Pompanın Enerji Tüketiminde Tasarruf ve Enerji Korunmasının Önemi

Pompalar hayatımızda yaygın olarak olarak binalarda, endüstriyel uygulamalarda, tarımda, su temininde ve daha birçok uygulamada biz farkında olmasak da kullanılmaktadır.

Günümüzde binalarda ve endüstride elektrik enerjisi tüketiminin büyük bir bölüm¸ pompa ve fan ugulamalarında gerçekleşmektedir. Pompa ve fan uygulamalarında, pompa veya fan tipi, ihtiyaç duyulan en yüksek hava veya su debisine göre belirlenir. Bu debinin gün içerisindeki değişimi göz önüne alınmaz. Oysa gün içerisinde hava veya su debisi değişiminin oldukça fazla olduğu uygulamalarda değişimin enerji sarfiyatı bakımından incelenmesi gerekir.

İnsanlığımız halen doğanın milyonlarca yılda oluşturduğu enerji sermayesini tüketmekte ve yakın bir gelecekte bu sermayeye alternatif bir kaynak yaratılamayacak gibi gözüküyor. Bu durumda bizlere düşen en önemli görev mevcut enerji kaynaklarının en ekonomik ve temiz kullanımını sağlamak, enerji ile ilgili tüm cihazların ve makinelerin verimliliğini artırmak ve enerji tasarrufuna önem vermektir.

Ülkelerin gelişmişlik seviyelerinin en büyük göstergelerinden biri verimli enerji kullanımıdır. Dünyada enerji verimliliği ile birincil enerji kaynakları rezervinin hızla tükenmesinin kontrol altına alınması hedeflenmektedir. Ülkemizde sanayide kullanılan elektriğin yaklaşık beşte biri pompalar tarafından tüketilmektedir. Pompaların çalıştığı sistemlerde sıklıkla yapılan hata, yanlış pompa seçimi ve yanlış pompaj sistemi tasarımıdır. Bu tür sistemlerde yapılacak iyileştirmeler ile yüksek miktarda enerji tasarrufu elde edilmesi mümkündür.

Santrifüj Pompa Sistemlerinde Enerji Tasarrufu İçin Neler Yapılmalı

1-      H ve Q hesaplanırken emniyet payları büyük tutulmamalı, aksi takdirde pompa max. Verimli noktalarda çalışamaz

2-      Pompa şartnamelerinde gereksiz sınırlamalar koyarak imalatçıların max. verimli pompalar seçmesi engellenmemeli

3-      Kapasite ihtiyacının değişken olduğu sistemlerde, mümkün olduğu kadar pompa sayısı arttırılmalı ve paralel çalışma enerji tasarrufu sağlayabilir

4-      Pompa ufak dahi olsa pompa verimi ilk satın almada dikkate alınmalıdır

5-      Büyük seçilmiş pompaların düşük kapasitelerde çalıştırılmasından kaçınılmalıdır

6-      Geniş bir aralıkta çalışacak pompaların maksimum verimli bölgesinin geniş aralıkta olmasına dikkat edilmelidir

Santrifüj Pompa Nasıl Seçilir

Pompa tipinin seçiminde bilinmesi gereken çalışma şartlarının değişkenleri başlıca şunlardır: Debi (Q) ve çalışma noktasında istenilen basma yüksekliği (H) değerleridir. Pompanın büyüklüğü ve devri, pompa seçim eğrilerinden belirlenir. Seçilen pompanın verim, pompa motorunun gücü ve NPSH değerleri gibi diğer parametreleri de pompa performans eğrilerinden okunur. 

1- Pompa debisi: Q ile gösterilir, birim zamanda pompadan geçen sıvının hacmidir. Yaygın olarak [m3/h] ve [lt/sn] birimleri kullanılır.

2- Pompa basma yüksekliği: H ile gösterilir, pompa tarafından akışı sağlanmak istenilen sıvıya verilen faydalı kinetik enerjidir. Yaygın olarak [m] birimi kullanılır.

