Enerji Yönetimi Enerji Yönetimi

KONULAR

Enerji Yönetimi - Çankırı Karatekin Üniversitesi - Göksu GÖREL 2

A. Türkiye’nin Genel Enerji DurumuB. Türk sanayisinin yapısı ve enerji tüketimiC. Enerji YönetimiD.Elektrik sistemleriE. Aydınlatmada enerji tasarrufuF. Ekonomik analiz yöntemleri

KONULAR


G. Alternatif enerji kaynaklarıH. Ölçü aletleri ve ölçüm teknikleriI. Kazanlarda enerji verimliliğinin arttırılmasıJ. Bileşik ısı-güç üretim sistemleriK. Çevre


Araştırma Projeleri1. Çok amaçlı bileşik ısı-güç sistemlerinin analizi

kojenerasyon sistemler)2. Türk sanayisinin enerji tüketimi bakımından

incelenmesi3. Türkiye’de rüzgar enerjisi potansiyelinin ve

durumunun incelenmesi4. Türkiye’de güneş enerjisi potansiyelinin ve

durumunun incelenmesi5. Rüzgar türbün panellerinin yapısının incelenmesi6. Güneş pillerinin yapısının incelenmesi


7. Aydınlatmadaki ışık kaynakları ve birbirlerine göre avantaj ve dezavantajları

8. Endüstride aydınlatma teklikleri ve verimli aydınlatma

9. Güç faktörünün düzeltilmesi ve sanayi açısından önemi

10.Elektrik motorlarında enerji tasarrufu yöntemleri11. Güç kompanzasyonu (statik VAR) temel özellikleri12.Türkiye’de kullanılan yenilenebilir enerji kaynakları

ve ve mevcut tüketimdeki yeri

Araştırma Projeleri


Araştırma Projeleri

13. Elektrik iletim hatlarında enerji kayıpları14. Enerji sistemlerinde dinamik kararlılık15. Enerji sistemlerinde statik kararlılık16. Enerjinin üretiminde, iletiminde ve tüketimindeki

harmonikler ve etkileri17. Harmoniklerin azaltılmasında kullanılan filtreler ve

özellikleri

A- Türkiye’nin Genel Enerji Durumu



Enerji Yönetimi - Çankırı Karatekin Üniversitesi -Göksu GÖREL 10



Ülkelerin rekabetçi koşulları yakalayabilmeleri vebunun sonucunda ekonomik gelişmeleri sağlayabilmeleri“enerji yoğunluğu” tanımı ile doğrudan ilişkilidir.

Enerji Yoğunluğu; bir birim elde edilebilmesi için harcanan enerji miktarı,Gayri Safi Yurtiçi Milli Hasıla (GSMH) başına tüketilen enerji(TEP)Enerji Yoğunluğu değerinin düşük olması enerjinin verimlikullanıldığını göstermektedir.

B- Türkiye’nin Enerji Kaynakları


Ülkemizin enerji alanındaki başlıca doğal kaynaklarını Hidrolik ve Linyit oluşturuyor. Bu iki temek doğal enerji kaynağının yanında Ham petrol, Doğalgaz, Taş kömürü, Jeotermal, Güneş, Rüzgar , Biokütle, Toryum, Uranyum ve Bor tuzlan gibi değişik kaynaklardan enerji ihtiyacını karşılamaya çalışmaktadır. Kısa ve genel ifadelerle başlıca enerji kaynaklarına değineceğiz.


B- Türkiye’nin Enerji Kaynakları1- Hidrolik

Türkiye mevcut yer üstü su potansiyelinin ancak %30’unukullanabilmektedir. %70’i ise atıl halde beklemektedir. 2000 yılındakiverilere göre Türkiye’de ki çalıştırılması planlanan 485 adet santralınancak 108 adedi çalıştırılabilmektedir. Türkiye %30’luk supotansiyelinden 2000 yılında %40’lık enerji ihtiyacı karşılanmıştır. Burakamlar göz önüne alındığında eğer %100’lük bir çalışma performansısağlanacak olursa hidrolik enerjisinin genel enerji ihtiyacınıkarşılayacak miktarda olduğu görülmektedir. 2002 yılı uzun dönemelektrik planlama çalışması sonuçlanana göre 2020 yılında hidrolikenerji potansiyelinin %90’dan fazlasının değerlendirilmesi bekleniyor.


2- Linyit

B- Türkiye’nin Enerji Kaynakları

Türkiye’de 8374 milyon ton linyit kömür rezervibulunmaktadır. Fakat kömür üretimi 74,1 milyon ton civarlarındadır.Mevcut rezervin %68’lik bir kısmı düşük ısıl değerler sahipolduğundan üretilen kömürler genellikle termik santrallerde elektriküretiminde tüketiliyor. Linyit kömürü zehirli ve kirleticibileşenlerden arıtılmadığı durumlarda çevre kirliliği ve insan sağlığıbakımından büyük problemler beklenebilir. Son dönemlerde yapılançalışmalarda linyit kömürüyle üretimin insanlığa faydasından çokzararı olduğu fark edilmiştir.


B- Türkiye’nin Enerji Kaynakları3- Ham petrol ve Doğal gaz

Ham petrol ve doğalgaz Türkiye’de kullanılan yenilenmesi ve sürdürülmesi mümkün olmayan başlıca enerji kaynaklarındandır. Ülkemizde ki elektrik üretiminin %10’u fuel oil kullanılmak suretiyle elde edilmektedir. Elektrik üretimi dışında ise ulaşım ve sanayide kullanılmaktadır. Türkiye’nin petrol ithalatı 2000 yılındaki verilere göre günde 600 bin varil civarlarındadır.

Ülkemizdeki doğal gaz üretimi ise 810 milyon , civarlarındadır. Doğal gaz ithalatı yılda 15 milyar kadardır ve %66’lık büyük bir kısmı Rusya’dan gelmektedir.


B- Türkiye’nin Enerji Kaynakları3- Ham petrol ve Doğal gaz

Doğal gaz üretimi özellikle Kuzey Marmara sahasında 1997yılında devreye alınmasıyla önemli ölçüde artmıştır. Ancakkullanılabilir rezervinin azalmasıyla 2001 yılında %51 azalmıştır.Halen Haradeniz kıyılarında ve doğu ve güneydoğu anadolubölgelerinde petrol ve doğal gaz aramaları devam etmektedir.Özellikle petrol aramaları zor coğrafyalarda ve maliyeti yüksekoldukları için ciddi şekilde ihmal edilmiştir. Doğal gaz ile birliktepetrol aramalarına özellikle Türkiye gibi engebeli arazilere sahipülkelerde çok daha fazla kaynak ayırmak gerekiyor.


B- Türkiye’nin Enerji Kaynakları4- Jeotermal

Jeotermal enerji Türkiye’de kullanılan belli başlı birkaç sürdürülebilir enerji kaynaklarındandır. Çok amaçlı kullanılabilen (Elektrik, Isıtma) ve meteorolojik değişkenlerden (güneş, yağmur, rüzgar) etkilenmemesi başlıca avantajlarındandır. Türkiye jeotermal ısı ve kaplıca uygulamaları bakımından Çin, Japonya, ABD ve İzlanda’nın ardından 5. sırada geliyor. Ülkemizde ve dünyada yer altı sıcak su (jeotermal) enerjisi kullanımı halen, şehir, konut, termal tesis ve sera gibi uygulamalarda ısıtmacılıkta ve elektrik üretiminde kullanılmaktadır.


Dünyada Jeotermal enerjisinin kullanım alanları (Elektrik hariç)

B- Türkiye’nin Enerji Kaynakları4- Jeotermal


B- Türkiye’nin Enerji Kaynakları5- Güneş

Türkiye 36-42 °kuzey enlemleri arasında yer alan coğrafi konumuyla, güneş kuşağı (±40°) içerisinde bulunuyor. Yüzeyine yılda düşen güneş enerjisi miktarı 977 x 1012 KWh kadardır. Güneş enerjisinden toplayıcılar vasıtasıyla ısı üretiminde önde gelen ülkeler arasında. Ancak bu potansiyel, elektrik üretiminde henüz kullanılmıyor.


B- Türkiye’nin Enerji Kaynakları5- Güneş

Türliye’de ki güneşli gün sayısı birçok ülkede bulunamayacak seviyededir. Dünya ortalaması 2000saat/yıl iken, Türkiye’de ortalama 2600 saat/yıl’dır. Hesaplar Türkiye’de ilk etap da 44 milyar KWhenerji elde edebileceğimizi gösteriyor. Anca bu konuda herhangi bir somut adım atılmış değil.


B- Türkiye’nin Enerji Kaynakları5- Rüzgar

Türkiye’nin rüzgar enerjisiaçısından yaklaşık 400 milyar kWh/yılbrüt ve 120 milyar kWh/yıl teknikpotansiyele sahip olduğu tahminediliyor. Ancak bu rakamlarınkesinleşmesi için ayrıntılı rüzgarharitalarının tamamlanması gerekiyor.Halen, başta Çeşme, Çeşme-Alaçatı,Çanakkale-Bozcaada ve Bandırma’daolmak üzere kurulu pek çok rüzgartürbini çiftliği bulunuyor.

Enerji Yönetimi - Çankırı Karatekin Üniversitesi -Göksu GÖREL

29


Türkiye'deki Rüzgar Santraleri

YERİ ŞİRKET ÜRETİME GEÇİŞ GÜÇ(MW) İMALATÇI TÜRBİN SAYISI

İzmir - Çeşme Alize A.Ş 1998 1.5 Enercon 3

İzmir - Çeşme Güçbirliği A.Ş. 1998 7.2 Vestas 12

Çanakkale -Bozcaada Bores A.Ş. 2000 10.2 Enercon 17

İstanbul -Hadımköy Sünjüt A.Ş. 2003 1.2 Enercon 2

Balıkesir -Bandırma Bares A.Ş. I/2006 30 GE 20

İstanbul - Silivri Ertürk A.Ş. II/2006 0.85 Vestas 1

izmir - Çeşme Mare A.Ş. I/2007 39.2 Enercon 49Manisa -Akhisar Deniz A.Ş. I/2007 10.8 Vestas 6

Çanakkale -İntepe Anemon A.Ş. I/2007 30.4 Enercon 38

Çanakkale -Gelibolu Doğal A.Ş. II/2007 14.9 Enercon 18

Hatay -Samandağ Deniz A.Ş. I/2008 30 Vestas 15

Manisa - Sayalar Doğal A.Ş. I/2008 30.6 Enercon 38

İzmir - Aliağa İnnores A.Ş. I/2008 42.5 Nordex 17


C- Enerji Yönetimi1- Enerji Yönetimine Giriş

Enerji yönetimi tanımı farklı kişiler için değişikanlamlar ifade etmektedir. Enerji Yönetimi; “Minimummaliyet ile maksimum kar elde etmek ve rekabet edebilirpozisyonlar yaratmak için, enerjinin etkin ve akıllıcakullanımı” şeklinde tanımlanacaktır. Oldukça genişkapsamlı olan bu tanım ürün ve tasarım teçhizatından,üretimin taşınmasına kadar bir çok işlemi kapsamınaalmaktadır. Atıkların en aza indirilmesi ve eldençıkarılması da enerji yönetim olanakları arasındasayılabilir.


Tüm sistemin enerji yönetimi, bir çok önemliişlemin incelenmesini ve optimizasyonunu gerektirir.Günümüzde, çoğu iş yeri ve endüstri tesisi, işlemleriniiyileştirmek, geliştirmek için Toplam Kalite Yönetimi(Total Quality Management) (TQM) stratejisinibenimsemiştir. Herhangi bir Enerji Kalite Yönetimikavramı mutlaka enerji maliyetlerini azaltmak için enerjiyönetim bölümünü de kapsamına almalıdır. Enerjiyönetiminin birincil amacı, maksimum kar ya daminimum maliyettir.

