Hava
Koşullandırma
Nisan 2014
Haziran
2006
Sayı 11
62
Sayı
Isıtma,Hava
HavaKoşullandırma,
Koşullandırma,Bina
BinaOtomasyonu,
Otomasyonu,Otomatik
OtomatikKontrol,
Kontrol,Su
SuBasınçlandırma,
Basınçlandırma,Su
SuArıtma,
Arıtma,Enerji,
Enerji,Yedek
YedekParça
Parça
Isıtma,
Sayın Okurumuz,
Okurumuz,
Sayın
Bu bültenle, çalışma alanımızda Alarko Carrier ve iş
Bu
bültenle, Alarko Carrier’ın pazara sunduğu
ortaklarımızın teknik ve geliştirme çalışmalarımızın
yeni
ürünlerin
tekniksizlerle
özelliklerini
açıklandığı
makaleleri
paylaşmaksizlerle
istiyoruz.
paylaşmak
istiyoruz.
Amacımız bir
süre sonra okurlarımızın bilgisayarlarında her
zaman başvurabilecekleri
bir Alarko
Bülten
konusundaki
düşünceleriniz
bizlerCarrier
için
kütüphanesi
yol
gösterici oluşturmaktır.
olacaktır. Haberleşme adresimiz
Bülten konusundaki
aşağıda
verilmiştir. düşünceleriniz bizler için yol
göstericigörürseniz
olacaktır. Haberleşme
adresimiz
aşağıda
Yararlı
bültenimizi
çevrenizde
verilmiştir. Yararlı
görürseniz
bültenimizi çevrenizde
yaymanızdan
memnun
oluruz.
duyurmanızdan memnun oluruz. Bültenin gönderilBültenle ilgilenmiyorsanız, zamanınızı gereksiz
mesini istemiyorsanız aşağıdaki adresimize tıklamanız
yere
almak istemiyoruz, adresinizin silinmesi
yeterlidir.
için bu sütunun altındaki e-posta adresimize
Saygılarımızla...
tıklamanız yeterlidir.
Saygılarımızla.
Inverter Teknolojisi ve Split Klimalar
TOSHIBA RAS Serisi
Bireysel Klimalar
Dijital Inverter Teknolojisi
TOSHİBA DOĞRU
AKIM (DC)
HİBRİT INVERTER
TEKNOLOJİSİ
Son yıllarda bireysel ve ticari klimalarda YENİ “Inverter
Teknolojisi”nden daha sık söz ediliyor.
Bu yeni teknoloji ile önce ticari tip VRF’li (Değişken Soğutucu Akışlı) klimalarda karşılaşmıştık. Daha sonra, geliştirilen İnverter Teknolojisi bireysel klimalar alanında da
uygulanmaya başlandı.
Bugün tüm dünya pazarında bireysel klima alanında inverterli klimaların payı %25’i bulmuş durumda ve İnverterli klimalar Avrupa pazarında giderek daha fazla
ilgi görüyor.
Toshiba Carrier, Avrupa pazarına sunduğu cihazların %70’inin inverterli olduğunu açıkladı. Bu eğilimin
önümüzdeki yıllarda artarak sürmesi bekleniyor.
Inverter teknolojisinin önümüzdeki yıllarda dünyadaki ve Avrupa’daki gelişmelere benzer şekilde Türkiye’de de daha fazla benimsenmesi bekleniyor.
Bu beklentinin nedeni ise çok açık: INVERTERLİ KLİMALAR BAŞKA BİR ÇOK ÜSTÜNLÜKLERİNİN YANI
SIRA, GELENEKSEL TİP KLİMALARA GÖRE %50’LERE VARAN BİR ENERJİ TASARRUFU SAĞLIYOR.
Özet: Inverter Teknolojisinin Esası
Geleneksel klimalarda kompresörün hızı sabittir. Başka bir deyişle güç ihtiyacı ne olursa olsun klima aynı
güçte çalışır. Klimanın kapasitesi ancak fan hızı yardımı ile ortama giren hava miktarı ayarlanarak değiştirilebilir. Klima ayarlanmış ortam koşulları sağlanıncaya kadar sabit hızda ve seçilenm fan hızında (hava
akışında) çalışır. Ortam koşulları sağlanınca durur. Sıcaklık belli bir değerin altına düşerse (ısıtmada) ya da
yükselirse (soğutmada) klima tekrar çalışmaya başlar. Ayar sıcaklığı sağlanınca durur. Böylece geleneksel
klima ortam koşullarına ulaşınca belirli bir sıcaklık aralığında, sabit hız ve kapasitede çalışır ve durur. Bu
döngüsel çalışma sisteminde fazla güç tüketimi, konfor koşullarının hızlı sağlanamaması ve sürdürülmemesi, dur-kalklarda yüksek ses seviyesi vb gibi bir çok sorun yaşanıyordu. Oysa kullanıcıların konfor
koşullarındaki beklentileri sürekli artıyordu, buna karşılık ay sonunda ödenen faturaların azalması da isteniyordu. Özetle kullanıcıların talebi “daha ekonomik koşullarda daha yüksek konfor”du.
