Ölçümün enerji tasarrufuyla ne ilgisi var? Her şey yatırım getirisi ve sonuçla ilgili.
Endüstriyel tesisler, ürün, veri, ne olursa olsun üretmek için enerji tüketmelidir ve çoğu tesis çok fazla elektrik harcar. Bunlar verimsiz enerji kullanıcılarıdır. Yirmi yıl önce tesis yönetimi enerji verimliliğini önemsemiyordu; enerji ucuzdu. Enerji daha pahalı hale geldiğinde, yöneticiler enerji faturalarını azaltmaya ilgi duydular, ancak önlemlerin iş şartlarına uygulanması gerekiyordu.
İsrafın göz önünde bulundurulacak kadar büyük olduğu yatırım getirisi dönüşüm noktası nerededir?
Bu soruyu yanıtlamak için binanızdaki farklı iş türlerinde (sistemlerde) ne kadar enerji tükettiğinizi ölçmeniz ve standartlarla karşılaştırmanız gerekir. Bu, size ne kadar israf oluştuğunu söyler. Daha fazla ölçüm, israfın temel nedenini belirlemenize yardımcı olabilir. Bir yatırım getirisi denkleminin üç noktası şunlardır: 1) israf miktarı ile birlikte 2) nedeni ve 3) bunu ele alma maliyeti.
Enerji azaltma ne zaman anlamlı hale gelir?
Enerji azaltımı, üretkenliği artırmak için genel giderleri azaltmak isteyen tesisler için anlamlıdır; diğer deyişle, yalnızca daha az harcayarak değil, daha azıyla daha fazlasını yapmak isteyen tesisler için.
Enerji denetimi, verimliliği artırma fırsatlarını belirler ve tesis yöneticisine, tesisin birincil hedefleri göz önüne alındığında hangi enerji tasarrufu faaliyetlerinin anlamlı olduğunu ve hangilerinin yeterli yatırım getirisi sunmadığını veya önceliklerin çok dışında kaldığını anlaması için veri sağlar. En büyük fırsatlar genellikle optimize edilmemiş eski, büyük, yüksek enerji tüketen sistemlere sahip tesislerde bulunur. Diğer iyi adaylar arasında çok fazla otomasyon veya kontrol uygulamayan üretim tesislerinin yanı sıra büyük buhar veya basınçlı hava sistemleri olan tesisler yer alır.
Ne kadar tasarruf edilebilir?
ABD Enerji Bakanlığı'na (DOE) göre, tesisler enerji faturalarını %25 oranında azaltabilirler, ancak gerçek tasarruf birkaç şeye bağlıdır. İlk olarak, tesiste ne tür sistemler ve faaliyetler meydana geliyor? Günün en ucuz zamanlarından faydalanmak için şebeke fiyat tarifesiyle hiç eşleştirilmemiş büyük yükler, önemli tasarruflar sağlama vaadinde bulunur. Çoğunlukla daha küçük yükler çalıştıran bir tesis aynı fırsatı göremeyebilir. İkincisi, bina sistemleri ne kadar verimsiz? Daha yeni, bakımlı bir tesis, sistem ve ekipmanların önerilen ayarlardan ve bakım uygulamalarından sapan eski bir tesis kadar çok tasarruf fırsatı sunmayacaktır.
Evde enerji israfını düşündüğünüzde, pencereden soğuk hava sızdığını veya eski ampulleri LED'lerle değiştirdiğinizi düşünebilirsiniz. Ancak bir üretim tesisinde veya karma kullanımlı bir tesiste ne tür bir "enerji israfı" meydana gelir?
Havayı ısıtmak veya soğutmak ve havalandırma sisteminden dışarı sızdırmak için enerjiyi kullanmak, sistemi aşırı üretime ve dolayısıyla aşırı tüketmeye zorlar. Tesiste tıkanmış filtreler, büyük boyutlu motorlar vb. nedeniyle olması gerekenden daha fazla kaç sistem çalışıyor?
Evet, bir üretim tesisi veya karma kullanımlı tesis hem aydınlatma hem de bina giydirme israfı ile karşılaşabilir. Ama bunlar ele alınacak ilk israf kalemleri mi?
Tüm büyük yüklerde güç tüketimini kaydedene, hem fiyat tarifesi hem de operasyonel program ile eşleştirene ve yatırım getirisi matematiksel işlemlerini yapana kadar bu soruyu yanıtlayamazsınız. Genellikle, bir tesis birkaç yıl içinde daha yalın bir modelle ekipman değişimini hızlandırmak için yeterli para tasarrufu sağlayan büyük ekipmanlardan yeterli bakım ve operasyonel tasarrufları elde edecektir.
Bütçeler, zaman ve kaynakların tümü sınırlı olduğunda, enerji tüketimini azaltmaya nasıl başlanır?
Bir başlangıç noktasından itibaren çalışarak.