1- Enerji Yönetimine GirişC- Enerji Yönetimi


Enerji yönetimi programlarının bazı arzu edilen altamaçları ise şöyle sıralanabilir:

1. Enerjiyi etkin kullanarak enerji tüketimini azaltmak,dolayısıyla maliyetleri düşürmek,2. Enerji konuları arasında iyi bir iletişim sağlamak,3. Enerji kullanım yöntemleri için etkin izleme, raporlamave yönetim stratejileri geliştirmek ve uygulamak,4. AR-GE çalışmaları ile enerji yatırımlarından geridönüşümleri arttırmak için yeni ve daha iyi yollar aramak,



5. Tüm kullanıcıların enerji yönetim programı ileilgilenmelerini ve onun bir parçası olmalarını sağlamak,6. Enerji teminindeki kısıtlayıcı etkileri veya kesintileriazaltmak.

Bu liste ayrıntılı olmamasına rağmen, bu altı madde bizim amaçlarımız için yeterlidir. Diğer yandan, altıncı amaç biraz açıklama gerektirmektedir.

1- Enerji Yönetimine Giriş

C- Enerji Yönetimi



Değişik hava koşulları ve/veya dağıtım problemleri nedeniyle,bir enerji kaynağının ana besleme ünitesinden iletim ve dağıtımınazaltılması zorunda kalınıldığında enerji kullanımında kısıtlamalar(curtailments) ortaya çıkar. Örneğin, endüstriye nispeten daha ucuzasatılan doğal gaz kesilebilir.

Kısıtlamalar çok sıklıkla olmamasına rağmen, olduğundamaliyeti çok yüksek olduğu için, bazen de tamamen kesintiler(interruption) söz konusu olabildiğinden, yönetim bunların etkisiniminimuma indirebilmek için alternatifler yaratmalıdır. Bunun çokdeğişik yolları olmasına rağmen, en sık uygulanan yöntem depolama veyedek yakıtın kullanımıdır. Genelde 2 numara fuel-oil yakıt depolanır vehem doğal gaz hem de fuel-oil yakabilen kazanlarda kullanılır.


C- Enerji Yönetimi2- Enerji Yönetimi GereksinimiEkonomik;

Serbest girişimci, sistem karının gerekliliği veya kar gütmeyenorganizasyonlar durumunda da bütçe tahsisi üzerine işler. Böylece,herhangi bir yeni aktivite ancak maliyeti efektif ise uygulanabilir, netsonuç olarak kar miktarı veya maliyet azalmasının aktiviteninmaliyetinden büyük olduğu gösterilmelidir.

Sıkı bir enerji yönetim programı başlatıldığında, genelde hiçbirsermaye yatırımı gerekmeden çabuk bir şekilde %5-15 arasında enerjimaliyet tasarrufu elde edilebilir. %30’luk bir tasarruf sıklıkla sağlanırken,%50-60 hatta %70’lere varan tasarruflar bile elde edilebilir. Butasarruflar daha önce gerçekleştirilen aktivitelerin tamamınınsonucudur.


C- Enerji Yönetimi2- Enerji Yönetimi Gereksinimi

Ulusal çıkarlar;

Günümüzde, enerji yönetimi programlarının hayati önemi vardır. Enerji yönetimi en büyük problemlerden bazılarına çözüm olabilmektedir. Küresel ısınma, hava kirliliği v.b. Enerji tüketiminin azaltılması bu problemlerin minimize edilmesine de yardımcı olacaktır.


C- Enerji Yönetimi2- Enerji Yönetimi Gereksinimi

Enerjinin etkin ve verimli kullanımı sonucunda;

-asit yağmurları azalır,-global iklim değişikliği sınırlandırılabilir,-ozon delinmesi sınırlandırılabilir,-ulusal güvenlik geliştirilebilir,-ticari rekabet gücü artırılabilir.


C- Enerji Yönetimi3- Enerji Birimleri

KWh (kilowat-saat): Bu birim daha çok endüstride kullanılanelektriğin belirlenmesinde kullanılır. 1 saat içerisinde tüketilenenerjinin miktarıdır.

1 kWh = 3.6x10⁶joule

British thermal unit (Btu): Bu birim eski imparatorluğa ait bir ısı birimidir. Hala çok sık kullanılmaktadır ve özellikle USA’ da çok popülerdir.

1Btu=0.1055x10⁴ joule


C- Enerji Yönetimi3- Enerji BirimleriTherme: Gaz üretim endüstrisinde kullanılan bir birimdir.

1 therme=100.000 Btu1 therme=1.055x10⁸ joule

Varil (Barrel): Petrol endüstrisinde kullanılan bir birimdir.1 varil=6x10⁹ joule

Kalori (caloire): Bu birim özellikle yiyecek (gıda)endüstrisinde kullanılan bir birimdir. Gerçekte 1 gram suyunsıcaklığını 1°C yükseltmek için gerekli ısı enerjisi miktarıdır.

1 kalori=0.42x10 ⁴ joule


C- Enerji Yönetimi3- Enerji Birimleri

Tablo: Enerji birimleri ve yakıtların enerji içeriği


C- Enerji Yönetimi3- Enerji Yönetim Programlarının TasarlanmasıYönetim taahütü:

Bir enerji yönetim programının başarılı birşekilde uygulanması için gerekli en önemli madde enüst yönetim tarafından programa verilen destektir. Budestek olmaksızın, programın amaçlarına ulaşmadabüyük bir olasılıkla başarısız olunacaktır. Yönetiminprograma karşı olan desteklerini güvence altına almadaen büyük pay enerji yöneticilerine aittir.


C- Enerji Yönetimi

Enerji yönetim programı ve tasarımı sırasındamuhtemelen eşit olasılıkta iki durum meydana gelecektir.İlkinde, yönetim enerji yönetiminin zorunlu olduğunu veprogramın uygulanması gerektiğini belirleyebilir. Bu daenerji yöneticisi olarak sizi cevap verme (response mode)durumunda bırakacaktır. İkincisinde, çalışan olarak sizyönetimi enerji yönetimi gereklidir konusunda iknaetmeye çalışırsınız, yani siz (girişken) atak (aggressivemode) durumda olursunuz.

3- Enerji Yönetim Programlarının Tasarlanması


C- Enerji Yönetimi

Yönetimi ikna etmenin en iyi yolu gerçekler veistatistiklerdir. Bazı durumlarda en etkin yol gerçeklerisonraki Şekil’de olduğu gibi grafikle göstermeklemümkündür. Burada enerji maliyetlerinin azaltılmasınınfarklı hedefleri gösterilmiştir. Bu grafik bütün enerjikaynakları için kullanılabilir veya her bir kaynak için ayrıgrafikler kullanılabilir. Daha sonra, enerji kaynaklarınagöre tasarruf hedefleri belirlenmelidir.

3- Enerji Yönetim Programlarının Tasarlanması


C- Enerji Yönetimi3- Enerji Yönetim Programlarının Tasarlanması



Tablodaki veilerle birlikte zaman ilerledikçe veteknoloji geliştikçe, bu şekildeki eğilim değişecektir. Örneğinkısa bir süre önce ofislerde enerji tüketiminin %70’lioranlarda azalabileceğine veya üretim yerlerinin daha öncekullanılan enerjinin yarısı ile çalışabileceğine çok az kişiinanmaktaydı. Şu anda her ikiside düzenli bir şekildeyürütülmektedir.



Enerji yönetim koordinatörü / Enerji yöneticisi

Enerji yönetimini geliştirmek ve sürdürmek içinşirket, program koordinasyonundan sorumlu bir kişibulundurmak zorundadır. Eğer görevi sadece enerji yönetimiolan bir kişi yoksa, yönetim başka bir işten sorumlu olan vegücünü enerji yönetimine verebilecek bir kişiyigörevlendirmelidir.



Destekleyici unsurlar

Maalesef başarılı bir program için bir kişininveya bir disiplinin başarılı olması yeterli değildir.Örneğin, buhar üretimi, dağıtımı, kullanımı veyoğunlaştırma sisteminin bulunduğu bir fabrikanınçalışabilmesi için bir çok mühendislik disiplininegereksinim vardır. Başarılı bir enerji yönetim programıbir enerji yönetim komitesi ile olur. Genellikle teknik veyönetim alt komitelerinden oluşan iki alt takım tercihedilir.



Yönetim komitesi üyeleri enerji problemlerini çözmeyeistekli ve ilgili kişilerden seçilmedir. Bölüm ve vardiya temsilcileridönüşümlü olarak seçilmelidir. Böyle bir komite ile fabrikanıngenel enerji tüketiminin profili geliştirebilir ve bunun bu şekildegeliştirilmesi, enerji yönetim koordinatörünün yapması gerekenfaaliyetleri seçmesine ve yürütmesine yardımcı olur.



Enerji yöneticilerinin en zor problemlerinden birikuruluşların genel harcamalarının bir parçası olan enerjimaliyetlerini azaltmaktır. Bu durumda, tek tek yöneticiler vedanışmanlar enerji maliyetlerini kontrol altına almayı kendisorumluluklarında düşünmezler. Genel Komite başkanı(genelde enerji yönetim koordinatörü) harcama içerisindeenerji maliyet azaltmanın direkt faydasını göremezler. Budurumda en iyi çözüm üst yönetim tarafından firmanınenerji maliyetlerini düşürecek bir maliyet merkezioluşturmasıdır.

Bütçe tahsisi



Enerji yönetim koordinatörü ve yönetim komitesifabrikadaki enerji tüketimini izleyen kişilerdir. En iyi kazanımetkin ve verimli bir sistem yaratılması veya enerjininraporlanmasıdır. Enerji raporlamanın amacı enerji tüketiminiölçmek ve hem şirketin hedefleri ile hem de bazı tüketimstandartları ile kıyaslama yapabilmektir. İdeal olarak ölçümlerfabrikadaki her bir işlem veya üretim merkezi için yapılmalıdır,fakat çoğu kuruluş gerekli ölçüm aletlerine sahip değildir.

Raporlama ve izleme



Çoğu enerji yönetim koordinatörü gerçekçi bireğitimin gerekli olduğu konusunda hemfikirdirler. Bueğitim Şekil’deki gibi çeşitli guruplara ayrılabilir. Yeniteknoloji ve üretim metodlarında olduğu gibiyönetim personelinde ve çalışanların bütünkademelerinde değişiklikler meydana gelebilir. Bütünbunlar eğitimin sürekliliğini gerektirir. Enerji yönetimkoordinatörü eğitimden sorumlu olan kişidir.


D- Elektrik SistemleriElektrik enerjisi temizlik kullanım ,ölçüm kontrol

ve dağıtım kolaylıkları nedeniyle diğer enerji türlerindendaha kullanışlıdır.

Elektrik enerjisi fabrikalarda prosese bağlı olaraktoplam enerji tüketiminin %10-25 arasında yer tutar.Ancak birim fiyatının yüksekliği nedeniyle toplam %50ye yakını bazı hallerde çok daha fazlası elektrik enerjisiiçin ödenir.


Elektrik enerjisini izleme çalışmalarına başlamakiçin önce , satın alınan elektrik enerjisinin kullanımmiktarı ve maliyetinin bilinmesi gerekir. Çünkü maliyetietkileyen başka unsurlarda vardır . Bunlar;

*Maksimum talep fiyatı*Birim fiyatı*Reaktif enerji birim fiyatı*Maksimum talebi aşma fiyatı.