TOSHIBA RAV Serisi
Hafif Ticari Klimalar
Dijital ve Super Dijital Teknolojisi
Carrier- Silentech Serisi
Bireysel Klimalar
Dijital İnverter Teknolojisi
Ürün Tanıtımları>>>
Dijital Inverter Teknolojisi >>>
Teknik
için >>>
Hava Özellikleri
Koşullandırma
ürünlerimiz
www.alarko-carrier.com.tr
alarko-carrier.com.tr
Split Klimalarda Inverter
Teknolojisi Uygulaması-1
için Bkz.
ALARKO CARRIER BÜLTENLERİ
ALARKO CARRIER BÜLTENLERİ
- Yeni Ürün
Yeni Ürün
- -Haberler
- Haberler
- Gerçek Konfor
- Gerçek Konfor
Bu bültenleri e-bülten olarak e-mail ile
Bu bültenleri
e-bültenlütfen
olarak e-mail ile almak
almak
isterseniz,
isterseniz, lütfen
www.alarko-carrier.com.tr
adresinden
www.alarko-carrier.com.tr
adresinden abone
abone
olunuz.
olunuz.
Bu bülteni almak istemiyorsanz lütfen
Bu bülteni almak istemiyorsanz lütfenadresine
ebulten@
[email protected]
alarko-carrier.com.tr
adresine
boş
e-posta
boş e-posta gönderiniz.
gönderiniz.
Haberleşme Adresi:
Haberleşme Adresi:
[email protected]
[email protected]
TÜRBİN GİRİŞ HAVASININ
SOĞUTULMASI İLE KAPASİTE
KAYBININ ÖNLENMESİ
Klima sektörü bu talebe Toshiba’nın keşfettiği “Inverter Teknolojisi” ile cevap verdi. Bu yeni teknoloji
Toshiba’nın öncülüğünde sürekli geliştirildi ve bugün hava koşullandırma pazarında gelişen ana eğilim
haline geldi. Bu sonuç karşısında Inverter Teknolojisi’nin kullanıcıların beklentilerini başarıyla karşıladığını
söyleyebiliriz.
Inverter teknolojisinin esası besleme gücünün frekansının değiştirilerek klima kompresörünün hızının istenilen güce göre değiştirilmesidir. (Bkz. ”Değişken Frekanslı Sürücü- Variable Frequency Drive: VFD,
İşletme ve Uygulamalar, Alarko Carrier Teknik Bülten, No 10). Buna bağlı olarak klimanın kapasitesi de
talebe göre kontrol edilebilir. Inverterli sistemlerde klima sürekli çalışır. İlk çalıştırmada klimanın kompresörü konfor ayar sıcaklığı sağlanıncaya kadar sürekli sabit hızda ve yüksek basınçta çalışır. Klimanın
yakıtı
olarak
kabul edebileceğimiz
soğutucuSatış
akışkanı
soğutucu
devresinde
maksimum debide dolaştırır ve
Oğuz
AYDOĞDU
- Alarko Carrier
Müdürü
- Sistem
Satışları
yüksek verimli bir ısı transferi işlemi gerçekleştirir. Böylece ortam koşullarına geleneksel klimalara göre
çok daha hızla ulaşılır.
Bu çalışmada enerji maliyetlerini azaltmak hedefine yönelik
olarak kurulan enerji üretim tesisinde yapılan uygulama ile
türbin havası soğutulmasının getirdiği kazanım inceleniyor.
Bu teknik bültende Inverter teknolojisinin esasları açıklanacak ve Toshiba’nın geliştirdiği en ileri inverter
teknolojisi
olan “DC Hibrit kapasitede
İnverter Teknolojisi” %20
incelenecektir.
Bu yöntemle
yakın kayıp önlenebiliyor.
