verimlilik için en önemli faktör tasarruftur. Bu şekilde düşünüldüğünde enerji atıklarının geri dönüşüm şeklinde değerlendirilmesi de tasarruf için önemli unsurlardandır. Enerji tasarrufu söz konusu olduğunda kullanıcıların aldığı bir takım tedbirler ön plana çıkmaktadır.

Bu alınacak tedbirlerin oranı da tüm sektörlerin enerjiyi tüketim yüzdeleriyle doğru orantılıdır. Halen kalkınma aşamasında olan ülkemizde sanayileşme çalışmaları, yeni teknolojiye yönelim ve nüfus artışı gittikçe enerjinin daha fazla kullanılmasına neden olmaktadır.

Hızlı talep artışı nedeniyle 2020 yılında enerji arzının ancak %22'sini yerli üretim yoluyla karşılanabileceği öngörülmektedir. Bu durumda ülke olarak kısıtlı olan enerji kaynaklarına sahip olmamız ve aynı zamanda dışa bağımlılığımızın fazla olduğu ülkemizde enerjiyi etkin kullanmak temel hedeftir.

Bu durumda tüm sektörlerdeki enerji tüketim oranları incelendiğinde yüksek tüketime sahip sektörlerin ciddi tedbirler alması gerekmektedir.

Enerji Tüketim Oranları ve Tasarruf Potansiyelleri

Tüm sektörler incelendiğinde enerji tüketim oranlarına göre alınacak tasarruf önlemlerinin de oranı o derece büyümektedir. Türkiye’de tüm tüketim sektörlerinin enerji tüketim dağılımlarına bakıldığında sanayi, endüstriyel tesislerin birinci sırada olduğu görülmektedir. İkinci olarak %30 oranla binalar gelmektedir.

Binaların ikinci sırada olmasına kanmayalım, binaların enerji tüketim oranı sanayi ile oldukça yakın miktara sahiptir. Ülkemizde enerjinin bu denli yoğun kullanılması karşısında sektörlerin %20-30 arasında enerji tasarruf potansiyelleri vardır.

Bu tasarrufla yılda 3 milyar USD’lık doğal gaz ithal edilmeyebilir. Tasarrufun bu kadar ciddi oranda iyileştirmeye neden olduğu bilindiği için en fazla tüketim oranına sahip olan sanayi sektörü için birtakım enerji verimliliği projeleri geliştirilmiştir.

Tasarruf İçin Projeler

Sanayi sektöründe enerji verimliliği uluslararası rekabet açısından oldukça önem teşkil etmektedir. Sanayide enerji verimliliği için fırın, kazan, buhar, kurutma, soğutma, ısıtma, havalandırma, fan, iklimlendirme, basınçlı hava, motor, elektrik, aydınlatma ve soğutma kulesi sistemleri üzerinde çalışmalar yapılarak verimlilik artırılmaya çalışılmaktadır. Sanayide tasarrufa yönelik bu çalışmaların birkaçı için madde madde açıklama yapacak olursak;

- Yüksek Verimli Motor Kullanımı

Sanayi sektöründe kullanılan ekipmanların çoğu elektrik motorları sayesinde çalışmaktadır. Üretilen toplam elektriğin yaklaşık yarısı, sanayi sektöründe kullanılan elektriğin ise üçte ikisi motorlar tarafından tüketilmektedir.

Bu oran da sanayide kullanılan motorların verimliliğinin ne derece önemli olduğunun göstergesidir. Yüksek verimli motor kullanılmasıyla hem enerjiden tasarruf edilir hem de sera gazı salınımında yüksek derecede azalma olur. Ayrıca 20hp gücündeki standart bir motorun verimi %88 civarındadır. En yüksek verimli motorlarda bu değer %93'e çıkmaktadır.

Standart motorlar tükettikleri elektrik enerjisinin %12'sini ısıya dönüştürür ki yüksek atık ısı oranı motorun ömrünü kısaltmakta olup, anormal işletme şartlarında direnç eksikliği oluşturmaktadır. Yüksek verimli motorlarda ise %7'lik kısmı atık ısıya dönüştürmektedirler.

Bu düşük atık ısı oranı motorun ömrünü uzatmakta, motorun aşırı yükleme şartlarında daha iyi direnç gösterip elektrik akımındaki kalitesizliklere daha toleranslı olmasını sağlar.
Ortalama %75 yük faktörü ile yılda 6000 saat çalışan 20hp'lık bir motor %88 standart verimli bir motor yerine, verimi %93 olan yüksek verimli bir motor kullanarak yılda 4102 kWh elektrik enerjisinin tasarrufunu sağlayacaktır.

Her kWh elektrik üretiminde ortalama 0.6 kg CO salındığı ülkemizde, yüksek verimli motorla yaklaşık 2.5 ton sera gazının atmosfere girmesi önlenecektir.