Satın alınan elektrik;


GÜÇ FAKTÖRÜ

Mevcut faydalı gücün maksimum faydalı güce oranına güç faktörü adı verilir. Bu faktör faz açısının kosinüs değerine eşittir.

GÜÇ FAKTÖRÜNÜN DÜŞÜK OLMASININ ENERJİ ÜRETEN VE DAGITAN İŞLETMELERDE YARATACAGI ETKİLERİ

Donanım bakımından ;

*Daha güçlü jeneratör ve transformatörlere*Daha büyük kesitli hat iletkenlerine daha büyükgüçlü şalterlere koruma kontrol cihazlarına ihtiyaçolacaktır


İşletme bakımından ;

*Daha düşük üretim ve iletim kapasitesi*Daha düşük verim*Daha zor gerilim ayarı ortaya çıkacak Koruma cihazlarının daha hassas olmaları gerekir

GÜÇ FAKTÖRÜNÜN DÜŞÜK OLMASININ ELEKTRİK ENERJİSİ TÜKETİM ABONELERDEN YARATACAĞI ETKİLERİ

Donanım bakımından ;*Daha büyük güçte transformatör , sigorta , şar tel vb. cihazlara *Daha büyük kesitli iletkenlere ihtiyaç duyulacaktır

İşletme bakımından;*Daha düşük verim *Daha pahalı tarifeler enerji tüketimine *Hat ve transformatörlerden daha az enerji çekimine neden olacaktır

KOMPANZASYON


Tüketicilerin şebekeden çektikleri endüktifgücün, kapasitif güç çekilerek faz kaydırıcıları tarafındandengelenmesine kompanzasyon denir.

Kompanzasyonu sağlayacak faz kaydırıcıları ikiye ayrılır.

Dinamik faz kaydırıcılar: Şebekeden çektiği az miktarda aktif gücü reaktif

güce çevirerek çalışırlar.

Statik faz kaydırıcılar:Statik faz kaydırıcılar enerji tüketen birimlere

bağlanır. Bu nedenle orta ve alçak gerilim şebekelerine boş yere reaktif güçle yüklemezler

TALEP VE TÜKETİM YÖNETİMİ


TALEP YÖNETİMİ

Yük(talep)faktörü işletmenin pik talepte ne kadar azalma yapabileceğini belirten göstergedir. Elektrik enerjisi üreticisi,çift terimli tarifeden enerji tüketim anlaşması yaptığı tüketiciye maksimum talep durumuna göre enerji satılmaktadır. Her KW başına ek bir ücret alınmaktadır. Bu da tesise bağladığı demandmetre yardımıyla sağlanmaktadır

ELEKTRİK MOTORLARINDA ENERJİ TASARRUFU


GENEL BİLGİLERElektrik motorları,elektriksel gücün mekanik güce

çevrilmesi amacıyla en yaygın olarak kullanılan makinelerdir.

ELEKTRİK MOTORLARININ ÇALIŞMASIMotorların yeterli performansı, motorlar üzerindeki etiket

geriliminin %10’u ve frekansın %5’i içinde çalıştırılmalıdır.

*Motorların etiketteki gerilimin %10’undan daha farklı birgerilimde çalıştırılmamalıdır.*Motorlar etiketinde belirtilenden başka nominal frekanslardaçalıştırılmamalıdır.*Motorlar etikette yazılı olan değerlerde daha fazla olarakyüklenmemelidir.*Sıcaklık artışı etikette belirlenen değeri aşmamalıdır.

ELEKTRİK MOTORLARININ BAKIMI


Yatakların (rulmanların) yağlanması: Yağlanmasırasında gereken dikkat gösterilmelidir.Motorlar imalatçınıntavsiyelerine göre yağlanmalıdır.Motor yataklarından sızanfazlalık yağ veya gres motora girebilir ve motor yalıtımını doygunhale getirir.

Motor kontrolü: Motorun aşırı yüklü veya düşük yüklüolmamasını sağlamak için yük durumu kontrol edilmelidir.

Motorun genel temizliği: Yataklardaki aşınmayı vemotor vantilatörlerindeki kir ve tozu belirlemek için motorlarındüzenli olarak bakım yapılmalıdır.


Mekanik düzgünlük: Eksen kaçaklığı olup olmadığıperiyodik olarak kontrol edilmeli.

Yalıtkanlığın elektriksel olarak sağlanmalıdır:Elektrik besleme hattı kabloların uygun biçimdeboyutlandırılmış ve tesis edilmiş olduğundan eminolunmalıdır.

Komütatör,bileziklerin ve fırçaların durumu:Komütatörler temiz tutulmalı.kirli komütatörler motorverimini çok etkiler.aşınmış fırçalar artan elektrik direncininedeniyle motorun çalışma verimini düşürür ve dönenbölümlere hasar verir.

ELEKTRİK MOTORLARINDA KAYIPLARMOTOR BOŞTA ÇALIŞIRKEN OLUŞAN KAYIPLAR


*Demir kayıplar,bunlar gerilime bağlı olduğu için yüktenbağımsız olarak sabittir.*Sürtünme kayıpları,yükten bağımsız olarak verilen hızdasabittir.

ELEKTRİK MOTORLARININ YÜKTE ÇALIŞMASISONUCU OLUŞAN KAYIPLAR

*Stator bakır kayıplar*Rotor bakır kayıplar*Yükün dalgalanmasıyla oluşan kayıplar


PRİMER KAYIPLARPrimer I²R kaybı,akımın stator sargısından geçmesi ile

oluşan bir direnç kaybıdır.Bu kayıp statordan geçen akımın ve statorsargısının direncine bağlıdır.

SEKONDER KAYIPLARIRotor iletkenindeki direnç kayıplarıdır.Rotordaki güç kaybı

genellikle kayma kaybı olarak ifade eder.

DEMİR VEYA MEKANİK GÖBEK KAYIPLARI,Demir kayıpları motorların manyetik devresinin

enerjilenmesiyle ortaya çıkan anafor akımlarıyla histerisizkayıplarının toplanmasıyla oluşur.Bu kayıplar motorunmanyetik devresine enerji verilmesine sonucu oluşur.

SÜRTÜNME VE HAVA SÜRTÜNMESİBu tür kayıplar rotor karşısında hava sürtünmesi ve

yataklarındaki sürtünmeden oluşurlar.


MOTOR VERİMİNİN HESAPLANMASIBir elektrik motorunun verimi, motorun verdiği

mekanik gücün motora verilen elektriksel güce oranı olarakifade edilir.

MOTOR VERİMİNİN SAPTANMASIElektrik motor veriminin saptanması oldukça zor bir

konudur.Dünya’da farklı motor üreticileri birbirinden farklıyöntemler kullandığı halde bu yöntemleri başlıca iki anagrupta ayrılabilir.


İNDİREKT ÖLÇÜM YÖNTEMLERİÇeşitli nedenlerle yük testlerinin kullanılmadığı

durumlarda eşdeğer devre hesaplama kullanılır.*Eşdeğer devre hesabı yöntemi*Giriş ölçümü ve kayıpların ayrılması yöntemi

DİREKT ÖLÇÜM YÖNTEMLERİDirekt ölçüm yöntemleri,motor gerçek veriminin

saptanmasında en belirgin yollar kullanılır. Üç tür direkt ölçüm yöntemi vardır.*Fren testi*Dinamometre testi*Kopya makinesi testi


E- Aydınlatmada Enerji Tasarrufu

Evlerde aylık elektrik faturalarının yaklaşık %10-20'si aydınlatma amaçlı kullanıma aittir. Aydınlatmadizaynı yapılırken; mekanın hangi bölgesine, nedüzeyde ve nasıl bir aydınlatma gerektiği, nerede negibi işlevlerin yapılacağı bilinerek yapılmalıdır. Hemgörsel konfor hem de enerjide tasarruf birlikteyapılmalıdır. Aydınlatmada enerji tasarrufunun basittedbirlerle sağlanması bizim için önemli bir avantajdır.

(Bölüm 5.)

Ülkemizde yaygın olarak kullanılan belli başlı lamba tipleri aşağıda yer almaktadır;


Işık elde etme biçimi ısılışıma olan akkor lambada,tungsten telden geçen elektrikakımı teli ısıtarak akkor durumagetirir ve telin ısınmayabaşlamasıyla elektrik enerjisiışınım enerjisine dönüşür. Bulambaların yayımladıklarıışınımların çok büyük bir bölümüısı, küçük bir bölümü görünürışınımlardır. Bu nedenle, verimleriçok düşüktür.

Akkor Lambalar


Akkor halojen lamba, akkorlambanın atmosferindeki gazkarışımının değiştirilmesi (halojeneklenmesi) ile oluşturulmuş bir ısılışır kaynaktır. Bu tür lambalarınatmosferinde kullanılan halojenmoleküllerinin tungsten teliyenilemeleri nedeniyle, tel sıcaklığıartabilmektedir. Bunun sonucundada, aynı güçteki akkor lambaya göre,hem ışık verimi hem de renk sıcaklığıbiraz yükseltilebilmektedir

Akkor Halojen Lambalar


Işınım elde etme biçimi ısıl ışıma olan fluoresanlambalarda, ışık üretimi, alçak basınçlı civa buharı ortamındalambanın iç yüzeyine fluoresan madde sürülerek elektrik akımıgeçirilmesi ile gerçekleştirilen 'elektrik deşarj' olayı ile ışınımoluşturulmasıdır.

Başka bir söyleyişle; Floresan lambalarda, elektrikdüğmesine basıldığında, trans-formerden geçen elektrik, tüpünbir ucundaki elektrottan diğerine bir ark oluşturur. Bu arkınenerjisi tüpün içindeki cıvayı bu-harlaştırır. Bu buhar elektrikyüklenerek gözle görülmeyen ültraviyole ışınları saçmayabaşlar. Bu ışınlar da tüpün iç yüzeyine kaplanmış olan fosfortozlarına çarparak görülen parlak ışığı oluşturur.

Fluoresan Lambalar


Floresan lambalar ilk açılışlarısırasında çok elektrik çekerler. Halbukibu miktarda enerjiyi bir saatlik açıkdurumda ancak harcarlar. Ayrıca çoksık açıp kapama ile ömürleri de kısalır.Örneğin tipik bir floresan lambadevamlı açık bırakıldığında 50.000 saatçalışabilir. Üç saatlik aralarla kapanıpaçıldığında ömrü 20.000 saate düşer.Sonuç olarak floresan lambaları birsaat sonra açacaksanız hiçkapatmamanız daha ekonomik olabilir.Normal ampullerde açıp kapamanınciddi bir etkisi yoktur.


Fiber optik aydınlatma teknolojisini diğeraydınlatma teknolojilerinden farklı kılan en temelözelliği özgürlük ve esnekliktir.

Fiber Optik Aydınlatmalar

Fiber optikaydınlatma sistemlerindekullanılan ışık kaynağınıistenilen herhangi birnoktaya yerleştirmeözgürlüğüne sahipsiniz.Bu kavram sizeberaberinde bir çokavantaj sağlar.

Fiber optik aydınlatma sisteminin diğer aydınlatma sistemlerine göre ayrıcalıkları;


• Fiber optik kablo sadece ışık taşıyıcıdır, elektrik akımıtaşımaz. !• Nemli ve soğuk ortamlarda, aydınlatmanın elektrik riskitaşıması istenmeyen yerlerde tam bir güven içerisindekullanılabilir.•Işık kaynağında üretilen ve fiber optik kablolar iletaşınana ışık soğuk olduğu için yakınındaki canlılara vemalzemelere zarar vermez. Dolayısıyla, dış ortamlarda,insanların ve diğer canlıların birebir temasının olduğuyerlerde güvenle kullanılabilir.•Işık kaynağından çıkan ışık, ihtiyaca göre bir yada birdenfazla noktaya dağıtılabilir.


