Tesisat Dergisi 193. Sayı (Ocak 2012)

MAKALE 92 Tesisat Dergisi Sayı 193 - Ocak 2012 sirkülasyon pompası ihtiyacı karşılayabileceği halde, pompa tam kapasite çalışarak gereğin- den fazla elektrik enerjisi tüketecektir[2]. Çok katlı binalar, alışveriş merkezleri, hastane ve oteller gibi yapıların iç mekanlarında farklı ısınma ihtiyaçları doğar. Binaların kuzey ve gü- ney cepheleri, güneş ışığının geliş yönüne göre doğu ve batı cepheleri, alt katlar ve üst katlar gibi etkenler nedeniyle iç mekanların ısınma ihtiyacı gün boyu değişkenlik gösterir. Örneğin güneş ışığının geldiği cephede ısınma ihtiyacı yokken diğer tarafta olacaktır. Isınma ihtiyacı olmayan cephedeki radyatör vanaları kısılırken diğer cephedeki vanalar açık kalacaktır. Sabit devirli bir sirkülasyon pompası ihtiyaç değişik- liklerinde yine tam kapasite çalışmak zorunda kalacaktır. Ancak değişken devirli pompalar kendi devirlerini azaltıp artırarak ihtiyaç du- yulan noktada çalışacak ve buna göre elektrik enerjisi tüketecektir. Pompalar, üzerlerine veya kontrol panolarına entegre edilen frekans konvertörü ile devirlerini ihtiyaca göre değiştirebilmektedirler. Frekans konvertörü, 50 Hz olan şebeke elektriğinin fre- kansını azaltıp artırması ile pompanın devrinin ve çektiği akımın değişmesine neden olur. Bu şekilde enerji tasarrufu sağlanır. Şekil 3 ’te pompa eğrisi üzerinde sabit ve de- ğişken devirli pompalar arasındaki çalışma prensibi farkını ve nasıl enerji tasarrufu sağ- ladığını görebiliriz. Pompamız, sistem eğrisinin pompa eğrisini kestiği 1 noktasında çalışmak- tadır. Daha önce örneklerini verdiğimiz neden- lerle radyatör vanalarının kısıldığını ve ihtiyaç Şekil 3. Sabit ve değişken devirli pompaların eğrileri. duyulan debinin azaldığını varsayalım. Bu du- rumda, pompa eğrisi sabit kalacak ve sistem eğrisi değişerek pompanın çalışma noktasını 2 noktasına getirecektir. Ancak pompamız değişken devirli bir pompa ise, devrini düşüre- rek çalışma noktasını 2 noktasına getirecektir. Böylelikle pompa daha küçük bir eğriye sahip bir pompa gibi kendisini küçültecek ve 2 nok- tasındaki kadar fazla elektrik tüketmeyecektir. Pompanın enerji tüketimi yukarıdaki formülde olduğu gibi basma yüksekliği ve debiye bağlı olarak değişmektedir. Diğer çarpanlar akışkan yoğunluğu ve pompa verimidir. Burada pom- panın anlık tükettiği elektrik enerjisi yaklaşık olarak çalışma noktasının altında kalan alan olacaktır. Dolayısıyla 2 noktasında tüketilen enerji miktarı çok daha düşük olacak ve taralı alan kadar tasarruf edilecektir. Pompanın devir hızı yarıya düştüğünde yak- laşık olarak; • Debi 2 kat, • Basma yüksekliği 4 kat, • Gerekli güç ise 8 kat azalır. Görüldüğü gibi, debi ihtiyacın yarıya düşmesi ile gerekli gücün değişme oranının 8 kat olması pompalarda enerji tasarrufunun temelini oluş- turmaktadır. Tablo 1 ’de frekansın değişmesinin diğer bi- rimlere etkisini görmekteyiz. Örneğin sitemdeki debi ihtiyacının yarıya düşmesiyle, tüketilecek enerji miktarının çarpıcı bir şekilde azaldığını görebilirsiniz. Tablo 1. Frekans Değişiminin İşletme Değerlerine Etkisi Frekans değişiminin pompanın işletme değerlerine etkisi Frekans f (Hz) Devir hızı n (%) Devir hızı n (d/dak) Devir hızı n (d/dak) Debi Q (%) Basınç H (%) Güç P (%) 65 130 3900 1950 130 169 220 60 120 3600 1800 120 144 173 55 110 3300 1650 110 121 133 50 100 3000 1500 100 100 100 45 90 2700 1350 90 81 73 40 80 2400 1200 80 64 52 35 70 2100 1050 70 49 35 30 60 1800 900 60 36 22 25 50 1500 750 50 25 13 20 40 1200 600 40 16 7 Şekil 4. Pompa eğrileri[3].