Otomotiv Sektöründe Enerji Verimliliği İncelemesi

01 | OTOMOTİV SANAYİNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ

1. Enerji Yöneticisi Bulundurma Zorunluluğu

Enerji yöneticisi görevlendirmekle yükümlü kuruluşlar:

Endüstriyel İşletmeler: Yıllık toplam enerji tüketimi 1.000 TEP ve üzeri olan işletmeler.

Ticari ve Hizmet Binaları: Toplam inşaat alanı 20.000 m² ve üzeri veya yıllık toplam enerji tüketimi 500 TEP ve üzeri olan binalar.

Kamu Binaları: Toplam inşaat alanı 10.000 m² ve üzeri veya yıllık toplam enerji tüketimi 250 TEP ve üzeri olan binalar.

Elektrik Üretim Tesisleri: Kurulu gücü 100 MW ve üzeri olan elektrik üretim tesisleri.

Organize Sanayi Bölgeleri (OSB): Bünyesinde 50 ve daha fazla faal işletme bulunan OSB yönetimleri.

2. TS EN ISO 50001 Enerji Yönetim Sistemi

Enerji yöneticisi görevlendirmekle yükümlü olan kamu binaları, ticari ve hizmet binaları, elektrik üretim tesisleri ve endüstriyel işletmeler ile enerji yönetim birimi kurmakla yükümlü OSB yönetimleri ve endüstriyel işletmeler, TS EN ISO 50001 Enerji Yönetim Sistemini kurarak belgelendirmekle yükümlüdür.

ISO 50001; işletmelerin enerji tüketimini ölçmesini, izlemesini, analiz etmesini ve enerji performansını sürekli iyileştirmesini sağlayan bir enerji yönetim sistemidir.

3. Enerji Etüdü Yapma Zorunluluğu

Endüstriyel İşletmeler: Yıllık toplam enerji tüketimi 1.000 TEP ve üzeri olan işletmelerde enerji etüdü 4 yılda bir yenilenir.

Ticari ve Hizmet Binaları: Toplam inşaat alanı 20.000 m² ve üzeri veya yıllık toplam enerji tüketimi 500 TEP ve üzeri olan binalarda enerji etüdü 7 yılda bir yenilenir.

Kamu Binaları: Enerji yöneticisi görevlendirmekle yükümlü kamu binalarında enerji etüdü 7 yılda bir yenilenir.

Enerji Yöneticisi
→ Enerjiyi takip eder ve analiz eder
→ Enerji verimliliği çalışmalarını yürütür

ISO 50001
→ Enerji yönetimini sistematik hale getirir
→ Hedefleri, performansı ve sürekli iyileştirmeyi yönetir

Enerji Etüdü
→ Enerji tüketimini ve tasarruf potansiyellerini teknik olarak inceler
→ Verimlilik önlemlerini ve iyileştirme fırsatlarını belirler

02 | PROSES BAZLI UYGULAMALAR

Üretim proseslerinde enerji tüketimi; üretim miktarı, çevrim süresi, proses parametreleri ve kullanılan enerji girdileriyle birlikte değerlendirilir. Elektrik, doğalgaz, basınçlı hava, buhar ve soğutma tüketimleri prosesle ilişkilendirilerek birim ürün enerji tüketimi belirlenir.

PLASTİK ENJEKSİYON

Makine elektrik tüketimi, çevrim süresi, enjeksiyon ve ütüleme basınçları, kovan sıcaklıkları, hidrolik/servo sistem ve kalıp soğutma koşulları incelenir. Parça başına enerji tüketimi belirlenerek çevrim, bekleme ve soğutma sürelerinin enerji tüketimine etkisi değerlendirilir.

PRES VE ŞEKİLLENDİRME

Presin elektrik/hidrolik güç tüketimi, çevrim süresi, yük profili ve üretim miktarı değerlendirilir. Boşta çalışma, hidrolik sistem basıncı, yardımcı ekipmanlar ve kontrol yöntemi incelenerek parça başına enerji tüketimi belirlenir.

DÖKÜM VE ERGİTME

Ergitme ocaklarında doğalgaz veya elektrik tüketimi, metal miktarı, ergitme süresi, ocak sıcaklığı ve yanma koşulları değerlendirilir. kWh/ton veya Nm³/ton göstergeleri üzerinden fazla hava, izolasyon, kapak açık kalma süresi, bekleme sıcaklığı ve hurda koşulları incelenir.

BOYAHANE VE YÜZEY İŞLEMLERİ

Ön işlem, boya uygulama, kurutma ve kürleme aşamalarının enerji tüketimleri birlikte değerlendirilir. Fırın sıcaklığı, doğalgaz tüketimi, çevrim süresi, egzoz havası, fan ve pompa sistemleri incelenerek kurutma/kürleme koşulları ve ısı kayıplarına yönelik iyileştirmeler belirlenir.