•Isıya duyarlı ve hassas, patlama riski olan yada bakımı zor /imkansız olan noktalarda diğer aydınlatma sistemlerine göretek çözümdür.• ışık kaynağının içine yerleştirilen özel efekt diskleri ilerenk değişimi, pırıltılı ışıma yada loşlaştırma sağlanır. DMXiletişim sistemi ile dijital aydınlatma teknolojisine uygunsistemler üretilebilmektedir.• Şiddete maruz kalınması ihtimalinin yüksek olduğuyerlerde güvenlik amaçlı aydınlatma sağlanır.• Seçilecek uygun armatürlerle, çok küçük ve etkileyicigörüntüye sahip ışıklı fiber optik uçlar ile estetik birgörünüm kazanılır.

Lens Armatür kullanma amaçları;


• Estetik bir görünüm elde edilmesi, • Daha yoğun bir ışık elde edilmesi, • Noktasal ( spot ) aydınlatma istenildiği durumlar, • Yaygan ( Flood ) aydınlatma istendiği

durumlarda,

• 1.1.1. Güç Çeşitleri, Tanımları ve Güç Vektör Diyagramı

• 1.1.1.1. Aktif Güç(P)

• Gücün her an değişik değer aldığı durumlarda iş gören, faydalı olan gücün ortalama

• değerine alternatif akımda aktif güç (etkin güç) denir.Alternatif akımda güç denildiğinde

• kastedilen aktif güçtür.Birimi wattır.

• P=U.I.. Cos j• Aktif güç U geilim vektörü ile I. CosJ akım vektörünün çarpımına

eşittir. Akımın da

• iki vektörü olduğu gözönünde bulundurulmalıdır. Ia = I. Cos J bileşene faydalı akım,

• Ir=I.SinJ ise reaktif iş yapmayan bileşendir.

• Omik (Saf Direnç) devrelerde Cos j =1’ dir. Bunu sonucu olrak omik devrelerde aktif

• güç mevcuttur ve P=U.I ‘ dır.

• Endüktif ve kapasitif devrelerde Cosj = 0’ dır. Endüktif ve kapasitif devrelerde aktif

• güç P=0’ dır.

• 1.bölgede sistemden güç alınır.

• 2.bölgeden alınan güç sisteme iade edilir.

• Kısaca U.ISinj çarpımına reaktif güç denir. Q

harfi ile gösterilir. Birimi VAR’dır.

• VAR: Volt-Amper-Reaktif• Omik devrelerde j = 0 olduğundan Sinj = 0’dır.

Bu devrelerde reaktif güç sıfırdır.

• Endüktif devrelerde j = p / 2 olduğundan reaktif

güç Q>0’dır.

• Kapasitif devrelerde j = p /2 olduğundan reaktif

güç Q<0’ dır.

• 1.1.1.3. Görünür Güç (S)

• Aktif gücü dirençler, reaktif güçleri de endüktif ve kapasitif devreler çekmektedir.

• Eğer bir devrede hem direnç hem de reaktanslar varsa bu devrede hem aktif hemde reaktif

• güç birlikte çekilir. Böyle devrelerde güç, akım ile gerilimin çarpımına eşittir. Bu güce de

• görünen veya görünür güç denir.

• S = U. I Volt * Amper• S = görünür güç (VA)

• U = Gerilim (volt)• I = Akım (Amper)

• 1.1.1.4. Güç Üçgeni

• Ortalama (aktif), reaktif ve görünür güçler

arasındaki geometrik bağıntıyı gösteren

• üçgene güç üçgeni denir. Bilindiği gibi

endüktif bir devrenin uçlarına bir gerilim

• uygulandığında devre, geriliminden geri

fazda bir akım çeker.

Şekil 1.2: Endüktif devrede akım, gerilim ilişkisi Şekil 1.3: Endüktif devrede güç üçgeni

• Kapasitif devreler de ise devrenin uçlarına gerilim uygulandığında devre geriliminin

• ileri fazda bir akım çeker.

Şekil 1.4: Kapasitif devrede akım ve gerilim Şekil

1.5: Kapasitif devrede güç üçgeni

1.1.2.1. TanımıGerilimle,"I" akımı arasında kalan açının (zaman açısı)kosünüsüne GÜÇ FAKTÖRÜ(COSφ) adı verilir.

Şekil 1.6: Akım gerilim arasındaki açı (Cosφ)

• Bazı açıların sinüs ve cosinüs değerleri.

Görüleceği gibi açı büyüdükçe Cosφ

değeri

• küçülür.

• Açı küçüldükçe Cosφ değeri büyür

• Açı değeri Kosinisü Sinüsü

• φ=90° Cosφ=0 Sinφ=1

• φ=60° Cosφ=0,5 Sinφ=0,866

• φ=45° Cosφ=0,707 Sinφ=0,707

• φ=0° Cosφ=1 Sinφ=0

• 1.1.2.2. Hesabı

• Kompanzasyon sistemlerinin kurulması

sonucunda devreye bağlanan

kondansatörlerin

• akımı, devreden çekilen akımın reaktif

bileşenini azaltacağından açıyı küçültür.

Bunun• sonucunda da Cos φ değeri büyür.

• AKTİF GÜÇ / GÖRÜNÜR GÜÇ = (W) /

(VA) = Cosφ

Şekil 1.7: Kapasitif akım ile cosφ açısının küçülmesi

• ÖRNEK 1. 120 V 50 Hz’lik kaynaktan 8A ve 720

w çeken motorun

• a) Görünür gücünü,

• b) Güç kat sayısını,

• c) Faz açısını

• d) Kör gücünü (reaktif gücünü) hesaplayınız.

• Çözüm: a) S = U.I = 120.8 = 960 VA

• b) P = 720 W, P = U.I.Cosφ, Cosφ= 720 /(120.8)

=0,75• c) Cosφ = 0,75, φ = 41,4°, Sin 41,4° = 0,66• d) Q = U.I.Sinφ = 120.8.0,66 = 633,6 VAR

• ÖRNEK 2.

• Gerilimi 220 volt olan bir fazlı alternatöre güç katsayısı 0,90 olan bir yük

• bağlandığında çekilen akım 50,5 amper olmaktadır.Yükün aktif, reaktif ve görünür güçlerini

• bulalım.

• S = U.I = 220.50,5 =11110 VA• Q = U.I.Sinφ = 220.50,5.0,43 = 4777,3 VAR

• P = U.I.Cosφ = 220.50,5.0,9=10000 WATT

• Örneğin, gücü 10 kw ve gerilimi 220 V olan bir fazlı alternatöre güç katsayısı 0,90

• olan bir yük bağlanırsa çekilen akım,

• I1 =P/(U. Cosφ) = 10000/(220. 0,9) = 50,5 A. olur.

• 1.2. Reaktif Güç Tüketicileri

• Manynetik veya statik alanla çalışan bütün elektrikli araçlar şebekeden aktif güç

• yanında reaktif güç de çeker; bazı koşullar altında da reaktif güç verir. Bu tip reaktif güç

• tüketicileri şunlardır:

• Düşük ikazlı sekron makineler

• Asenkron motorlar• Senkron motorlar• Bobinler• Transformatörler

• Redresörler

• Endüksiyon fırınları, ark fırınları

• Kaynak makineleri• Hava hatları

• Floresan lamba balastları

• Sodyum ve cıva buharlı lamba balastları

• Neon lamba balastları

1.3. Reaktif Güç İhtiyacının TespitiGüç faktörü düzeltmede başlangıç noktası, yük karakteristiğinin tam olarakbelirlenmesidir. İşe, güç sistemi yönünden bakıldığında sistemin en fazla zorlandığı yüktekigüç faktörünün bilinmesi yeterlidir.Ülkemizde müşteri gruplarının puant yükteki güç faktörleri üzerinde yapılmışçalışmalar çok eksiktir. Eldeki bilgiler genellikle dağıtım panolarındaki Cosφ metrelerdenokunan bilgileri içermektedir. Yapılan araştırma ve ölçümlerde her müşteri grubu için güçfaktörü değerleri ortalama olarak bulunmuştur.

• Ø Endüstriyel Kuruluşlar

• Endüstriyel kuruluşların güç faktörlerinin 0.6 – 0.9 arasında değiştiği, alt sınırın ark

• ocakları, kaynak makinelerı veya küçük elektrik motorları kullanan ve aydınlatmanın

• floresan lambalarla yapıldığı kuruluşlarda, üst sınırın ise büyük güçte motor kullanan,

• aydınlatmanın da cıva buharlı lambalarla yapıldığı kuruluşlarda kullanıldığı gözlenmiştir.

• Ø Meskenler

• Yapılan ölçmelerde güç faktörünün yaşam standartları ile doğrudan ilğili olduğu

• gözlenmiştir. Ülkemizde meskenlerde elektrik enerjisini genellikle aydınlatma (akkor veya

• floresan lamba) ve biraz da ısıtma için kullanıldığı düşünülürse bunun sebebi ortaya

• çıkmaktadır.

• Ø Ticarethaneler

• Ticarethanelerin yükleri aydınlatma ve küçük elektrik motorlarından oluşmaktadır.

• Ticarethaneleri bürolar ve alışveriş merkezleri olarak ayırırsak, alışveriş merkezlerinin güç

• faktörleri 0.8 – 0.7, büroların ise 0.88 olarak ölçülmüştür.

• Ø Resmi Daireler

• Resmi dairelerde ana yükü aydınlatma oluşturmakta, dolayısıyla güç faktörü

• aydınlatmanın türüne bağlı olarak değişmektedir. Yalnız floresan lamba kullanılan dairelerde

• güç faktörü 0.5’ e kadar düşebilmekte ve flemanlı lambaların kullanılmasıyla artmaktadır.

• Ø Sokak Aydınlatması

• Sokak aydınlatmasında güç faktörünü kullanılan lamba tipi belirlemektedir.

• Enkandesan lambaların kullanıldığı durumlarda güç faktörü 0.97’ ye ulaşmaktadır. Örneğin;

• Ankara – Samsun otoyolundaki cıva buharlı lambalarla yapılan aydınlatmada güç faktörü

• 0.86 olarak belirlenmiştir.

• 1.4. Bir Tesise Ait Güç Değerlerinin Tespiti

• 1.4.1. Tesis Proje Safhasında İken

• Tesis proje aşamasında olduğu zaman güç katsayısı 0,7 olarak dikkate alınır Gerekli

• kondansatör gücü Qc=Px0,67 kVAr olarak bulunur.

• 1.4.2. Tesisteki Ölçü Aletlerinden

• Ø Ampermetre, voltmetre ve cosinüsfimetre var ise

• S= Ö (3) Uh.Ih P= S. Cosj Q² = S²-P²

• Qc= Q-(Px tg Q2) ….. kVAr ile bulunur.

• Ø Ampermetre, voltmetre ve bir aktif sayaç var ise

• S= Ö (3) Uh.I P= saatteki led yanma sayıs Q² = S²-P²

• ledin yanma sabitesi• Qc= Px(tgQ1-tg Q2) …… kVAr olarak bulunur.

• Ø Tesiste aktif ve reaktif sayaç var ise

• Sayaç sabiteleri ve saatteki tur sayısı

dikkate alınıp P ve Q güçleri bulunur.

• Qc= Q-P.tg Q2……. kVAr

• Ø Aktif, reaktif sayacın olduğu işletmeye

işletme süresi belirli aktif ve reaktif

• tüketim faturası geliyor ise.