Ortam konfor koşullarına ulaşılınca klima durmaz, daha düşük hızda, talebe göre kapasitesini ayarlayarak
sürekli çalışır. Böylece ortam konforunun sürekliliği çok ekonomik olarak korunur. Sistem daha sessiz çalışır. Dur-kalklar rtadan kalktığı için enerji tüketimi azalır, klimanın elektronik ve mekanik donanımlarında
arıza olasılığı azalır, klimanın yıllık kullanılabilme süresi artar.
TEKNİK BÜLTEN
Nisan 2014 - Sayı 62
Sayfa 2
TÜRBİN GİRİŞ HAVASININ SOĞUTULMASI İLE
KAPASİTE KAYBININ ÖNLENMESİ
Oğuz AYDOĞDU
Alarko Carrier Satış Müdürü - Sistem Satışları
Bu çalışmada enerji maliyetlerini azaltmak hedefine yönelik olarak kurulan enerji üretim tesisinde yapılan
uygulama ile türbin havası soğutulmasının getirdiği kazanım inceleniyor. Bu yöntemle kapasitede %20
yakın kayıp önlenebiliyor. [1]
1. GİRİŞ
2. TERİMLER
Bir enerji üretim tesisinde türbin giriş havasının soğutulması gerekliliği aşağıdaki 2 temel nedenle önem taşır:
1. Performans katsayısı (COP): Soğutma kapasitesinin
kullanılan ısı enerjisine oranı.
- Ortam/Dış Hava sıcaklığının ve buna bağlı olarak türbin giriş
hava sıcaklığının 15°C’nin üzerinde olması halinde, türbin anma
kapasitesindeki azalmanın önlenmesi,
2. Zengin Çözelti (Concentrated solution): Bu çalışmada
LiBr (Lityum Bromür) %64 ağırlık olarak kabul edilmiştir.
- NOx emisyonlarının azaltılması,
Soğutma işlemi absorbsiyonlu veya mekanik gruplarla yapılabilir.
ABSORBSİYONLU SOĞUTMA GRUBU İLE SOĞUTMA
Bu işlem zengin (güçlü) bir çözelti tarafından soğutucu akışkan
buharının (H20) emilmesi (absorbe edilmesi) yöntemi ile gerçekleştirilir. [2]
Suyun yoğuşma enerjisi ve karışım enerjisi, diğer akışkana (çözelti) aktarılır. Bu akışkan su soğutma kulesi devresindeki soğutma suyu ile soğutulur ve işlem sürdürülür. Su soğutma kulesi soğutucu akışkan buharını da yoğuşturur. Bu nedenle kompresörlü
soğutma guruplarının kulelerinden daha büyük bir kule kullanımı
gerekir. Soğutma işlemi kule devresi hariç vakum altında tutulan
ısı değiştiricilerin içinde kapalı çevrim olarak gerçekleştirilir.
Düşük elektrik tüketimi ve bakım gereksiniminin daha az olması,
CFC içermemesi, çevre korunmasına olumlu etkisi bu yöntemin
olumlu yanlarıdır. Büyük kapasiteli su soğutma kulesi gereksinimi
ise yöntemin olumsuz yanıdır.
SANTRİFÜJ KOMPRESÖRLÜ MEKANİK-ELEKTRİKLİ
SOĞUTMA GRUPLARI İLE SOĞUTMA
Yüksek verimli, ozon dostu soğutucu akışkan kullanılan gruplar
kullanılarak yapılan soğutma işleminde projeye uygun çözümlerle toplam enerji verimliliğini arttırmak hedeflenir.
3. Kristalizasyon: Pompalanabilen karışımın donması
veya karşı gelen sıcaklıkta olması gerekenin üzerinde
yoğuşması.
4. Fakir Çözelti (Weak solution): Bu çalışmada LiBr
%59,5 ağırlık olarak kabul edilmiştir.
5. Soğutucu Akışkan: H2O demineralize su.
6. Absorbent : LiBr çözeltisi.
7. Jeneratör: Atık ısının değerlendirileceği ısı değiştirici.
8. Kondenser: Soğutucu akışkanın yoğuştuğu ısı değiştirici.
9. Absorber: Buharlaşan soğutucu akışkanın zengin çözelti ile karşılaştırıldığı ısı değiştirici.
10. Purge: Yoğuşturulamayan gazların dışarı atılması işlemi.
11. Kojenerasyon: Elektrik ve ısı üretimi.
12. Trijenerasyon: Elektrik , ısı ve soğuksu üretimi.
13. Otoproduktör: Elektrik veya elektrik/ısı üretecek modelin yasal adı.
14. Santrifüj: Dönel çalışma.
TEKNİK BÜLTEN
Nisan 2014 - Sayı 62
Sayfa 3
3. SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ
ABSORBSİYONLU GURUPLAR
Birleşik Isı – Güç Üretim Tesisleri’nde kullanılan tek etkili LiBr-H2O
çevrimi Şekil 1’de gösterilmiştir.