03 |PROSES BAZLI UYGULAMALAR | ERGİTME PROSESİ ÖRNEĞİ

Proses bazlı uygulamalarda enerji tüketimi, prosesin çalışma koşulları ve üretim miktarı ile birlikte değerlendirilir. Aşağıdaki örnek, alüminyum ergitme ocaklarında enerji performansının nasıl takip edilebileceğini göstermektedir.

1. Brülör hava/yakıt oranının optimize edilmesi

Baca gazı O₂ ve CO ölçümleri ile yanma koşulları kontrol edilir. Fazla hava nedeniyle oluşan gereksiz baca gazı kayıpları değerlendirilir. Brülör hava/yakıt ayarı ve uygun yanma kontrolü incelenir.

2. Brülörlerin modülasyonlu çalıştırılması

Brülör kapasitesinin proses ısı yüküne göre modüle edilmesi değerlendirilir. Özellikle sıcaklık koruma ve düşük yük dönemlerinde gereksiz yakıt tüketiminin önlenmesi hedeflenir.

3. Ocak kapağının açık kalma süresinin azaltılması

Şarj, cüruf alma, metal alma ve kontrol işlemlerinde kapak açık kalma süreleri takip edilir. Gereksiz açık kalma süresinden kaynaklanan ısı kayıpları azaltılır.

4. Ocak izolasyonlarının iyileştirilmesi

Ocak gövdesi, kapak, birleşim noktaları ve brülör çevresindeki yüzey sıcaklıkları kontrol edilir. Hasarlı veya yetersiz izolasyon bölgeleri belirlenerek lokal iyileştirmeler değerlendirilir.

5. Ocak sıcaklığının proses ihtiyacına göre optimize edilmesi

Ergitme için gerekli minimum proses sıcaklığı belirlenir. Gereğinden yüksek sıcaklıkta çalışma nedeniyle oluşan yakıt tüketimi ve ısı kayıpları azaltılmaya çalışılır.

6. Bekleme sıcaklığının düşürülmesi

Üretim aralarında ocakların yüksek sıcaklıkta tutulması yerine proses şartlarına uygun bekleme set değeri belirlenir. Uzun beklemelerde sıcaklığın kontrollü düşürülmesi değerlendirilir.

7. Hammadde ön ısıtması

Uygun ve güvenli bir sistem bulunması halinde hammaddeye ait atık ısıdan veya başka bir ısı kaynağından yararlanılarak ön ısıtma yapılması değerlendirilir. Nemli malzeme kullanımı güvenlik açısından ayrıca kontrol edilir.

8. Hammadde/hurda koşullarının iyileştirilmesi

Hurdanın nemi, oksit oranı, kirlenmesi ve alaşım uygunluğu değerlendirilir. Uygun olmayan hammadde koşullarının ergitme süresi ve metal kayıpları üzerindeki etkisi incelenir.

9. Ergitme süresi ve birim enerji tüketiminin karşılaştırılması

Her ocak için şarj miktarı, doğalgaz tüketimi ve ergitme süresi birlikte takip edilerek birim enerji tüketimi hesaplanır. Böylece toplam tüketim yerine ton başına performans karşılaştırılabilir.

Ocak

Şarj

Doğalgaz

Süre

Nm³/ton

Yorum

1

6 ton

420 Nm³

3,2 h

70

En düşük birim tüketim

2

4 ton

310 Nm³

2,8 h

77,5

Karşılaştırma

3

3 ton

255 Nm³

2,6 h

85

İncelenmeli

4

2 ton

190 Nm³

2,3 h

95

En yüksek birim tüketim

Örnek hesap: Ocak 1 için 420 Nm³ / 6 ton = 70 Nm³/ton.

Örnekte Ocak 4'ün toplam doğalgaz tüketimi düşük görünmesine rağmen birim tüketimi 95 Nm³/ton ile en yüksektir. Bu nedenle proses performansı toplam tüketim yerine üretim miktarına normalize edilmiş göstergelerle değerlendirilmelidir.

10. Ocakların yükleme oranının optimize edilmesi

Şarj miktarının ocak kapasitesine ve proses şartlarına uygunluğu değerlendirilir. Çok düşük doluluk oranlarında çalışmanın birim enerji tüketimine etkisi takip edilerek uygun şarj miktarı belirlenir.

11. Otomatik sıcaklık kontrolü

Termokupl, PLC ve brülör kontrolü birlikte değerlendirilerek sıcaklığın proses set değerinde tutulması sağlanır. Gereksiz yüksek sıcaklık ve operatör kaynaklı aşırı ısıtma azaltılır.