• Qc = Aktif Tüketim – Reaktif tüketim x tg

Q2) …… kVAr

• İşletme Süresi

• 1.5. Reaktif Güç Kompanzasyonu

• Tüketicilerin reaktif güç ihtiyaçlarını karşılamak için iki tip araçtan yararlanılır:

• Ø Dinamik faz kaydırıcılar, aşırı ikaz edilmiş senkron. (senkron kompansatörler).

• Ø Statik faz kaydırıcılar, kondansatörlerdir.

• Kondansatörlerin kayıpları çok düşük olup nominal güçlerinin % 0,5' inin altındadır.

• Bakım masrafları da düşüktür. Tüketicilerinkullanılacak alanın hemen yanına ve istenilen

• büyüklükte tesis edilebilme kolaylıkları da vardır. Bu nedenle tercih edilir.

• 1.5.1. Dinamik Faz Kaydırıcılar (Senkron Makineler)

• Reaktif güç üretiminde kullanılan dinamik faz kaydırıcıların başında, aşırı uyarılmış

• senkron makineler gelir. Genel olarak santrallerden gelen enerji nakil hatlarının sonunda ve

• tüketim merkezlerinin başında şebekeye bir senkron makine paralel bağlanır ve bölgenin

• reaktif güç ihtiyacı bu makine tarafından sağlanır. Şebekeye bağlanan senkron makine

• şebekeden boşta çalışma kayıplarını karşılıyacak kadar az bir aktif güç ve şebekeye istenen

• reaktif gücü vererek, bir reaktif güç üreticisi olarak çalışır.

• Senkron faz kaydırıcıların kayıpları kondansatörlere göre daha yüksek olduğu gibi

• bunların devamlı bir bakıma ihtiyaçları da vardır. Ayrıca güçleri çok yüksek olduğu halde,

• ekonomik olarak yapımı ve temini mümkün olur. Bundan başka üreticiler, bir tüketim

• merkezinin civarına yerleştirildiğinden sadece generatörler ve yüksek gerilim enerji iletim

• hatları ve buna ait transformatörler kullandıkları halde tüketim merkezine bir veya iki

• kademeli orta gerilim şebekeleri ile alçak gerilimli dağıtım şebekesi reaktif güç nakletmek

• zorunda kalırlar. Onun için dinamik faz kaydırıcılar bugün ancak, özel hallerde ve ekonomik

• şartların gerçekleştiği yerler de kullanılır.

• 1.7.2. Alçak Gerilim Tarafında Kompanzasyon

• Büyük sanayi işletmelerinde dahi alçak gerilim

tesisleri daha önemli bir yer tutar. Bu

• sebeple kompanzasyonun sağladığı tüm

avantajlardan yararlanmak için

kompanzasyonun• alçak gerilim tarafında yapılması tercih olunur.

Bundan başka ekonomik açıdan bakıldığında,

• hem alçak gerilim bağlama cihazlarının daha

ucuz hem de bunların tesisinin ve işletmesinin

• daha az masraflı ve daha kolay olduğu görülür.

• 1.8. Kompanzasyon Sistem Çeşitleri

• 1.8.1. Bireysel Kompanzasyon

• Kondansatörler, kompanzasyonu yapılacak indüktif yüklerin (motor, trafo,balast)

• şalterlerine bağlanır.En etkili kompanzasyon yöntemidir Genellikle sabit kompanzasyon

• olarak yapılır. Hazırlanmış cetvellerden faydalanılarak gerekli kondansatör değerleri

• belirlenir.

• 1.8.1.1. Transformatörlerde (AG Tarafında)

• Alternatif akım makinelerinin en önemlilerinden biri olan ve en çok kullanılan

• transformatörler, bağlı oldukları üst gerilim şebekesinden endüktif reaktif güç çeker. Bunlar

• bireysel olarak kompanze edilir. Kondansatörler ya üst gerilim ya da alt gerilim tarafına

• bağlanabilirlerse de hem pratik hemde ekonomik sebeplerle alçak gerilim tarafına

• bağlanmaları tercih edilir. Transformatörün yükü daima değişebildiğinden kompanzasyon

• için gerekli kondansatör gücü, en büyük reaktif güç ihtiyacına göre seçilmez. Aksi halde

• düşük yüklü saatlerde aşırı kompanzasyon baş gösterebilir ve transformatörün sekonder

• uçlarında gerilim yükselebilir. Ayrıca şebeke geriliminde harmoniklerin mevcut olması

• halinde, kondansatör şebekeden aşırı akım çekerek transformatörü aşırı yükleyebilir.

• Transformatörlerin kompanzasyonunda kullanılacak kondansatörün, transformatörün boşta

• çektiği reaktif gücü karşılayacak mertebede olması gereklidir. Açıklanan sebeplerden dolayı

• Elektrik idareleri tarafından transformatörün yüküne bağlı olmadan, nominal gücün % 5 - %• 10 değerinde sabit bir kondansatör bağlanmasını tavsiye edilir.

• 1.8.1.3. Aydınlatmada

• Aydınlatmada kullanılan modern lambaların yardımcı malzemeleri yüzünden,

• şebekeden çekilen endüktif nitelikteki reaktif gücün birçok sakıncaları vardır. Bunlar;

• Üretim, iletim ve dağıtım sistemlerindeki öğelerin gereksiz şekilde yüklenmesi

• ve bu suretle besleme kapasitelerinin azalması,

• Gereksiz yere çekilen fazla akımın enerji kayıplarına neden olmasıdır.

• 23• Bu sakıncalar, aydınlatmada endüktif gücün kondansatörler sayesinde çekilen

• kapasitif güçle kompanze edilmesi yani giderilmesi suretiyle ortadan kaldırılabilir.

• Lamba Sınıfları

• Aydınlatmadaki kompanzasyon kullanılan lamba türüne bağlıdır.

• Elektrolüminesan Lambalar

• Elektrolüminesan, gazların bir elektrik deşarjı ile ışık yaymasına denir. Bu lambalar

• kapasitif akım çektiklerinden, santral ve şebekenin endüktif yükünü azaltır ve bu yüzden yük

• durumunu genel olarak düzeltirler. Bu lambalar, teknolojinin bugünkü düzeyinde çok az ışık

• verdiklerinden normal aydınlatmada kullanılmamaktadır. Bu yüzden kompanzasyon

• hesabına direkt etkileri yoktur, ihmal edilebilirler.

• Daha ziyade ölçme aygıtlarının kadranlarını aydınlatmak, pasif korunmada ışıklı

• sinyaller oluşturmak ve yatak odalarında loş bir aydınlatma sağlamak gibi amaçlarla

• kullanılırlar.

• 1.8.2. Grup Kompanzasyon

• Birçok tüketicinin bulunduğu bir tesiste her tüketicinin ayrı ayrı kondansatörler ile

• donatılacağı yerde bunların müşterek bir kompanzasyon tesisi tarafından beslenmesi daha

• pratik ve ekonomik sonuçlar verir. Bu durumda kondansatörler, gerektiği miktarlarda ve özel

• anahtarlar üzerinden ve gerektiğinde kademeli olarak şebekeye bağlanır.

• Kondansatörlerin açma ve kapama esnasında meydana getirdikleri arkı karşılamak için

• uygun anahtar kullanılmaktadır. Anahtar açıldığında çok ani ve süratle bir deşarj direnci

• üzerinden topraklanmaktadır. Ayrıca kondansatörler kısa devrelere karşı gecikmeli sigorta

• ile korunmalıdır.

• 1.8.3. Merkezi Kompanzasyon

• Elektrik motorları, transformatörler, bobin gibi cihazlar mıknatıslanma akımlarından

• dolayı şebekeye ek bir yük getirir. Reaktif enerji denilen bu enerji, iş görmediği halde

• cihazdan enerji santralına kadar olan iletim, dağıtım ve üretim tesislerini yükler ve kablo

• kesici gibi elemanların yararlı güç aktarma kapasitelerini düşürür. Bu nedenle endüktif

• yüklerin bulundukları devreye kondansatör bağlanarak, yüklerin yakınında reaktif güç

• üretilebilir ve böylelikle bu gücün tüm şebekeyi etkilemesi önlenir.

• Endüktif yüklerin hemen yanına uygun değerde kondansatör bağlanarak yapılan bu

• işleme Sabit Reaktif Güç Kompanzasyonu denir. Uzun sürelerde devrede kalan büyük

• endüktif yükler için uygun bir yöntem olan sabit kompanzasyon, sık sık devreye girip çıkan

• küçüklü büyüklü endüktif yüklerin bulunduğu tesislerde, her yüke denk ayrı bir kondansatör

• bağlama gereği nedeniyle akılcı olmayabilir. Bu tip tesislerde kondansatör gücünü, değişen

• 27• kompanzasyon gücüne uydurabilmek için merkezi ve otomatik kompanzasyon yapılması

• uygundur.• Merkezi Otomatik Kompanzasyon Sistemi, temel olarak uygun düzenlenmiş

• kondansatör bataryaları, reaktif gücü algılayıp uygun kondansatör bataryalarının devreye

• alınıp çıkarılmasını sağlayan reaktif güç kontrol rölesi ve kondansatör gruplarına kumanda

• eden kontaktörlerden oluşur.

• 1.9.2. Harmoniklerin Üretilmesi

• Bazı yükler AC karşı lineer olmayan empedans gösterir. Bu tip yüklerin başında statik

• güç konvertörleri (tristörlü doğrultucular ve invertörler), ark fırınları, generatör,

• transformatör ve bobin çekirdekli cihazlar gelir.

• Demir çekirdekli cihazların harmonik üretmeleri, demir çekirdeğin mıknatıslanma

• karakteristiğinin lineer olmamasına bağlıdır. Tristörlü güç konvertörleri ve tristör kontrollü

• reaktörlerde olduğu gibi sinüs eğrisinin kesilmesi elektrik devrelerinin lineer olmamasına yol

• açar.

• Aşağıda harmonik üreten cihazlarla ilgili kısaca bilgi verilecektir

• 1.9.2.1. Generatörler

• Generatörrler en doğal harmonik üreticileridir. Dönen makinelerde harmonik üretimi

• bakımından en önemli faktör alan eğrisinin şeklidir. İndüklenen EMK’nın sinüs biçimli

• olması indüksiyon akısının sinüs biçimli olmasına bağlıdır. Halbuki çıkık kutuplu ve kutup

• başlığı boyunca hava aralığı sabit olan senkron makinelerde alan eğrisi yaklaşık dikdörtgen

• ve yuvarlak kutuplu makinelerde trapez şeklindedir. Bu eğriler 1., 3., 5., 7.,.....gibi tek

• mertebeli sinüslü terimlerin toplamı olduğundan, indüklenen EMK ‘da aynı mertebeli

• harmonikleri içerir. n. harmonik gerilimin etkin değeri,

• Vn =4..44.fn.kn.N.n.f 1• dir. Burada fn alan eğrisinin n. harmoniği, kn n. harmonik sargı

faktörü, N bir faz

• sargısının sarım sayısı, f1 temel harmoniğin frekansıdır.

• 1.9.2.2. Transformatörler

• Elektrik şebekelerinde transformatör,

bobin gibi demir çekirdekli sargılar önemli

• harmonik üreticisidir. Transformatörler

sinüsoidal gerilimle beslendiğinde

şebekeden

• mıknatıslanma akımı çeker. Ancak demir

çekirdeğin manyetik karakteristiği lineer

olmadığı

• için bu akım sinüsoidal değildir.

