Elektrik Mühendisliği · Sayı 446 · Ocak 2013
YÜKSEK VERİMLİ MOTORLARIN GÜCÜ
Enerji verimliliği ve tasarruf Teknik / bilimsel makale
- Yıl
- 2013
- Sayfa
- 2
- Okuma süresi
- 6 dk
- Görüntülenme
- 0
Konu
Enerji verimliliği ve tasarruf
İlgili: Elektrik makinaları, güç elektroniği ve elektrikli ulaşım
Anahtar kelimeler
- yüksek verimli motorlar
- IEC 60034-30
- invertör
- değişken hız sürücüsü
- enerji tasarrufu
- asenkron motor
Özet
Yazı, standart ve yüksek verimli elektrik motorları arasındaki verim farkını, motor sınıflandırma standartlarını (eff1-3, IE1-4) ve invertör kullanımı gibi önlemlerle sağlanabilecek enerji tasarrufu potansiyelini ele almaktadır.
Tam metin
Metin PDF'ten otomatik çıkarılmıştır; tablo, şekil ve formüller eksik ya da hatalı olabilir. Özgün dizgi için PDF'e bakın.
2020’de beklenen enerji talebinin 80 milyar kWh’lik kısmı enerji verimliliği çalışmaları ile karşılanabilir…
Y2ÜK0S2E0K’dVeERBİMeLkİlMenOTeOnRELAnReINrjGi ÜTCaÜlebinin 80 Milyar kWh’lik Kısmı Enerji Verimliliği
SPOT 1: Standart verimli motorlar tüÇketatilkılşermi ealelkatrrikı einleerjKisinairnşyıülzadne 1a2b'siinlii r…
atık ısı olarak çevreye yayarken, yüksek verimli motorlar bu yüzde 12'lik dilimin yüzde 5'lik kısmını kullanılabilir mekanik güce çevirip sadece yüzde 7'lik kısmı atık ısıya
YÜKSEK VERİMLİ MOTORLARIN GÜCÜ dönüştürmektedir. Yüksek verimli motorlar, sağladıkları enerji tasarrufu ile kendi
SPOT 2: Sanayinin toplam enerji tüketimi içindeki paSyeırydüazdreP6a0k’deırr. Sanayide
tüketilen elektrik enerjisinin yüzde 36’sı da aseMnkİSrEonM mDoatoimrlairKdoamtüiskyeotinlmuekÜtyedeisri.
Yüksek verimli motor kullanılması, motorların nominal gücüne yakın yükle
çalıştırılması, invertör kullanılması, motorların tamiri yerine yüksek verimli olanları ile
değiştirilmesi olarak sıralanabilecek önlemlerle aynı işleri yüzde 20 daha az enerjiyle
T yapmak mümükrküinyedüern. erji konusunda gittikçe artan taleple karşı karşıyadır. 2020 yılına kadar düşük senaryo ile ortalada Elektrik üretim AŞ (EÜAŞ) toplam 20 bin 300 megavat (MW) gücünde santrallar ile üretmişti.) Bugün ham petrol
Tmüarkyiyılelıkeneelerjkitrkiokntuasluenpdaartgışittoikraçneı aorltaarnaktaylüepzldeek6a.r3şısekvairyşeısyiadır. 20v2e0 dyoığlıanlagakzadilaer akaryakıt, sıvılaştırılmış petrol gazı ve ködüşük sbeenkalreynomielekteodrtiarl.amEnaeryjıillgıkereekleskitnriimk itnailnepkaarrştıışlanomraansıı oiçlainrak yüzdmeür6.g3ibsieevniyeersjii maddeleri ithalatına ödenen net fatura 40
beklenmheekpteddiarh. aEfnaezrljai egnereerkjsiiünirmetiinmini vkeareşınlaenrjmi aitshı ailçiinakhlaepgedlmahiaş;fazla enmeriljyi aürrdetoilmariı vaeşmıştır. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı
eknaelmrjiıştiıt“lrhe.eamnliedraejkiklvaaelmrgiemılşmtliıilrşi.ğ; in“einneörjnicveelirkimli lbiliirğiknoinnuönocldeluikğlui”bhirepkosnöuy-olduğu”(eEnheTerpKjiBsitö)hyvaleelamrtiıldeferaitnueragsöınrea,
Türkiye 2020’de hazır olmalıdır.
milyar
dolar
Enerji verimliliği konusu, “iki lambadan birini söndür” basitliğinde değerlendirilmemelidir. Koşullardan fedakarlık
faturaet4m0 emkisliyzairndaoylanrıı saoşmnuışctuır,. aEynneırjki ovnefToraubiiveKyaaynaayknlıarayBdaıknalınğlıığı ETKB) ver
Türkidyaeh2a0a2z0e’dneer1j0iy0lemeildyaeredtmolaerheendeerjfii ivtehrailmatıliflaiktutirra.s2ın0a07hayzılıırnodlamalıdır.