12. Ocak bazında enerji takibi

Her ocağın doğalgaz tüketimi ayrı izlenerek Nm³/ton metal göstergesi oluşturulur. Ocaklar aynı proses ve ürün şartları altında karşılaştırılarak yüksek tüketimli ekipmanlar belirlenir.

Not: Tablodaki değerler hesaplama yöntemini göstermek amacıyla verilmiş örnek değerlerdir. Gerçek tasarruf hesabı saha ölçümleri, üretim miktarı ve proses koşulları üzerinden yapılmalıdır.

13.  Ergitme ocağı baca gazından atık ısı geri kazanımı

Ergitme ocaklarının baca gazında bulunan yüksek sıcaklıktaki enerji, uygun bir ısı eşanjörü/ısı geri kazanım sistemi ile geri kazanılabilir. Geri kazanılan ısı; Yanma havasının ön ısıtılmasında, Proses veya kullanım suyunun ısıtılmasında, Uygun olması halinde tesis ısıtmasında kullanılabilir.

03 | YARDIMCI İŞLETMELERDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ

POMPA SİSTEMLERİ | PROSES, SOĞUTMA VE HİDROLİK

Pompalarda debi, emiş/basma basınçları ve elektrik gücü ölçülerek hidrolik güç, pompa verimi ve gerçek çalışma noktası belirlenir. Çalışma noktası pompa eğrisi ve BEP ile karşılaştırılır. Kısık vana, bypass akışı, gereğinden yüksek basma basıncı, yanlış pompa seçimi ve düşük verimli çalışma kontrol edilir. Emiş/basma hatlarında boru çapları, fittings, dirsekler, vanalar, filtre ve pislik tutucu kaynaklı basınç kayıpları incelenir. Uygun sistemlerde VSD, çark çapı optimizasyonu, pompa değişimi, paralel pompa kontrolü ve gereksiz basınç kayıplarının azaltılması değerlendirilir.

FAN VE ASPİRASYON SİSTEMLERİ | BOYAHANE, KAYNAK VE TOZ TOPLAMA

Fanlarda hava debisi, statik/toplam basınç ve elektrik gücü ölçülerek gerçek çalışma noktası belirlenir ve fan eğrisi ile karşılaştırılır. Proses ihtiyacının üzerindeki hava debisi, yüksek fan basıncı, damperle kısma, filtre basınç kayıpları, kanal/fittings kayıpları ve uygunsuz fan seçimi incelenir. Uygun uygulamalarda VSD ile debi kontrolü, fan optimizasyonu ve filtre/kanal basınç kayıplarının azaltılması değerlendirilir.

BASINÇLI HAVA | KOMPRESÖR VE HAVA HATLARI

Kompresörlerde elektrik gücü, hava debisi, çalışma basıncı ve yük/boş çalışma süreleri ölçülerek özgül enerji tüketimi (kWh/Nm³) belirlenir. Yüksek çalışma basıncı, kaçaklar, boşta çalışma, filtre/kurutucu basınç kayıpları ve hatlardaki yüksek basınç düşümleri incelenir. Basınç set değerinin düşürülmesi, VSD, kompresör yük paylaşımının iyileştirilmesi, kaçakların giderilmesi ve hat basınç kayıplarının azaltılması değerlendirilir.

CHILLER VE PROSES SOĞUTMA | ENJEKSİYON, CNC, KAYNAK VE BOYAHANE

Chillerlerde soğutma suyu debisi, giriş/çıkış sıcaklıkları, elektrik gücü ve evaporatör/kondenser çalışma koşulları ölçülerek soğutma kapasitesi ve COP belirlenir. Proses ihtiyacının üzerindeki su debisi, gereğinden düşük su sıcaklığı, yüksek kondenser sıcaklığı ve düşük yükte çalışma incelenir. Set sıcaklığı optimizasyonu, VSD, pompa debisinin düzenlenmesi ve uygun koşullarda serbest soğutma değerlendirilir.

SOĞUTMA KULELERİ | CHILLER VE PROSES SOĞUTMA

Kulelerde giriş/çıkış su sıcaklıkları, su debisi ve fan elektrik gücü ölçülür. Kule performansı ve yaklaşım sıcaklığı (approach) değerlendirilir. Gereğinden yüksek fan devri, proses ihtiyacının üzerindeki su debisi, kirli veya performansı düşmüş dolgu, su dağılım problemleri ve yüksek kondenser suyu sıcaklığı kontrol edilir. Fan VSD, su debisi optimizasyonu ve kule–chiller çalışma koşullarının iyileştirilmesi değerlendirilir.