• 1.9.2.4. Arkla Çalışan İşletme Araçları

• Ark ocakları, kaynak makineleri gibi normal çalışmaları arklı olan makine ve

• tesislerde önemli harmonikler meydana gelir. Ark; akım ve gerilim arasında lineer bir

• bağıntının bulunmadığı fiziksel bir olaydır.

• Ark ocaklarının ve kaynak makinelerinin ürettikleri akımların harmoniklerini, ne

• mertebe ne de etkin değer bakımından hesap yolu ile tayin etmeye imkan yoktur. Arkın

• meydana gelişi o anda meydana gelen birçok iç ve dış fiziksel faktöre bağlıdır. Ark akımında

• her mertebeden akım bulunabileceği gibi, bunların değerlerinin zaman içinde sabit kalmaları

• beklenemez. Harmonikler hakkında bilgi edinmek için çekilen akım osilogramla kaydedilir

• ve analizör yardımıyla harmonikler tespit edilir.

• 1.9.3. Harmoniklerin Kondansatörler Üzerindeki Etkisi

• Günümüzde endüstriyel sektörde güç elektroniğini kullanan elektrik cihazlarının sayısı

• hızla artmaktadır. rnek vermek gerekirse elektronik hız kontrol cihazları, ark fırınları, tristör

• kontrollü doğrultucular, redresör,endüksiyon fırınları,kaynak makineleri,statik konvektörle

• (ups) floresant lambalar vb.• Bu cihazlar harmonik üretirler ve bunun için şebekede aşırı yükler, bozulmalar ve

• gereksiz açmalar meydana gelir ki bu da kullanılan cihazların ömrünü kısaltır, verimliliğini

• azaltır ve işletmenin çalışmasını etkiler.

• Simetrik 3 fazlı güç sistemlerinde harmonikler genellikle tekli rakamlardan

• oluşur,3,5,7,9..n.

• Harmoniklerde mertebe yükseldikçe amplitüd değeri düşer. Bir şebekedeki

• harmoniklerin etkisinin azaltılması tavsiye edilir.

• 1.9.4. Harmoniklerin Elektrik Tesisleri Üzerindeki Etkisi

• Harmoniklerin elektrik tesis ve cihazları üzerindeki zararlı etkileri şöyledir.

• Temel harmonikteki değeri XL bir endüktif direnç, harmonik mertebesi n olan akım

• karşısında,

• XLN=n.XL• değerini alır. Yani frekans büyüdükçe endüktif direnç de büyür. Generatörrler

• yüklendikçe, sargılardan geçen harmonik akımlar, stator kaçak reaktansında harmonikli

• gerilim düşümü meydana getirir. Generatör uçlarındaki gerilim ve şebeke geriliminin şekli

• bozulur.• Kondansatörlerin kapasitif dirençleri frekansla ters orantılı olarak azalır. Temel

• harmonikteki değeri Xc olan kapasitif direnç, n. harmonik mertebesinde,

• Xcn= Xc/n• değerini alır. Bu durumda kapasitif direnç küçülmüştür.

• Buna bağlı olarak da büyük değerli harmonik frekanslarda kondansatörler daha fazla

• akım çeker ve termik bakımdan zorlanırlar.

• Harmonikli gerilimle beslenen senkron ve asenkron makinelerde moment salınımları

• ve aşırı ısınma meydana gelir.

• Faz arası gerilimler harmonik içerirse bir toprak teması halinde, toprak akımlarında

• büyük harmonikler bulunur. Bu nedenle yıldız noktasına bağlı bobin görevini yapamaz ve

• arkın sönmesi zorlaşır.

• Harmoniklerin neden olduğu en önemli etkilerden biri de rezonanstır. Kompanzasyon

• için bağlanan kondansatörlerin Xc kapasitif reaktansları, tesis elemanlarının X1 endüktif

• 33• reaktansları ile bir titreşim devresi oluşturur. X1 ve Xc ‘nin belli değerlerinde, harmonik

• frekanslarda rezonans olayları ortaya çıkar.

Elektrik Motorlarında Enerji Verimliliği

Türkiye’deki elektrik motorları üretilen enerjinin yaklaşık yüzde 40’ını tüketiyor. Bu oran sanayide yüzde 60-70 seviyesine çıkıyor. Bu tablo, düşük yerine yüksek verimlilik sınıfında motor kullanmanın Türkiye ekonomisine ve enerji tasarrufuna sağlayacağı katkılar vurgulaması bakımından önem taşıyor.

Türkiye’de, elektrik motorları toplam üretilen elektrik enerjisinin yüzde 40’ını tüketmektedir. Bu oran, sanayide yüzde 60 - 70’ler seviyesine çıkmaktadır. 2007 verileriyle asenkron elektrik motorları, Türkiye de ortalama 55,000 GWh enerji tüketmiştir. Dolayısıyla bu motorların verimlerinde yapılacak ufak bir iyileştirme bile büyük sonuçlar doğurabilecektir.

Sincap kafesli asenkron motorlar

Sincap kafesli asenkron motorlar; uzun ömürleri, bakım gerektirmeyen basit yapıları, yüksek verim değerleri ve gelişmiş kontrol yöntemleriyle toplam motorlar içerisinde yüzde 90’lık bir kullanıma sahiptir.

Tek fazlı ve üç fazlı olarak üretilen bu motorlardan başka özellikle havalandırma endüstrisinde kullanılan EC-motor olarak tanımlanan elektronik komütatörlü motorlar da çok yüksek verimleri, kolay kontrol edilebilmeleri ve düşük enerji maliyetleri ile özellikle gelişmiş endüstrilerde yerlerini almaya başlamışlardır.

Asenkron elektrik motorlarında verim

Asenkron elektrik motorlarında verim, mildeki mekanik gücünün giriş elektrik gücüne oranıdır. Farklı bir verim hesaplama yöntemi de giriş gücünden motor kayıplarının çıkarılması ile elde edilen çıkış gücünün bulunmasıdır. Motorlarda kayıplar stator ve rotor sac kayıpları; stator bakır kayıpları; fan, rulman kayıpları ve genel kayıplar olarak tanımlanır. Bu kayıplar sırası kaliteli sac kullanılması ve daha ince laminasyon; bakırın slotla düzgün yerleştirilmesi; iletken yüzeyin arttırılması; daha verimli slotgeometrisi; soğutma yüzeyinin ve fanın iyileştirilebilmesi gibi yöntemlerle azaltılmaktadır.

Geçtiğimiz yıl kabul edilen IEC 60034-30 standardına göre motorlar artık en düşük verimliden en yüksek verimliye doğru sırasıyla IE1 (standart motor), IE2 (yüksek verimli motor), IE3 (premium verimlilikte motor) ve IE4 (süper premium verimlilikte motor) olarak sınıflandırıldı.

Dünyadaki yaklaşımlar

Dünyada yüksek verimli motorların kullanılmasına artık bir tercih meselesi değil zorunluluk olarak bakılmaktadır. ABD bu konuda başı çekmektedir, AB uyum çalışmaları çerçevesinde bizi daha yakından ilgilendiren Avrupa’da da Haziran 2011’den itibaren EFF1 (IE2) seviyesinin altında motor kullanımı yasaklanacaktır. IEC zaman planı ile ilgili detaylar Ek -3’tedir. AB’de uygulamaya girecek ve çevresel etkilerle verimliliği de içeren yeni CE işaretinin yurdumuzda da yakın zamanda uygulamaya girmesinin söz konusu olacağını da düşünürsek yüksek verimli motorların kısa süre içerisinde zorunluluk olması kaçınılmazdır.

Türkiye’deki durum

Türkiye’de 15 milyon kadar sincap kafesli asenkron motor olduğu ve bunun yüzde 85’lik kısmının EFF 3 verim seviyesinde olduğu tahmin edilmektedir.

Dolayısıyla yüksek verimli motorlara geçiş çok büyük miktarlarda enerji tasarrufu sağlayacaktır. 2007 rakamlarıyla ve EFF 3 – EFF 1 dönüşümünün ortalama yüzde 5’lik bir verim artışı sağlayacağı varsayımıyla yıllık 2,350 GWh’lık bir tasarruf potansiyeli bulunmaktadır. Ayrıca son kullanıcıların yüksek verimli motorlar konusunda bilgilendirilmeleri de bu motorların talebini artıracak ve OEM’lerin yüksek verimli motor kullanmalarını zorunlu kılacaktır

Motorlarda kalkiş akimini düşürme Yöntemleri

1. KALKIŞ AKIMININ ŞEBEKE ÜZERİNDE ETKİSİAsenkron motorlarda enerjı verildiğindenormal devrine ulaşıncaya kadar normal akımının 3-6 katı kadar akımçekerler. Bu akıma kalkınma akımıı, yol alma akımı veya kalkış akımı denir. Çalışmayan motora enerji verildiğinde statorda meydana gelen döner manyetik kuvvet çizgilerinin tamamı rotor çubuklarını keser. Rotorda endüklenen gerilim ve rotoriletkenlerinden geçen akım ilk anda en buyuk değerde olur. Rotor durduğundan motordaki zıt e.m.k' da en küçük değerdedir.Tıpki sekonderi kısa devre edilmiş transformatör gibi. Bu durumda statör döner alanı ile rotor döner alanı arasındaki kayma en buyuk değerdedir.Bu nedenlerden dolayı motor ilk anda şebeken en buyuk akımı çeker. Rotor dönmeye başlayınca statör döner alanı ile rotor devri arasındaki fark zamanla azalmaya başlar.

Buna bağlı olarak statordan geçen veya motorun şebekeden çektiği akımda azalmaya başlar.Motor kalkış akımının miktarı motorun gücüne ve kutup sayısına göre değişir.5kw'ın üzerindeki motorlar için kalkış akımı, hem şebeke hemde kumanda devresindeki anahtarlama elemanlarının ( şalter, kontaktör,aşırı akım rölesi) kontaktör ve motor sargıları için zararlıdır. Şebekede gerilim düşümü ve gerilim dalgalanmalarına şalter- kontaktör- aşırı akım rölesinin kontaklarının çabuk yıpranmasına neden olur. Motorda ise fazla akımdan dolayı sargıların ısınarak yanmasına neden olur. Gücü 5 kw' ın altındaki motorlara direk yol verilir.

2. KALKIŞ AKIMINI AZALTMA YÖNTEMLERİa) Düşük gerilim yol verme: Bu yöntemle çalışmaya başlama boşta çalışan motorlarda uygulanır.Yük altında kalkınan motora uygulanmaz. Çünkü motora düşük gerilim verildiğinde döndürme momentide azalır. Yükü karşılayabilmek için motor şebekeden daha fazla akım çeker ve kalkınmaz.

Düşük gerilimle yol verme yöntemleri:1. YILDIZ-ÜÇGEN YOL VERME2. OTO TRAFOSU İLE YOL VERME3. ON DİRENÇLE YOL VERME4. MİKROİŞLEMCİLERLE YOL VERME

b) Rotoru Sargılı Asenkron Motora Yol Verme: rotoru sargılı asenkron motorlarda rotor sargılarına direnç eklemek süreti ile yol alma akımı, kalkınma momenti ve devir sayısı değiştirilerek yol verilir

3. YLDIZ ÜÇGEN YOL VERMENİN ÖNEMİYıldız üçgen yol verme motorun yıldız üçgen çalışma özelliğinden yararlanıldığından ek eleman gerekmez. En kolay ve en ekonomik, yol alma akımını düşürme yöntemi olduğundan sanayide çok kullanılır. Yıldız üçgen yol verilecek motorun üçgen çalışma gerilimi şebekenin hat gerilimine ( fazlar arası) eşit olması gerekir. Ayrıca yıldız üçgen yol verme 5 kw ve daha büyük güçteki motorlara uygulanır. Üçgen bağlantıda çekilen akım, yıldız bağlantıdakinin üç katıdır. Motor normal devrine ulaşıncaya kadar yıldız çalışır.Normal devrine ulaşınca üçgen bağlanarak çalışması bu şekilde sürülür. Motor klemensine çıkarılan sargı giriş çıkış uçlarına ya yıldız-üçgen paket şalter ya yıdız-üçgen zaman rölesi ya da zaman rölesi ve kontaktörle yapılan kumanda devresi bağlanarak motor yıldız-üçgen çalıştırılır.