Soğutma işlemini ÇİZELGE 1 üzerinden sayılar ve okları izleyerek
inceleyelim:
1. Zengin çözelti soğurucuya (absorber) püskürtülür. Buharlaştırıcıda (evaporatör) buharlaşan soğutucu akışkanı bünyesine
emer. Bu sırada soğutulmak istenen devredeki su soğutulur.
2. Fakir çözelti soğurucuyu terk eder ve çözelti pompası ile ısı
değiştiriciye gönderilir.
3. Fakir çözelti ısı değiştiriciden çıkar.
4. Zayıf çözelti jeneratöre girer. Kaynama noktasına kadar ısıtılır.
Burada atık ısıdan yararlanılır.
5. Zenginleşen çözelti jeneratörden çıkar. Isı değiştiriciye girer, bu
sırada soğutulur.
6. Zengin çözelti ısı değiştiriciden çıkar.
7. Zengin çözelti soğurucudaki püskürtücülere girer.
8. 6. noktadaki yoğunluk ve 2. noktadaki çözelti doyma sıcaklığı
noktalarına bağlı olarak hesaplanan teorik bir noktadır. Kristalizasyon eğrisine en çok yaklaşılan noktadır. Kristalizasyon
eğrisinden uzaklaşmak kapasite azalmasına, yaklaşmak kristalizasyon olasılığının artmasına yol açar. Geçmişte sorun olan
bu konu günümüzde elektronik düzeneklerle kontrol edilebilir
ve sorun çıkmaz.
ŞEKİL 1- Tek etkili düşük seviye kontrollü absopsiyonlu soğutma çevrimi [4]
ÇİZELGE 1- Çözelti çevrimi dengeleme diyagramı [4]
TEKNİK BÜLTEN
Nisan 2014 - Sayı 62
Sayfa 4
Yoğuşturulamayan Gazların Dışarıya
Atılması (Purge) İşlemi
Vakum altında çalıştırılan su soğutma gurubunun içine sızan yoğuşturulamayan gazların dışarı atılması işlemidir. ARI 560 standartlarına göre sızdırmazlık 0,0002 cm³/s ‘den az olmalıdır. Bu
işlem belirli zaman aralıklarında otomatik veya elle yapılabilir.
Verimlilik
Birleşik ısı-güç sisteminde kullanılan türbin havasını soğutma projelerinde her proje için soğutma çevriminin enerji verimliliği hesaplanmalıdır. Türbin havasının soğutma gerekliliği su soğutma
sisteminin kapasitesini belirler. Su soğutma sistemin verimliği ise
bu kapasite için harcanan enerji miktarıyla (COP) belirlenir. Bunu
bir örnekle açıklayalım.
Hesaplanan su soğutucunun kapasitesi 1.100 kW olsun. Bunun
için kurulan soğutma sisteminin özellikleri:
BUHARLAŞTIRICI (EVAPORATÖR): ARI560 FF 0,04403; Su
Giriş/Çıkış Sıcaklıkları 12,0-7,0 °C; Direnç 89,05 kPa(g),
SOĞURUCULU YOĞUŞTURUCU: Su Giriş/Çıkış Sıcaklıkları
29,0-32,5 °C; Debi 189,3 l/s; Direnç 159,02 kPa(g),
GENERATÖR- ARI560 FF 0,04403; Çözelti Giriş/Çıkış Sıcaklıkları 95,0-81,5 °C; Debi 29,0 l/s; Çıkış Hızı 1,78 m/s; Direnç
35,84 kPa(g)’dir.