yüErünrelrüjiğe gvierreinml5il6iğ2i7 sakyoılnı uEsun,erji“VikeirimlialmiğbiaKdannunubirbinui söndür”
değerkleonnduirdialmaetımlaenlidenir.öKneomşullilaarddıamn ofelmdaukşatrulırk. etmeksizin aynı sonucu, aynı ko
aynı 62
EasyaleEKTdykKTKıliıonecltırnioakalciıEurntkmğairtnuıilresukaetinedlrrskKeaae:jeinthrryuökje:aüirrtrsyzöeujiaiüdnrrymzsi:eziüimnnlyedz2ailnüdten5iroelezıi2prt:ğdo6j5liiyaep,ymüKll6aeza,medneneuledenn5reue,jirebtjtiüumtkküeeokthinemteuiddmleearlfeiiaritviçılieiançrniidnmeedknleiilköipkinatpeyimrala.yrll2iıa;0ar0ıd;ımyıollımnduaştyuür.rü
KSamokuaKk uAryudmınlalraıtmyüaz:dyeü5zde 4,
oSkaankaAyiysdeınkltaötrmü:ayyüüzzddee640’dır.
bemky2nıaa0liekr’ılşnsyrııjliaalidarkıknüğaATammTesettarırkeaednEimşnnsiyültdıiaallİeeeilloıamrArmiaaynrrbnryvkanjjdyŞ.2iaaauiiiranaay0c’ktEtb’ükepıiea1natnninierıağll8slalEgenieeodKıaar2ötebygrvlc.aıti0aerrrjıaöaitmBijlep2.ktkhirıkPan0utüeism(a2rnsvedrkarriy02dnoeiaeakWtşın10eurejttlıeiegı6i2İrlr(mhPnenmajulö0küie)dnredmylrWortiirivyaeaıillejjdıloemmiamiehlıtğakr2lıçnkitm)iiemaaa0ıdimsA2kstlorm1iaaçei0ıityşŞllb6snanebim2ıoaıel’ldalidei0nkıaynrğiaşka’ıtunrigeıbmisdlnan.a’röıaieıedrynnjlaEmrkbşi(ebaaıldeıblTnraetlaettaaı.geaerbakoknrEyıknrölılanpemıaejmelarİlkiıncebldeAnmeaılnaüieılamykmŞ2dğğearrretk0)enmjııııeenianğt2tdtKkiiiraaeı0dtmlaişntkelanrahaıbee.ydlitlepdeimapTaıriaraaldbnisjPüıyçrisi2ıaeikrnu.ariı0mtk;ts.taPkkaai1ıeieybgnallnauy8eandatürmPdeabşrşaiyvanrııliaıktıgenmknololtkiaıünlijpntg4engnbeeçailü0dilakkaadtbi8o0kçam---rıit0rpıa.lllddmeaetçamPeınümbrağiğreakalimoıoeynrçknettjjraailaoetidilnainlrKkvYrmlşeraleartueılemnüauaıkpranoasKrntildrl2Wrknsieıimakeemdaayıi,0lmoeaknbntruimnnaai2;hnniraatibmntaakrleknı0’ukelaiGsyimdyylldauilitmeiasliüeiinglanniürıklkdşiaardnylzsdie,uevı.aserksyeıkıdkestasdenla2ö2riülkgiırıuknenaa.yı40,z0nsztjöliikkaömie02ü0dddlıbtr8iariesrüs00t6eaıeurıü0ğeüıilekelte,vydıl’kaeınbeikbıcyyiştelkliti.ııvüıebtellrsktnegierzrinuıemdlnikrd,ievmkzisaeeemriatdatll4üa6ayAüeelok8earğik0kkk,lialrıeenatetemArçrnrtvbetlkl+iiiıibieastımmkkklrir,r.yll,lijıiiıeivkiainçnn,evroesctaiüiyüsvlnakamnaakurpWaeryeayayAaünrıütçüakşhasier+zlmpııçzrgatdfrejılıd+aeriilnaecsmıne,mAreıni2s,ıfnrsa2cnı,ı0ajpıi,kria0nnAd’koıtses’nıyaiamsialfnad,neıidappeıvküyoeayrmaıset.tücyldlriüyamvdeziu,ıknan,deıatablnllseulAiskaakaaulkertoaktsçmnlaatümakarkmdkpaşıupred6uıs,üıoalrrnıka’--rke,.nnsgasııesmfölöaı,ronzlofeatüıloysrradıeürnnelnizlard,akd.rirürdeloetkaü8nnuk,0lul’es enerji verimliliği çalışmaları ile karşılanabilir. (Bu kadar enerjiyi 2010 yılında EÜAŞ toplam 20 bin 3A00slmınedgaaveant e(MrjiWv)ergiümcülinldiğeisaçnatlrıaşlmlaar lialerıünrıetymeinşiti.b) iBr ukgaüynnhaakm petrol ve doğalgaz ile akaryakıgti,bsiıvdıelağşetırrlıelmndışirpirestreokl 2g0az2ı0 vyeılıknöamküardgairbiyaepnıelrajci amkaedndeelrejrii ithalatına ödenen net verimliliği yatırımları ile Türkiye toplam enerji talebinin
yüzde 20’si karşılanabilir. Bu durumda 2020’de beklenen
enerji talebinin 80 milyar kWh’lik kısmı enerji verimliliği
çalışmaları ile karşılanabilir. (Bu kadar enerjiyi 2010 yılın-