4.YILDIZ ÜÇGEN YOL VERMEDE YILDIZ ÇALIŞMA SÜRESİNİN ÖNEMİAsenkron motorun yıldız üçgen yol vermede yıldız çalışma süresi motor yol alıp normal devrine ulaşıncaya kadar geçen süredir. Her motorun yol alma özelliğine göre yol alma süresi belirlenir. Motorların yol alma süreleri eşağıda verilmiştir. Normal yol alma süresi............... 8-15 saniyeYavaş yol alma süresi ................15-40 saniyeÇok yavaş alma süresi.................40 saniyeden fazla

Yukarıda belirlenen yıldız çalışma süresinin kısa ve uzu olmasının çeşitli sakıncaları vardır. Motor çok kısa zamanda çalıştırmada olduğu gibi fazla akım çeker. Eğer uzun süreli yıldız çalıştırılırsa. motor normal çalışma momentinin 1/3 oranına bir momentle çalışırki motor anma yükünde çalıştırılırsa bu yükü karşılayamaz. Diğer yandan motor yıldız bağlantıdan üçgen bağlantıya geçiş ani olmalı. Ani olmaz süre uzayacak olursa motorun devri düşer.

Devri düşen motor üçgen çalıştırıldığında darbe şeklinde motor şebekesinden yıne fazla akım çeker.Bunu önlemek için motorun yük momenti yıldız bağlantıdaki kalkınma momentinden küçük olmasına ve yıldızdan üçgene geçiş çok ani olmasına özen gösterilir. Motorun yıldız çalışma süresi genelde şu şekilde saptanır; motor yüksüz durumda üçgen bağlı olarak çalıştırılır. İlk anda yüksek akım çekecektir. Normal devrine ulaşınca bu akım normal çalışma akımına düşecektir. Motorun ilk çektiği yüksek akımdan normal çalışma akımına düşünceye kadar geçen zaman motorun yıldız-üçgen çalışma süresidir. Bu süre bir ampermetre ve kronometre ile belirlenir.

OTO TRAFOSU İLE YOL VERME

Üçgen çalışma gerilimi şebeke gerilimine eşit olmayan motorlara yıdız- üçgen

yol verilmez. Böyle motorlara oto trafosu yardımı ile veya kademeliseri direnç

bağlanarak yol verilir. Oto trafosu ile yol vermede motor yol akımının %65'ine

kadar düşürülebilir. Üç fazlı motorlara direk yol verildiğinde motor normal

çalışma akımının 3-6 kadar yol alma akımı çeker. Yıldız-üçgen yol verildiğinde

yol alma akımı 2*Ih kadar olur. Oto trafosu ile yol verildiğinde ise 1,5*Ih olur.

Oto trafosu ile yol verme maaliyeti yüksek olması nedeni ile ekonomik değildir.

Ancak yül altında kalkınması gereken motorlarda kullanılır.

DİRENÇLE YOL VERME

Dirençle yol vermede temel ilke şebeke geriliminin bir kısmını yol verme direncinde düşürmek ve geriye kalanı motora uygulamaktır. Bu yol vermede stator sargılarına dirençler seri bağlanır. Yol alma akımı dirençler üzerinde bir gerilim düşümü yapar. Motor düşük gerilimle yol alır. Motor kalkındıktan sonra dirençler devreden çıkartılarak motor şebeke gerilimi ile çalışmasına devam eder. Dirençler yol vermede bir kademeli dirençler kullanılabildiği gibi iki üç veya daha fazla kademeli dirençler kullanılır.Bir kademeli direnç kullanıldığında yol alma akımı direkt yol alma akımının %50'sine düşürülür. Bu durumda moment değeri de %25' e iner. Birden fazla kademeli direnç kullanıldığında yol alma akımı motor nominel akımının 1,5-2 katı kadar olur. Dirençle yol verme günümüzde pek kullanılmayan yöntemdir.

MİKRO İŞLEMCİLERLE YOL VERME

Bu yöntemle motorlara yol verme ilk kuruluşta pahalı olmasına rağmen motorların vuruntu olmadan yumuşak kalkış yapmaları ve motor devri geniş sınırlar içinde ayarlanmaları son zamanlarda tercih edilen yöntemlerin başında gelmektedir. Yapısı ve çalışma prensibi mikro işlemci temeline dayanan bu elemanlar şebeke ile mootr arasına bağlanır. Motorun nasıl çalışacağı mikro işlemciye girilir. Motor istenilen şekilde çalışır.

a) yumuşak Yol Verici(soft starter)ile Yol VermeMotorlara yol verme yöntemlerinden biride mikroprosesörtabanlı kontrol sistemleri ile donatılmış yol vericilerdir. Bu yol vericiler (moment) tork akım ilişkisini zamana bağlı olarak yavaş yavaş ayarlaması nedeni ile motorun devreye girmesi ve devreden çıkması darbe yapmadan yumuşak olmaktadır.

Soft starter motor akımı ve gerilimini kontrol ederek motorun devreye girmesi sırasında şebeke gerilimini %30 değerinden itibaren %100 e kadar kontrollü bir şekilde motora tabik eder. Aynı zamanda motorun devreden çıkması sırasındada %100 değerinden %30 değerine kadar kontrol ederek devreden ayırır.

b) Frekens Değiştirici (sürücü) İle Yol VermeAsenkron motorların kutup sayısı ve frekansı değiştiğinde hızıdadeğişir. n=60*f/p sürücüde denen mikro işlemci elektronik elemanlar ile asenkron motor statoruna uygulanan gerilim frekensoranı motorun çalışma şartlarına bağlı olarak değiştirilerek günümüze istenen devirde istenen moment elde edilmektedir.

En gelişmiş frekans çeviricileri doğru akım gerilim ara devreli olarak tasarlanmış olanlarıdır. frekans ayarı 0,5-2000 Hz arasında yapılabilmektedir. Bu frekans çevirisinde önce şebeke gerilimi doğrultulur. Bu doğru gerilim ara devre bobinleri ve kondansatörle filitrelenir. Bu gerilim şebeke geriliminin yaklaşık 1,41 katıdır. Filitrelenmiş doğru gerilim alternetif gerilim çeviricinin evirici bölümünde kontrol ünitesinde üretilen sinyaller ile ayarlanabilen gerilim ve frekans sayesinde asenkron motorların geniş hız sınırlar içinde verimliolarak çalıştırılır.

1) SICAKLIK ÖLÇER

Sıcaklık ölçümlerinde termometreler kullanılmaktadır.

Celsius ,Fahrenheit veya Kelvin gibi değişik ölçekler

termometrelerde kullanılmaktadır.

Gündelik kullanımdaki termometrelerin çoğu, değişen sıcaklık

karşısında sıvıların hacim değiştirmesi mantığına dayanır. Bu

cinsten en fazla kullanılan termometreler civalı

termometrelerdir. Sıcaklığın çok düşük olduğu yerlerde ise

donma sıcaklığı daha düşük olan alkollü termometreler tercih

edilir.

ÖLÇÜ ALETLERİ

En sık rastlananı civalı termometredir. Bu çok küçük kesite

sahip ve üst ucu kapalı bir tüpten ibarettir. Alt ucundaysa

içinde cıva bulunan küresel veya silindirik bir hazne bulunur.

Isıtılmasıyla, civa genişler ve tüpte yükselir. Tüpün kesitinin

küçük olmasından dolayı az bir hacim büyümesinde cıvanın

yükselmesi oldukça fazladır.

Civalı termometre de vücut ısımızı ölçer ancak digital

termometrenin ölçtüğü süreden daha fazla sürede bu işi

görmektedir en fazla beş ya da on dakikada ölçer ama digital

termometre ise bir ya da iki dakikada ölçebilir Aynı zamanda

vücut termometresi şeklinde de söylenmektedir.

2) NEM ÖLÇER

Havanın bağıl nemini ölçmek için higrometre kullanılır.

Higrometre kuru ve ıslak (hazneli) iki termometreden oluşur.

Islak termometrenin haznesi diğer ucu suya batırılmış bir fitil

ile sarılmıştır. Fitil üzerinden buharlaşan su termometrenin

sıcaklığını düşürür. Eğer hava kuru ise buharlaşma fazla olur ve

ıslak termometrede düşük sıcaklık okunur. İki termometre

arasındaki fark havanın bağıl nemini verir. İki sıcaklık birbirine

eşitse bağıl nem %100 dür ve hava doymuştur. Hava soğursa

veya daha fazla nem eklenirse yoğunlaşma olur

Nem oranı, ortamın sıcaklığını gösteren termometrenin ve

etrafında buharlaşma sağlanan termometrenin gösterdikleri

değerlerin karşılaştırılmasıyla elde edilebilir.

Nem ölçümünde modern enstrümanlar kullanılmaya

başlanmıştır. Elektronik olarak nem ölçmenin iki yolu vardır:

Kapasitatif ve direnç yolları. Kapasitatif yolda iki metal plaka

arasına giren suyun kapasitansı değiştirmesiyle nem ölçülür.

Direnç yolunda ise polimer membranın emdiği suyun,

geçirgenliği değiştirmesiyle nem ölçülür. Bu işlemlere ilave

olarak sıcaklık da devamlı ölçülür, sıcaklık aletleri kalibre

etmekte kullanılır

3) IŞIK(AYDINLIK) ŞİDDETİNİN ÖLÇÜLMESİ

İnsan gözünün duyarlı olduğu görünür bölge aralığında

yapılan fotometrik ölçümler konusundaki çalışmalar ışık

şiddeti birimi “kandela” ya bağlı olarak gerçekleştirilmektedir.

Bu alanda diğer fotometrik birimler, lümen cinsinden Işık

Akısı, lüks cinsinden Aydınlık Düzeyi, Aydınlık Şiddeti

ölçümleri, Renk Sıcaklığı ve Renk değerleri gibi tüm çeşit

lambalara dayalı her türlü aydınlatma ölçümleri yer almaktadır.

Işık kaynağından çevreye yayılan elektromanyetik gücün bir

Bölümü insan gözü tarafından alıgılanır. Işık akısı insan gözü

tarafından algılanan bir güçtür. Akının birimi lumendir.

Görüntünün oluşması için ışık gereklidir ancak bu ışık göz

ile rahatlıkla görülebilse de, görüntü kaydederken kullanılan

tekniklere yeterli olmayabilir. Elektronik kameraların 4 - 5.6 - 8

diyafram arasında en ideal görüntüyü oluşturdukları düşünülürse,

bu diyaframda çalışabilmeleri için gereken en az ışık şiddeti 2000 –

2500 Lüks civarındadır. Çalışacağımız alandaki ışığın şiddetini

ölçerek diyafram bağlarız. Aynı zamanda ışık yaparken kullanılan

farklı ışık kaynaklarından yayılan ışığın şiddetleri arasında balans

yapılması da Lüksmetre ile daha kolaydır.