Başlangıç noktası, enerjinin nerede, ne zaman ve kim tarafından kullanıldığını belirlemektir. Tesis sahipleri, yöneticiler ve teknisyenler işi yürütmek için ne kadar enerji gerektiğini ve ne kadar enerjinin boşa harcandığını tam olarak anladıklarında, karar verebilir ve bir plan oluşturabilirler. Bu duruma ulaşmak için, son birkaç kamu hizmeti faturasının kopyalarını alarak başlayın, ceza ve pik enerji talep ücretlerine dair işaretleri arayın. Operasyonel programınıza kıyasla günün farklı saatlerinde enerji birimlerinin maliyetini öğrenebilmek için hizmet web sitesinden fiyat tarifesinin bir kopyasını indirin. Gerekirse, doğrudan kamu hizmeti departmanını arayın; sizden haber almaktan mutluluk duyacaklardır.
Ardından, kendi elektrik ekibinize veya bir elektrik yüklenicisine ana şebeke servis girişlerinde ve en büyük sistemlere ve yüklere giden besleme panellerinde güç kaydetme talimatı verin. Temsili bir süre boyunca kW, kWh ve güç faktörünü kaydedin. Bu, üç fazlı devrelerde ve yüklerde gerçek güç tüketiminin çok doğru bir resmini sağlar. En büyük tasarruflar genellikle yük operasyonlarının günün daha ucuz enerji zamanlarına kaydırılmasından gelir.
En büyük enerji israfı yaratan sistemler hangileridir?
Elektrik besleme sistemini haritalamanın yanı sıra elektromekanik, buhar ve basınçlı hava sistemlerinizi değerlendirin. Genellikle boşa harcanan enerji kullanımını içerirler, ancak bunlardan enerji tasarrufu sağlamak oldukça kolaydır.
Elektromekanik
Bir elektromekanik sistemde beş yaygın enerji israfı türü vardır: 1) elektriksel 2) mekanik/sürtünme 3) programlama 4) kontroller ve 5) boyutlandırma/verimlilik.
Mekanik bir sistemde enerji çalışması yapmak için Fluke 1738 Gelişmiş Güç Enerjisi Kaydediciyi kullanma
- Gerilim/akım aşırı yükü ve faz dengesizliği, elektromekanik sistemlerde en fazla enerji israfı yapan iki unsurdur. Bu elektrik sorunlarının her ikisi de güç kalitesi analizörleri ve termal görüntüleme cihazları ile tespit edilebilir.
- Enerji israfına neden olan mekanik durumlar, termal görüntüleme ve titreşim ölçerlerle tespit edilebilen aşırı ısınma ve aşırı titreşim şeklinde ortaya çıkarlar. Olası nedenler, soğutma ve hava akışından yatak hizalamasına ve diğer sürtünme nedenlerine kadar değişiklik gösterir. Kaplinleri, şaftları, kayışları, rulmanları, fanları, elektrikli bileşenleri, sonlandırma/bağlantı kutusunu ve sargıları; verimsiz çalışmalara işaret edebilen ve böylece enerjiyi boşa harcayan her unsuru termal olarak tarayın.
- Daha önce de belirtildiği gibi, en kolay enerji tasarrufu çözümlerinden biri, tam bir çalışma programı boyunca büyük elektromekanik yüklerde güç tüketimini kaydetmektir. Makinenin en fazla enerjiyi ne zaman kullandığını belirleyin (genellikle başlangıçta) ve kullanım sürelerinin, şebeke ücretlerinin en ucuz olduğu gün saatlerine göre ayarlanıp ayarlanamayacağını kontrol edin.
- Aynı güç kaydını kullanarak, çalışma programını makinenin enerjiyi ne sıklıkla kullandığıyla karşılaştırın. Aktif kullanımda değilken ne kadar güç kullanıyor? Kontroller kullanılmadan, enerji tüketimini durdurmak için çoğu makine elle kapatılmalıdır ve elle yapılan işlemler her zaman yapılmaz. Tüm makineler uygun şekilde kapatılamaz, ancak çoğu boşta bırakılabilir. Kontroller basitten tam otomatik hale ve sensörler ve zamanlayıcılardan esnek boşta kalan makinelere ve bir PLC'de zor kodlama işlemlerine kadar değişiklik gösterir.
- Boyutlandırma ve verimlilik değeri. Özellikle eski tesislerde operasyonel gereklilikler değişir ancak yükler olduğu gibi kalır. Bu da bazen büyük, pahalı ve yoğun yanmayla çalışan bir motorun, beygir gücü yoğunluğu daha az bir sistemi çalıştırdığı anlamına gelir. Herhangi bir tesis yöneticisinin doğal eğilimi, büyük bir ekipmandan maksimum kullanım ömrünü elde etmektir. Bununla birlikte, hem gerçek yük gereksinimlerine hem de yeni, yüksek verimli, doğru boyutlu bir üniteye kıyasla motorun ne kadar güç kullandığını kaydetmeye değer. Ne kadar fazla enerji tüketildiğini hesaplayın ve fiyat tarifesiyle çarpın. Yeni bir motorun kendi maliyetini çıkarmasının ne kadar süreceğini belirleyin: Bazen arızalanmadan önce ekipmanı değiştirmek finansal açıdan mantıklı olabilir. Değilse, çıkışı modüle etmek için kontrollerin kullanılıp kullanılamayacağını düşünün.