Yüksek verimli motor kullanılması, motorların nominal gücüne y çalıştSıraılnmaaysidı,e itnüvkeertöilrenkeulelakntırlimk aesnı,ermjisoitnoirnlayrıünzdtaem70ir’ii ayseerninkeroynüksek verimli değişmtiroiltmorelsairodlaratükkseırtailmaneakbtieledcierk. 2ö0nl0e6myleılrılnedaayn4ı8işmleriilyyaürzkdeW2h0 daha az enerji mümeknünedrüjir.sadece asenkron motorlarda kullanılmıştır. MotorBlairrınmoktuolrluannılsdaıtığnı yaelmrlear mağaılirylıektil,ı oylaakrlaakşıkfano,lapraokmpbairkvaeç ayda tüketti maliykeotimnepreeşistötirrl.eYrdainri. ortalama 20 yıl çalışma ömrü bulunan bir motor, ömrü bo alma maliyetinin 0 katından fazlasını ödetir. Standart verimli bir motor yer verimYliükbsirekmvoetorirmklui llmanoıtlodrığıknudlalanömılmrüasbıo, ymunoctaorblaizreınenneormjidinenal tasarruf ettirec standgarütcvüenriemyliakmınotoyrülakrletüçkaeltıtşiktılreırlimealeskı,triiknveenretröjrisiknuinllaynüızldmea1s2ı,'sini atık ısı ola yayarmkeont,orylüakrsınektavmeriirmi ylierminoetoyrülakrsbeuk vyeürzidmeli1o2l'alinkladriıliimleindeyğüizşdtie- 5'lik kısmını k mekarniilkmgeüsiceolçaervaikrispırsaaldaencaebiylüezcdeek önlilkemkılsemrlıeaatıyknıısiışylaerdi öynüüzşdtüermektedir. ük moto2rl0ard, ashağalaadzıkelnaerrı jeiynleerjyiatpamsararkufmu üilme kkeünnddiümr.aliyetlerini kısa sürede çıkarmak satın alırken yüksek verimli motorların ilk maliyetindeki yüzde 10-2 arası alınmalıdır. Ancak satın almacı mantığı ile hareket edildiğ2in7de yani hep kilitlenildiğinde, tasarruf sağlayacak biraz daha pahalı ekipmanlar göz ardı edilm boyu kaybedilen enerji ile başlangıçtaki maliyet farkının onlarca katı ödenmekt tasarrufu ve çevre katkısına ek olarak yüksek verimli motorlar, daha yüksek güv ve dolayısıyla daha az arızalanıp üretim kaybına daha az sebep olmaları) ve
Bir motorun satın alma maliyeti, yaklaşık olarak birkaç ayda tükettiği enerjinin maliyetine eşittir. Yani ortalama 20 yıl çalışma ömrü bulunan bir motor, ömrü boyunca satın alma maliyetinin 50 katından fazlasını ödetir. Standart verimli bir motor yerine yüksek verimli bir motor kullanıldığında ömrü boyunca bize enerjiden tasarruf ettirecektir. Yani standart verimli motorlar tükettikleri elektrik enerjisinin yüzde 12’sini atık ısı olarak çevreye yayarken, yüksek verimli motorlar bu yüzde 12’lik dilimin yüzde 5’lik kısmını kullanılabilir mekanik güce çevirip sadece yüzde 7’lik kısmı atık ısıya dönüştürmektedir. Yüksek verimli motorlar, sağladıkları enerji tasarrufu ile kendi maliyetlerini kısa sürede çıkarmaktadır. Motor satın alırken yüksek verimli motorların ilk maliyetindeki yüzde 10-25 arası fark göze alınmalıdır. Ancak satın almacı mantığı ile hareket edildiğinde yani hep daha ucuza kilitlenildiğinde, tasarruf sağlayacak biraz daha pahalı ekipmanlar göz ardı edilmekte; yıllar boyu kaybedilen enerji ile başlangıçtaki maliyet farkının onlarca katı ödenmektedir. Enerji tasarrufu ve çevre katkısına ek olarak yüksek verimli motorlar, daha yüksek güvenilirlikleri daha az arızalanıp üretim kaybına daha az sebep olmaları) ve daha düşük bakım masrafları ile de işletme maliyetlerini düşürürler.
