.........

POMPALAR VE HIZ KONTROL SİSTEMLERİ

Pompalar motor hız kontrol sistem uygulamaları içinde oldukça çok yer almakla birlikte,özellikle düşük verimli geleneksel akış kontrol yöntemleri yerine değişken hız kontrolü kullanılmasıyla önemli ölçülerde enerji tasar-rufu yapılabilecek ekipmanlardır.Pompaların kullanılmasının amacı kaynaktan alınacak sıvının farklı bir ortama transfer edilmesidir.Bir depoyu doldurmak veya boşaltmak,sıvının basıncını arttırmak, sıvıyı tazyiklendirmek, sıvının sirkülasyonunu sağlamak, gibi başlıca uygulama alanlarında kullanılır.Pompalar iki ana başlıkta değerlendirilebilir.

1. Santrifuj Pompalar

2. Sabit Deplasmanlı Pompalar

Endüstri uygulamalarının %80 gibi büyük bir oranında santrifuj tip pompalar kullanılır.Santrifuj tipi pompalarda giriş çıkış basıncı önemli etkenler olup, sabit deplasmanlı pompalarda giriş ve çıkış verilerinden bağımsız kontrol edilir.Sabit deplasmanlı pompaların ağırlıklı kullanım alanı dozaj pompalarıdır.Santrifuj pompaları mekanik sistemden aldığı mekanik enerjiye sıvının kinetik ve potansiyel enerjisini katarak hidrolik enerji üreten birer hidrodinamik makinadır.

Mekanik Debi Kontrol Metotları :

1.Çıkış Vanası ile Kontrol : Bu metotta pompa maksimum kapasitede çalışırken pompa debisi,pompa çıkışına bir vana konularak azaltılır.Yani pompanın çıkışındaki boru- nun çapı azaltılarak sisteme bir anlamda bir direnç eklen-miş olur.Dolayısıyla bu durumda sistem eğrisiyle oynan-mış olur ve debi bu şekilde kontrol edilir.Debinin azaltıl-ması durumunda hat basıncı yükseltilmiş olur.

2.By-pass Vanası ile kontrol : Bu metotta da pompa mak-simum debiyi oluşturacak şekilde çalışır.Ancak ihtiyaç fazlası debi pompayı köprüleyen bir hatta takılı olan bir vana vasıtasıyla tekrar pompa girişine aktarılır.Bu sistem de de yine sistem eğrisiyle oynanmış olur.

3.On-off Kontrol : Bu metotta pompanın iki çalışma reji- mi vardır.Bunlardan birisi pompanın tam kapasiteyle ça-lışıp hatta debi bastığı çalışma rejimidir.Diğer rejim ise pompanın tamamen durduğu rejimdir.Bu şekilde pompa ihtiyaç doğrultusunda çalıştırılıp-durdurularak debi ayarı yapılmış olur.

Elektriksel Debi Kontrol Metotları :Bu metotlara en iyi örnek Frekans Konvertörü ile çalış- tırmadır.Frekans Konvertörü ile debi kontrolünde sistem eğrisi ile oynanmaz.Motor hızı,dolayısıyla pompa hızı değiştirilebildiği için pompa eğrisi ile oynanmış olur. Dolayısıyla sisteme ek bir direnç eklenip - çıkarılmamış olur.Böylece aynı kapasitede debi üretmek için Frekans Konvertörü ile enerji tasarrufu yapılmış olur.Bu metotlar arasında yapılmış uygulamalar ve teorik yaklaşımlardan yola çıkarak enerji verimliliği açısından karşılaştıracak olursak, maksimum kapasitesi 10 br. debi olan bir pompa dan 7 br. debi elde etmek için bu metotların kullanılması durumunda (maksimum debi için harcanan güç 100 br. güç olsun);Vana kontrol ile 89 br. güç,by-pass kontrol ile 82 br. güç, On-off kontrol ile 70 br. güç ve frekans Kon- vertörlü kontrol ile 45 br. güç tüketileceği sonucuna ula- şılmaktadır.Bu noktadan anlaşılacağı gibi ortalama akışın %40 gerçekleştirdiği bir sistemde,vana kontrol yerine Frekans Konvertörü kullanılması durumunda yaklaşık %75 enerji tasarrufu yapılabilmektedir.

Pompalar için Frekans Konvertörü Kullanmanın Yararları:

Pompalama işlemleri Frekans Konvertörlerinin hem yeni hemde uyarlama uygulamalarda kullanılması açısından önemli bir olanak teşkil eder.Pompalama uygulamalarının çoğu kontrol edilmeye ihtiyaç duyar.Bir pompanın sürekli olarak maksimum hızda çalışacak olması pek olası değildir.Frekans Konvertörü kontrolü pompalama sistemleri için çeşitli yararlara sahiptir.Bunların en önemlisi enerji tasarrufudur.Pompa sisteminin hassas bir şekilde kontrol edilebilmesi diğer bir faydadır.Frekans Konvertörleri kullanılarak pompa sistemini diğer otomasyon sistemlerine bağlamak mümkündür.AC sürücü güvenilir ve ihtiyaca göre ayarlanabilir kontrol döngüsü yaratır.AC sürücüler ayrıca pompa istasyonunun yaşam devri maliyetini kısıtlamada önemlidir.Gereken ekipmanların ( AC sürücüler,motorlar ve pompalar ) yatırım maliyeti,toplam yaşam devri maliyeti ile kıyaslandığında daha azdır.Pek çok analize göre enerji harcamaları toplam maliyetin %80-90'lık bölümünü oluşturmaktadır.Bakım maliyeti ise üçüncü temel maliyet bileşenidir.AC sürücülerle aktif kontrol bakım maliyetini önleyici bir rol oynar.Genel olarak AC sürücüyle kontrol enerjiden tasarruf ve pompa sisteminde işlem kontrolü ve güvenilirliği açısından ilerleme sağlar.Enerji Tasarrufu Bir pompa sisteminin enerji verimliliği kontrol metoduna bağlıdır.AC sürücü özellikle pompa tam akıyla çalışmazken verimlidir.Bu hesaplamalar AC sürücü kontrol sisteminin tek pompa açısından bakıldığında açıkça enerji tasarrufu sağladığını gösterir. Pompalar paralel çalışırken sisteme ve pompalara bağlı olarak daha daçok enerji tasarrufu sağlamak mümkündür.

Enerji tasarrufu için Hidrolik Enstitü ve Europomp şu 7 yolu önerir:

1.Daha düşük kapasiteli ve daha az gereksinimli sistemler dizayn edin.Bu gereksinimlerin sabit olduğunu varsaymayın.

2.kapasite için fazla hata payı bırakmayın.Eğer gereksinimler artarsa sonradan pompalama kapasitesini artırmak genellikle daha ucuza mal olur.

3.Başlangıç maliyetinin üzerinde daha fazla durulmasına rağmen en verimli pompa tipi ve boyutunu seçmek uzun vade de daha kazançlı çıkılmasını sağlar.

4.Sıkmalı vanalardan ve bypass hatlarından doğacak kayıplardan kaçınmak için sistem yüksek statik basınçlar için tasarlanmamışsa,değişken hızlı sürücüler kullanın.

5.Tek ve büyük bir pompa yerine iki veya daha fazla küçük pompa kullanın.Böylece gereksiz pompalar kapatılabilir.

6.Basınç enerjisini kazanmak için türbin gibi çalışan pompalar seçin.Böylece normalde kaybedilecek enerji korunabilir.

7.Verimsizlikten doğacak kayıpları önlemek için sistemdeki pompaların ve diğer tüm bileşenlerin bakımlı olmasını sağlayın.

AC sürücüler; senkron veya asenkron bir motorun hızını ayarlar, bilinen çeşitli diğer isimleri gibi ayarlanabilir hız sürücüleri (ASD) veya ayarlanabilir frekans sürücüleri (AFD) veya değişken frekans sürücüleri (VFD) diye adlandırılmaktadır.

AC sürücüler endüstriyel uygulamalarda geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Sabit hız her koşulda, tüm işlemler için uygun değildir, hız ayarı ihtiyacı duyulan tüm uygulamalarda kullanılmak zorundadır.örneğin;gıda karıştırıcıları veya elektrikli matkap gibi tanıdık aletler veya daha güçlü versiyonları. Bu motorlar genellikle sabit hızda çalışır. büyük ısıtma ve klima sistemlerinde hava akımı ayarını sağlamak için kullanılır. su ve endüstriyel kimyasalların akışkanlığını pompa hızını ayarlayarak kontrol edilir. Ancak, değişken hızlı AC sürücüler genellikle daha karmaşık ve zor ortamlarda su ve atık su işleme, kağıt fabrikaları, tünel delme, petrol sondaj platformu veya madencilik gibi alanlarda kullanılır.

Faydaları

AC sürücüler ile; normal çalışma da Potansiyel bir hız kontrolü yaparken aynı anda sistemin stresini kontrol altına alır, ve enerji tasarrufu sağlarsınız.

• kontrol aracı olarak hız ayarlama
• Daha düzgün çalışması
• Ivme kontrolü
• Her bir işlem için farklı çalışma hızı
• kurulum amaçları için yavaş çalışmaya izin
• üretim hızı ayarlama
• Kontrol tork ya da gerginlik
• Kalkış demerajı ve duruşlarda şebeken çekilen akımları düşürerek daha küçük sigortalar ve tedarik bağlantılarının kullanımı ve elektrik ağındaki pik yüklerin azaltılması
• kalkış ve duruşlarda mekanik şok'un azaltılması

AC sürücüler kullanarak enerji tasarrufu sağlamak

En yaygın olarak kullanılan fan ve pompa uygulamalarında % 20 ile % 50 arasında enerji tasarrufu sağlanmaktadır.Örneğin; fanı, sabit devirli bir motor ile tahrik eder,çıkış hava akımını sınırlayabilmek için damper kullanabilirsiniz ,veya motor hızını kontrol ederek hava akımını düzenleyebilirsiniz .