3- Sistemin basma yüksekliği: sistemin basma yüksekliği H aşağıdaki gibi belirlenir: H=h+TDP+ PA formülü ile bulunur. h-basılacak sıvının serbest sıvı yüzeyi ile basıldığı yer arasındaki statik yükseklik farkıdır.

TDP-tüm basınç kayıplarının toplamıdır. Bu toplam basınç farkı emiş ve basma hattındaki Borulardaki sürtünme kayıpları, tüm vana, armatür ve fittingslerin sürtünme kayıplarından oluşur.

PA -akma basıncı, basma hattının sonunda sıvının vana, armatür veya borudan akış basıncıdır. 

Her hattın pompanın Q-H grafiği üzerinde kendine özel bir sistem eğrisi vardır. Her pompanın optimum çalışma noktası sistem eğrisi ile pompa karakteristik eğrisi olan Q-H eğrisinin kesişme noktasıdır. Genellikle pompa devir sayısının, fan çapının veya sistemin karakteristiğinin değiştirilmesiyle çalışma noktası değişebilir.  Sistemin karakteristik eğrisinin değiştirilmesi şu yöntemlerle yapılır. Eğer basılan sıvı viskozitesi su veya benzeri değerde ise sistemin karakteristiğini değiştirmenin pratik yolu boru hattının basınç kayıplarını artırmak veya azaltmaktır. Bu boru çapını değiştirerek veya vanayı açıp kapatma şeklinde olur. Diğer bir yolu ise statik kısmının değiştirilmesidir. Bu basma hattının basıncı veya su seviyesinin artırılması veya azaltılması şeklinde olur.

Viskozitesi ve yoğunluğu sudan farklı olan akışkanların kullanıldığı sistemlerde pompanı seçiminde bu durum dikkate alınmalıdır. Bu gibi durumlarda hem sistemin karakteristiği hem de performans değerlerinde sapmalar olur. Pompalanan akışkanın viskozitesi arttığında pompanın bu akışkan için debi, basma yüksekliği, verimi düşer, ihtiyaç duyulan motor gücü artar.  Pompa sisteminin kurulmasında pompanın emniyetle çalışabilmesinin en önemli karakteristiklerden biri de emiş koşullarıdır. Pompanın çalışma şartları pompa içerisinde kavitasyona sebep olmamalıdır. Pompalarda net pozitif emme basıncı diye adlandırılan NSPH değeri bir pompanın öngörülen işletme değerinde kavitasyonsuz ve verimli bir şekilde çalışabilmesi için, pompanın emiş ağzında var olması gereken nominal su basıncını ifade eder.  Kavitasyon akışkanın çalışma sıcaklığındaki buharlaşma basıncı ile ilgilidir. Akışkanın pompa emişinde buharlaşmaması için gerekli olan asgari basınç akışkanın sıcaklığı ile birlikte artmaktadır.

Santrifüj pompaların ideal çalışma Aralığı

Santrifüj pompalarda maksimum verimin olduğu nominal debi değeri % 100 kabul edilirse, yaklaşık % 40 debi değerlerinde çalıştıklarında genellikle titreşim, radyal yüklerde artış, aşırı ses ve verim düşüşü yaşanır. Bu nedenle pompaların nominal kapasitelerine yakın noktalarda çalıştırılmalarına özen gösterilmelidir. En önemlisi pompalar yıl içinde hangi kapasitede en fazla süre çalışacaklar ise o çalışma noktasındaki verimleri maksimum değerlere yakın olmalıdır.

Maksimum verimli ve en uygun çalışma aralığına sahip pompanın seçilmesi çok önemlidir. Pompaların ömür boyu maliyetleri içinde ilk satın alma maliyetinin sadece % 3-5 arasında kalması, pompa satın alırken işletmecilerin daha dikkatli seçim yapmasını zorunlu kılmaktadır.