Comité Européen de Constructeurs de Machines Electriques et d’Electronique de Puissance, 2000 yılında, “eff3 eff2 ve eff1” olmak üzere elektrik motorlarını sınıflara ayırmıştır:
- “eff1”, (Yüksek verimli motorlar) - “eff2”, (Verimi arttırılmış motorlar) - “eff3”, (Standart motorlar)
International Electrotechnical Commission ise 2008 yılında, “IE1, IE2, IE3, IE4” şeklinde yeni bir tanımlama getirmiş olup; IEC 60034-30 standart numarasıyla yayımlanmıştır.
IE4 , (Super Premium verimli motorlar) IE3 , (Premium verimli motorlar) IE2 - “eff1”, (Yüksek verimli motorlar) IE1 - “eff2”, (Standart verimli motorlar) “eff3”, (2004 yılından itibaren kullanımı yasaklanmıştır)
İşletmelerdeki değişken moment talebi invertör yani değişken hız sürücüsü ile karşılandığında büyük bir tasarruf imkanı da buradan sağlanmaktadır. Yükün durumuna göre frekansı ve dolayısıyla motorun dönüş hızını kontrol ederek motoru uygun devirde tutan değişken hız sürücüleri yüzde 50’yi aşan tasarruf fırsatı sunabilir. Satın alma maliyetini sağladığı tasarruflarla 2 yıldan daha az süre içerisinde ödeyebilen bu sürücüler; örneğin yerleşim bölgelerinin su şebekesinde kullanıldığında yüzde 50, bir yürüyen merdivende yüzde 36 tasarruf (40 Hp motor) sağlayabiliyor.
Arızalı motorların tamiri konusu, verimlilik açısından değerlendirildiğinde önemli enerji kayıplarının sebebi olarak ortaya çıkmaktadır. Genelde motor sardırmanın düşük maliyetli bir seçenek olduğu düşünülür. Fakat iyi bir tamir bile motor verimini en az yüzde 1 düşürür. Keza tamirde mekanik yıpranmalar tam olarak giderilemiyor; doğru ve kaliteli malzeme kullanılmıyor; ilkel montaj yöntemleri uygulanıyor; doğru test ve kontrol yapılmıyor. Verimsiz motorların arızalandıklarında tamir edilmesi yerine yüksek verimli yenileri ile değiştirilmesi şeklinde bir davranış kalıbı (patern) oluşturulması zaman içinde işletmenin enerji verimliliğini arttıracaktır.
Verimlilik psikolojisinin yaygınlaştırılması ve kültür haline getirilmesi bağlamında, büyüklü küçüklü her türlü tasarruf noktasının önemi ve değeri vardır. Tesislerdeki, işletmelerdeki hatta evlerdeki enerji kayıplarına odaklanarak enerji kayıplarına karşı alınabilecek önlemlerin büyükten küçüğe doğru hızla hayata geçirilmesi şarttır. Verimlilik kültüründe en önemli unsur; doğayı ve çevresini kendi yaşamına göre değiştiren, düzenleyen ve tasarlayan insan faktörüdür. Verimlilik konusunu bir yaşam şekli, bir davranış kalıbı haline getirmek atılacak ilk adım olmalıdır.
Dedim ki bak, burda insan toprak gibi, güneş gibi, deniz gibi bereketli. Burda insan gibi verimli deniz, güneş ve toprak.
(Nazım Hikmet/Şeyh Bedrettin Destanı’ndan)
Kaynaklar
-Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü-Bora Omurtay
-EMO Enerji verimliliği çalışma grubu-Necati İpek
-ARÇELİK’in WAT ve TEE markalarıyla ürettiği QH serisi verimli motor
-Habaş A.Ş. Süleyman Eldem-Sanayide Enerji Verimliliği
-Baldor Yüksek Verimli Motorlar & Enerji Tasarrufu- Artun İstepan Şabciyan
-TEİAŞ
Standart verimli motorlar tükettikleri elektrik enerjisinin yüzde 12’sini atık ısı olarak çevreye yayarken, yüksek verimli motorlar bu yüzde 12’lik dilimin yüzde 5’lik kısmını kullanılabilir mekanik güce çevirip sadece yüzde 7’lik kısmı atık ısıya dönüştürmektedir. Yüksek verimli motorlar, sağladıkları enerji tasarrufu ile kendi