Buhar
Proses ısıtması, kontrol edilebilir işletme maliyetlerinin büyük bir kısmını oluşturur ve birkaç farklı enerji israfı senaryosundan kaçınmak için sistem düzenli olarak incelenmelidir.
Başlarken, enerji tüketimi için bir başlangıç noktası elde etmek üzere kazandaki enerji tüketimini kaydedin. Ardından, buhar tutucular, basınç göstergeleri, yalıtım, pompalar ve valfler dahil olmak üzere dağıtım sistemini inceleyin. Arızalı buhar tutucuları, sızıntıları, tıkanmaları, değer sorunlarını ve yoğuşma arızalarını tespit etmek için bir termal görüntüleme cihazı kullanın: Hedef, mümkün olduğunca ön ısıtmalı yoğuşmanın kazana geri dönüşünü sağlamaktır.
Fluke Ti401 PRO Termal Kamera ile bir inceleme yapma
Buhar kaçaklarını kontrol etmek için bir termal kamera da kullanılabilir. Tüm buhar tutucuların gevşek veya eksik yalıtımı olup olmadığını ve düzgün çalışmasını kontrol ettiğinizden emin olun. Kazanların içini temizleyin ve buhar iletim hatlarını tıkanıklıklara karşı kontrol edin. Bu bir araya getirilen farklı çabalar, enerji israfı unsurlarını belirler ve ekibin enerji tasarrufu çözümleri planlamasına yardımcı olur. Bunların çoğu sermaye gideri yerine bakım yoluyla uygulanabilir.
Basınçlı hava
100 beygir gücündeki bir hava kompresörü yılda yaklaşık 50.000 dolarlık elektrik tüketebilir ve bu elektriğin %30 kadarı dağıtım kaçakları ve israf içeren kullanım uygulamaları nedeniyle hiç kullanılmayan basınçlı havaya gider. Ancak, birçok tesis basınçlı hava operasyonlarının verimliliğini hiç değerlendirmemiştir. Aslında, daha fazla hava basıncı gerektiğinde, birçok tesis mevcut sistemlerinden daha fazla basınç alabileceklerini fark etmeden ek bir kompresör satın alacak ve çalıştıracaktır.
Fluke ii900 Sonic Endüstriyel Görüntüleme Cihazı ile basınçlı hava hatlarını inceleme
Compressed Air Challenge tarafından yapılan çalışmalar, basınçlı hava kullanıcılarının yalnızca %17'sinin bir basınçlı hava sistemi yönetim hedefi olarak verimliliğe değer verdiğini, ancak %71'inin yalnızca tutarlı ve güvenilir bir hava kaynağı sağlamak istediklerini ortaya koymuştur. Bu felsefe, kullanım noktasına kadar uzanır: Pnömatik ekipman kurulumlarında genellikle basit solenoid kapama valfleri bile yoktur. Bu da, sürekli kompresör çalışmasına neden olur ve üretim bölümü personeli basınçlı havayı genellikle çalışma alanını temizlemek ve hatta soğutmak için kullanarak serbest bir kaynak olarak ele alır.
İsraf seviyesini belirlemek ve ölçmek için tüm hava kompresörlerinde tam bir iş döngüsü boyunca gücü kaydederek başlayın. Bu, mevcut hava basıncı seviyelerini üretmek için ne kadar enerji gerektiğini belirleyecektir. Ayrıca, kullanım noktasına kıyasla kompresör çıkışındaki psi değerini kaydetmek, basınç düşüşü miktarını belirlemek ve pnömatik ekipmanı çalıştırmak için gereken üretici psi değerini doğrulamak amacıyla bir basınç göstergesi kalibratörü kullanın; "öylesine" aşırı basınç uygulamayın. Kayıt multimetresine takılı bir basınç modülü, özel ekipmana yatırım yapmadan bu testleri gerçekleştirmenin bir yoludur. Son olarak, hava sızıntılarının yerini ve kapsamını belirlemek için hava hattı ayak izinin mümkün olduğunca büyük bir kısmını taramak üzere bir sonik endüstriyel görüntüleme cihazı kullanın. Bu hava kaçağı hesaplayıcısını kullanarak yatırım geri dönüşünüzün ne olduğunu öğrenin.
Sonuç
Nihayetinde, bu basit ve doğrudan en iyi uygulamalarla tesis düzeyinde enerji verimliliğini artırmak için harika adımlar atabilirsiniz. Bu adımlar münferit olarak değer sağlayacaklardır, ancak bir araya geldiklerinde öne çıkan bir enerji tasarrufu faktörü haline gelebilirler.