SOĞUTMA KULESİ FANLARININ YÜKSEK VERİMLİ FANLARLA DEĞİŞİMİ

Yüksek Verimli Fan, kanatları yeni teknolojiye uygun FRP (Fiber-Glass Reinforced Plastic) epoksi reçineIi fiberglas ve epoksi reçineIi carbonfiber malzemelerden oluşur. Kule güvertesine montaj olur. Yüksek itişle çalışır ve emiş hızları oldukça düşüktür.

Su soğutma kulesinde, fanın yüksek itiş ve düşük emiş gücü sayesinde, %100 bağıl nemli hava kule panjurlarından içeri çekilir ve dolaşımı sağlanmış olur. Devamında kule içerisine taze hava girerek su ile temas eder. Bu sayede soğutma performansı daha verimli hale gelir.

Ek olarak olası katı partiküllerin kuleye girmesi ya da istenmeyen materyallerin emilmesi de engellemiş olur.

Karşı akışlı kulelerde fan, panjurlardan emilen havayı tekrar atmosfere göndermek için kulenin üstüne konur. Negatif basınç oluşturarak havayı yukarı doğru atar. Buna bağlı olarak dışarıdan daha fazla taze hava girer.

 Mevcutta bulunan alüminyum kanatlar yerine Yüksek Verimli E-Glass Epoxy FRP Fan ile değişimi sağlanarak % 20’lik bir enerji tasarrufu öngörülmektedir.

KAZAN VE ISIL PROSES FIRINLARI | BOYAHANE VE PROSES ISITMA

Kazan ve fırınlarda yakıt tüketimi, proses sıcaklığı, baca/egzoz sıcaklığı ve O₂/CO değerleri ölçülerek yanma ve ısıl performans belirlenir. Fazla yanma havası, yüksek baca gazı sıcaklığı, proses ihtiyacının üzerindeki egzoz debisi, düşük yükte çalışma, kapak/conta kaçakları ve izolasyon kayıpları incelenir. Brülör ve hava/yakıt ayarı, ekonomizer, reküperatör, egzoz havası ısı geri kazanımı ve izolasyon iyileştirmeleri değerlendirilir.

ISITMA / SOĞUTMA HATLARI VE İZOLASYON

Sıcak ve soğuk hatlarda hat sıcaklığı, yüzey sıcaklığı ve izolasyon durumu kontrol edilir. Sıcak hatlarda izolasyon kalınlığı ve sürekliliği, hasarlı bölgeler, vana/flanş gibi çıplak yüzeyler ve ısı kayıpları incelenir. Vana, flanş ve fittings kaynaklı kayıplar uygun ısı kaybı hesabı ile değerlendirilir. Soğuk hatlarda izolasyon sürekliliği, yüzey sıcaklığı, terleme/yoğuşma, izolasyonun su alması ve buna bağlı korozyon kontrol edilir. İzolasyon yenileme, vana/flanş izolasyonu, uygun izolasyon kalınlığının belirlenmesi ve hat sıcaklıklarının proses ihtiyacına göre optimizasyonu değerlendirilir.

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER | ÜRETİM VE YARDIMCI SİSTEMLER

Motorlarda gerilim, akım, aktif güç, güç faktörü ve çalışma süresi ölçülerek gerçek yüklenme durumu belirlenir. Motorun verim sınıfı, yük oranı ve çalışma rejimi; bağlı olduğu pompa, fan, kompresör veya proses ekipmanıyla birlikte değerlendirilir. Düşük yükte çalışma, gereğinden büyük motor seçimi ve uygunsuz kontrol yöntemi incelenerek yüksek verimli motor, VSD ve çalışma rejimi optimizasyonu değerlendirilir.

AYDINLATMA SİSTEMLERİ | ÜRETİM, DEPO VE İDARİ ALANLAR

Aydınlatmada aydınlık seviyesi (lux), armatür gücü, kurulu güç ve çalışma süreleri belirlenir. Mevcut aydınlatma seviyesi kullanım alanının ihtiyacıyla karşılaştırılır. Gereğinden yüksek aydınlık seviyesi, yüksek güçlü/eski tip armatürler ve gereksiz çalışma süreleri incelenerek LED dönüşümü, uygun armatür seçimi ve aydınlatma kontrolü değerlendirilir.

HVAC SİSTEMLERİ | ÜRETİM ALANLARI, BOYAHANE VE İDARİ BİNALAR

HVAC sistemlerinde üfleme/dönüş havası debileri, sıcaklık, nem, fan elektrik gücü, filtre ve serpantin basınç kayıpları ölçülür. Klima santrali ve fanların gerçek çalışma koşulları değerlendirilir. Yüksek fan basıncı, filtre ve serpantin basınç kayıpları, damper/kanal kaynaklı kayıplar, kanal kaçakları ve uygun olmayan sıcaklık-nem set değerleri incelenir.

Scroll