En yaygın olarak bilinen, yatay bir düzlem üzerindeki

aydınlık düzeyinin ölçülmesidir. Düzlem üzerinde de, noktada

aydınlık düzeyi, ortalama aydınlık düzeyi gibi iki genel

büyüklükten söz edilebilir. Her ne kadar alışkanlık yatay

yüzeyler üzerinde aydınlık düzeylerinin belirlenmesi ise de,

duvar ve tavan gibi yüzeylerde oluşan aydınlık düzeyleri de

kimi aydınlatma düzeni tasarımlarında önemli olabilir.

4) İLETKENLİK ÖLÇER(Conductivity Meter)

İletkenlik iyon konsantrasyonu ve aktivitesini ölmek için

kullanılan bir parametredir. İletkenlik değeri sıvının içerdiği

tuza ve pH’ına bağlıdır.

İletkenlik ölçümü laboratuarlarda distile su üretiminden

endüstride kazan suyu kontrolüne kadar elektrik iletkenliğinin

önem taşıdığı çok çeşitli proseslerde kullanılmaktadır.

INTELLICAL elektrotları ile iletkenlik ölçümü, HQD

cihazlarıyla en ideal çözümdür. Bütün bilgiler iletkenlik

elektrodunun içinde yer almaktadır. Bundan dolayı cihaz

otomatik olarak iletkenlik elektrodunu tanır ve kalibrasyonun

güncel olup olmadığını kontrol eder.

Soğuk içme suyunun, atık suyun veya düşük iyon içeren proses

suyunun iletkenlik ölçümünde cihazdan anında cevap alma,

maksimum kalibrasyon stabilitesi ve uzun servis ömrü sağlama

gibi yararları vardır

5) BASINÇ ÖLÇER

Basıncı ölçen alet barometredir.

Hava soğuk ve durgunken daha yoğundur dolayısıyla basınç

fazladır . Isınan hava yükselir ve basıncı azalır.

Barometreler civalı ve madeni olmak üzere ikiye ayrılır. Civalı

barometrenin esasını ilk kez 1643 yılında İtalyan fizikçi

Toricelli bulmuştur. Basit bir civalı barometrede bir

kabın içine üç santimetre kadar kalınlıkta cıva konulmuştur. 90

santim uzunluğundaki ince bir cam boru da cıvayla doldurulur

ve ince cam borunun açık tarafı cıva kabına daldırılır. Boru dik

tutulduğu zaman, içindeki cıva seviyesinin düşmekte olduğunu görürüz.

6) AKIŞ (DEBİ) ÖLÇER

Akış bulunan bir ortamda örneğin geniş açılı yayıcılarda,

dirseklerde ve benzeri geometrilerde deneysel olarak akışın

yönü, yerel hızı, statik basıncı belirlenerek ayrılmanın olup

olmadığına; kısacası akışın fiziksel yapısı hakkında kesin

kanaate varmak mümkündür.

Akışkanların herhangi kesitli kanallar içinde akması

durumunda hızlarının veya debilerinin ölçülmesi , birçok

biyolojik , meteorolojik olayların incelenmesi , endüstrinin

çeşitli işlemlerinde ve laboratuarlarındaki çeşitli işlemlerinde

ve laboratuarlardaki çeşitli deneylerin gerçekleştirilmesi için

çok önemlidir.

Pratikte hız ve debinin veya genel olarak akış olaylarının

ölçülmesi için birbirlerine göre çeşitli üstünlük ve sakıncaları

olan değişik cihaz ve yöntemler geliştirilmiştir.

Debi ölçümünde daha çok orfismetre , venturimetre ve akış

lüleleri kulanılır.

Herhangi bir akış ölçme işleminde , ölçme cihazı ve

yönteminin seçiminde hassasiyet , kapasite aralığı ve fiyat başta

olmak üzere çeşitli etkenler rol oynar.

Venturimetre Tüpü İle Akış Ölçümü

Bu akış ölçüm sisteminde, venturimetre akışkanın aktığı boruya bağlanır. akışkan boruya geldiğinde daralan biR alana girer, akışkanın hızında ve debisinde değişiklik olmaz.. her akış ölçüm sisteminde olduğu gibi bu sisteminde avantajları, dezavantajları vardır.Avantajları:+Normal bir akış sisteminden çok daha az bir basınç kaybı olur.+ Fazla basınç üretebilir.+ Parçacık bulunan sıvılarda rahatlıkla kullanılabilir.Dezanavtajı:- Diğer akış ölçüm sistemlerine göre daha pahalıdır

DIŞ AYDINLATMANIN VERİMLİ OLABİLMESİ İÇİN YAPILMASI GEREKENLER

DIŞ AYDINLATMANIN VERİMLİ OLABİLMESİ İÇİN YAPILMASI GEREKENLER

Aydınlatmada enerji tasarrufu, düşük verimli

ışık kaynakları yerine yüksek verimli ışık

kaynakları kullanılarak ve bazı basit tedbirler

alınarak sağlanabilir. Burada önemli olan

konuya gereken ilginin gösterilmesidir.

Bu tedbirlerden bazıları şu şekilde sıralanabilir:

1. Lamba alırken yüksek verimli olanlar tercih

edilmelidir. Lamba seçimleri en yüksek lümen/watt

oranına (etkinlik faktörü) göre yapılmalıdır.

2. Kullanılmayan alanlar aydınlatılmamalıdır.

3. Gün ışığından mümkün olduğu kadar fazla

faydalanılmalıdır.

4. Aydınlatma armatürlerinin periyodik bakımları

yapılmalıdır. Kirli ve tozlu armatürler ışığın bir

kısmını yutarak verimsiz aydınlatmaya neden olurlar.

5. Lamba ışık çıktısı verimli olarak kullanılmalıdır.

Aydınlatılması gereken yüzeylere lamba ışıkçıktısının maksimum oranda ulaşıp

ulaşmaması,aydınlatma sisteminin verimliliğini etkileyen

enönemli faktörlerden biridir.6. Zamanlayıcılar, fotoseller ya da yaklaşımsensörleri vasıtasıyla aydınlatmanın kontrol

edilmesi,enerji tasarrufu açısından önemlidir.

7. Daha fazla ışığa ihtiyaç duyulan bölümlerde,çok sayıda düşük güçlü lamba yerine, yüksek güçlü tek bir lamba kullanılması daha verimli bir aydınlatma

sağlar.

8. Dekoratif lambalar ışığı istenilmeyen yönlere gönderirler. Açık renk, şeffaf gölgelikli abajurlar ışığı daha iyi geçirirler.

9. Çalışırken masa lambası kullanılmalıdır.

10. Enerji kaybına engel olmak için halojen ve

normal ampuller yerine, fluoresan ampuller

kullanılmalıdır. Böylece %40 oranında enerji

tasarrufu sağlanabilir.

11. Akkor flamanlı lamba yerine kompakt fluoresan

lamba kullanımı ise %80 ‘e varan enerji tasarrufu

sağlar

12. Yol aydınlatmasında, yüksek basınçlı cıva buharlı

lambalar yerine, yüksek basınçlı sodyum buharlı

lambalar kullanılırsa, aynı aydınlık düzeyinde

yaklaşık % 60 tasarruf sağlanır.

13. Bahçe ve çevre aydınlatmasında ise yüksek

basınçlı cıva buharlı lambalar yerine, alçak basınçlı

sodyum buharlı lambalar tercih edilirse, aynı aydınlık

düzeyinde yaklaşık % 70 enerji tasarrufu elde

edilebilir

DOĞRU VE VERİMLİ BİR AYDINLATMA NASIL OLMALIDIR?

• *Aydınlatmada enerji tasarrufunun basit tedbirlerle sağlanması önemli bir avantajdır. Burada önemli olan konuya gereken ilginin gösterilmesidir. *İyi bir aydınlatma daha verimli aydınlatma elemanlarıyla sağlandığı için, sonuçta aynı aydınlatma seviyeleri daha az enerji tüketimi ile elde edilebilinir. *Kullanım amaçlarına göre gereksinim duyulan miktarlarda aydınlatma yaparak aydınlatmada kullanılan ışığın niteliğinin uygun olması sağlanır.

Aydınlatılmak istenilen ortamın aydınlık düzeyi ihtiyacı daha önceden belirlenmeli ve bu ihtiyaçlar doğrultusunda armatürler seçilmelidir. Aydınlatma kalitesini arttırmak ve de enerji tasarrufu sağlamak için, verimli lamba kullanımı yaygınlaştırılmalıdır. *Lambaların seçiminde, etkinlik faktörü lümen/Watt oranı yüksek olanları, daha uzun ömürlü ve verimli olanları tercih edilmelidir.*Doğru aydınlatma, gözü yormayan, kamaşma yaratmayan, aydınlatılacak objelere uygun renkte olan, kullanım amacına uygun ampullerle elde edilir.

Doğru olmayan aydınlatma biçimi veya yetersiz aydınlatma emniyet ve konfor açısından sakıncalıdır. Bununla birlikte aşırı aydınlatma da kamaşma problemi sorunu doğuracağından görüş koşullarını olumsuz etkiler. Işık kaynağının, göz kamaşmasına neden olmaması için, görme alanı içine düşen ışık kaynaklarının maskelenmesi gerekir. Bu maskelenmenin, lambayı tamamen kaplayacak biçimde olmasına özen gösterilmelidir.

*Lambanın gücünü arttırmak yerine sayısı arttırmak daha doğru karardır. *İç veya dış aydınlatma için tasarlanan lambalar tasarlandıkları alanlarda dâhilinde kullanılmalıdır. *Ayar anahtarı ile doluluk boşluk oranını değiştirmekle lambaların verimli çalışmaları mümkündür. Aydınlatma otomasyon sistemlerinde kullanılan dimmer üniteleri sayesinde, aydınlatmanın kısıldığı oranda enerjiden tasarruf etmek ve ışık kaynaklarının ömrünü uzatmak mümkündür böyle sistemler sayesinde ışık seviyeleri % 1 ile % 100 aralığında ayarlayarak, mekanlarda daha estetik ortamlar oluşturabilir.

Vurgulanması gereken öğeleri daha ön plana çıkaracak ışık senaryoları oluşturulabilir. *Aydınlatmada kullanılan sensörler ile aydınlatma kontrolü hedeflenip verimli bir aydınlatma sağlanmış olunur. Buradaki amaç gereksizce yapılan aydınlatma süresini dolayısıyla enerji sarfiyatını en aza indirmektir ve önemli enerji tasarrufları sağlanır *Işık kaynağı titreşim yapmamalıdır. Titreşime, ışık kaynağının parlaklığındaki hızlı değişme sebep olduğundan, göz bu hızlı değişikliklere uyabilmek için aşırı çaba harcar ve çabuk yorulur. *Aydınlatmada enerji tasarrufu, aydınlatmanın kalitesini düşürmeden iyi bir aydınlatmanın gereklerini yerine getirerek yapılmalıdır.

*Işık sensörleri, hareket dedektörleri ve zaman saatleri tek başlarına kullanılarak da belirli oranlarda enerji tasarrufu elde edilebilir, fakat koşullu programlama yapabilen herhangi bir aydınlatma otomasyon sistemi ile hepsi birlikte kullanılarak enerji tasarrufu maksimum seviyeye çıkarılabilir. *İyi tasarlanan ve gün ışığından faydalanan bir aydınlatma sistemi, aydınlatma enerjisinden tasarruf sağlar. *Aydınlatma otomasyon sistemleri, bağlı bulundukları aydınlatma devrelerinin tamamına, herhangi bir enerji kablosu kullanmadan sadece haberleşme kablosu ile merkezden veya istenilen bir noktadan kumanda edebilmesinden dolayı, aydınlatma kontrolü ihtiyaçlara göre çok değişken bir şekilde yapılabilir.

Enerji Yönetimi Enerji Yönetimi

Documents

Transcript of Enerji Yönetimi Enerji Yönetimi