- Kazanlarda Verimin Artırılması

Kazan, yakıttaki kimyasal enerjinin ısı enerjisine dönüşmesini sağlayan cihazdır. Yakıtlar hava ile pülverize hale getirilip yanma odasının içine püskürtülür. Yanma sonucunda açığa çıkan ısı, kazan borularının içindeki suyu buharlaştırır.

Arta kalan katı atık ve cüruflar kazanın altındaki su teknesine düşer, oradan da bantlarla dışarı atılır. Yanma sonucunda oluşan gazlar da ısısı iyice alındıktan sonra 110-160 C civarında bacadan gönderilir.

Kazan verimini etkileyen faktörleri incelediğimizde ise en önemli faktörlerden biri de baca gazı sıcaklığıdır. Baca gazı sıcaklığının kabul edilen değerin üzerinde olması, fazladan enerjiyi atmosfere atmamıza neden olur. Bu durumda normal gaz sıcaklığının üzerine çıkan her 17 C'lik artışta yaklaşık olarak %1'lik verimlilik düşüşü yaşanmaktadır.

Baca gazı sıcaklığı alev ve duman borularının ve diğer ısı değişim yüzeylerinin düzenli olarak temizlenmesi ile istenilen düzeyde tutulabilir. Kazan buhar basıncının standardın üstünde olması da verimliliği olumsuz etkilemektedir.

Kazandaki buhar basıncının düşürülmesi ile yakıt faturasında %1-2 lik tasarruf sağlanmaktadır. Kazan verimini etkileyen bir diğer önemli etken "brülör"dür. Yapılan analizleri pek çok brülörün uygun şartlarda çalışmadığını göstermektedir.

Brülörlerde, hava yakıt miktarıyla orantılı olarak değişmesini sağlamak amacıyla yakıt vanası bir mekanik sistemle hava klepesine bağlanır. Bu mekanik bağlantının zamanla gevşemesi, eklem parçalarının aşınması sonucu hava miktarının yakıtla uyumlu olarak otomatik bir biçimde ayarlanması imkansız hale gelir.

Bu da verimi azaltacak yönde etki eder.Kazanda verimi etkileyen ve önlem alınması gereken maddeler şunlardır;

Eksik Yanma Nedeniyle Olan Isı Kaybı

Baca Gazındaki Su buharı İle Olan Isı Kaybı

Kuru Baca Gazı Nedeniyle Olan Isı Kaybı

Fazla Hava Nedeniyle Olan Isı Kaybı

Yakıtın Özelliğine Bağlı Olan Isı Kaybı

Kazan Yüküne Bağlı Olan Isı Kaybı

Kazan Yüzeylerinden Olan Isı Kaybı

Blöf Nedeniyle Olan Isı Kaybı

Besi Suyu Sıcaklığına Bağlı Olan Isı Kaybı

Kondens Dönüşümüne Bağlı Olan Isı Kaybı

Yanma Havası Sıcaklığına Bağlı Olan Isı Kaybı

Yakma Sistemlerine Bağlı Olan Isı Kaybı

- Kompresörlerde Verimin Artırılması

Basınçlı hava üretmek için kullanılan aletlere kompresör denir. Atmosferden aldıkları havanın basıncını artırırlar. Basınçlı hava sistemleri enerji tüketimi çok yoğun sistemler oldukları için verimlilikleri çok önemlidir.

En önemli unsurları kompresörün harcadığı enerji karşısında vermiş olduğu hava debisidir. Sistemin yüksek kapasitede çalıştırılıp, düşük kapasitede kullanılması en verimsiz çalıştırılma şekillerinden biridir. Kompresörler verilen enerjinin çoğunluğunu zayi ederler.

Bu atık enerjiyi faydalı enerjiye dönüştürebilmenin yolları aranmalı ve de olabilecek maximum verimde tasarlanmalıdır.

Basınçlı hava için fiyat analizi yapıldığında güç harcarken tükenen elektrik maliyeti 10 katı kadar daha fazladır. Bu nedenle proses için gerekli olan basıncın iyi tespit edilmesi ve gerekli hesapların yapılarak fazladan enerji tüketimine yol açması engellenmelidir.

Ayrıca basınçlı hava elde ederken harcanılan bu elektrik enerjisi için %90 civarı enerji ısı enerjisi olarak tasarrufa çevirmek ve bu kazanılan ısı enerjisini işletmenin ısı ihtiyacını gidermek için kullanmak mümkündür. Bu şekilde işletme çevreye daha az zarar vermiş ve atık olan ısıdan yarar sağlamış olur.

Kompresör giriş havasının sıcaklığının düşük olması havanın birim hacme düşen hava ağırlığını arttırır. Emilen havanın düşük sıcaklıkta olması daha az enerji kullanımı ile daha fazla miktarda hava imkanı sunar. Yaklaşık olarak 3 derece sıcaklık azalmasında enerji tüketimi %1 azalmaktadır.