Su soğutma sisteminin harcadığı enerji Tablo 1’de gösterilmiştir:
ŞEKİL 2- Yoğuşturulamayan gazların dışarıya atılması (Purge) [4]
A1-Soğurucu ayrım borusu
A2-Yoğuşturucu ayrım borusu
B- İkincil ısı değiştirici
C- Ayırma deposu
D-Depolama bölümü
E- Çözelti dönüş vanası
F- Seviye göstergesi
G- Yedek boşaltma vanası
H- Boşaltma vanası
J- Boşaltma şişesi
K- Hermetik çözelti pompası
L- Dış atım (purge) vanası
Kısılma vanaları üzerinden geçirilen akış ile yoğuşturulamayan
gazlar dışarı atılır. Bu işlemin yapılmaması soğutma kapasitesinde
azalmaya neden olur.
Örnekte 1.100 kW enerji üretmek için toplam 170,9 kW elektrik
enerjisi harcanmıştır.
Dolayısıyla sistemin verimi: COP = 1.100 / 170,9 = 6,44
olarak bulunur.
Su soğutma sisteminin işletme maliyeti için enerji tüketimi ile birlikte su tüketimi de dikkate alınmalıdır.
SANTRİFÜJ GURUPLAR
Mekanik su soğutma 1922‘lerden beri santrifüj kompresörler ile yapılır. Santrifüj kompresörlü su soğutma grup-
TEKNİK BÜLTEN
Nisan 2014 - Sayı 62
Sayfa 5
ları elektrik motoru ile çalıştırılan makinalardır (Şekil 3).
Mekanik soğutma çevriminde soğutucu akışkan soğutulmak istenen proses suyunun enerjisi ile buharlaştırılır,
kompresör yardımı ile sıcaklık ve basıncı yükseltilir ve
yoğuşturucuda sıvılaştırılarak soğutma işleminin devamlılığı sağlanır.
Santrifüj guruplar sanayide yüksek verimlilikleri nedeni
ile tercih edilir. Bu gruplarda küresel ısınmaya olumsuz
etkisi en az olan, ozon dostu R134a soğutucu akışkan
kullanılılır.
Şekil 4’de örnek olarak verdiğimiz, Carrier’ın tasarladığı Evergreen® santrifüj kompresörlü su soğutma grubu
çevreye zarar vermeden, gerçek çalışma koşullarında
üstün verimlilik sağlar. Bu özelliği ile türbin giriş havasının soğutulması uygulamalarında kullanılır.
703 – 5.275 kW kapasite aralığında 19 XR; 703 –
5.100 kW kapasite aralığında frekans inverterli 19 XRV
modelleri artırılmış yüzey alanı, borulamada yüksek teknoloji, yüksek verimli motor ile sınıfında en yüksek verime (Best in Class - ASHRAE 60.1) sahiptir.
Resim 1- Carrier 19 XR Tek kademeli, yarı-hermetik, santrifüj kompresörlü su soğutma gurubu [6]
4. TÜRBİN GİRİŞ HAVASININ SOĞUTULMASI
ÇİZELGE 2’de dış hava sıcaklığına bağlı giriş havası - kapasite
eğrisi gösterilmiştir.
Carrier 19XR/XRV grupları yıllık kaçak oranı hava koşullandırma endüstrisinde sağlanabilen en küçük kaçak
değeri olan % 0,1’dir. Pozitif basınçlı tasarımı, değişken
difüzör optimizasyon mantığı ile birleşik kısmi yük değerlerini (integrated part load values- IPLV) iyileştirir.
Aşırı Soğutma Odası
YOĞUŞTURUCU
Yoğuşturucu Suyu
Yüzer Vanalı
Oda
Yoğuşturucu Ayırma Vanası
MOTOR Kavrama
KOMPRESÖR
Difüzör
Kılavuz Vana Motoru
Pervane
Filtre
Kurutucu
ÇİZELGE 2- Giriş havası sıcaklığı ile türbin kapasitesi ilişkisi
Orifis
Isıl
Genleşme
Vanası
1
2
3
Kılavuz
Vana
SOĞUTUCU
Dağıtım Borusu
Soğutucu Suyu
Soğutucu Ayırma
Vanası
1.
2.
3.
Yağ Soğutucu
Yağ Filtresi
Yağ Pompası
ŞEKİL 3- Tek etkili, yarı-hermetik, santrifüj kompresörlü su soğutma
gurubunun çalışma çevrimi [5]
ÇİZELGE 2’den görüleceği gibi 5-15°C giriş hava sıcaklığı aralığında yaklaşık 62-67 MW aralığında olan türbin kapasitesi, bundan sonra giriş hava sıcaklığına bağlı olarak lineer bir şekilde
azalmasını sürdürür ve 40°C sıcaklık değerinde 50 MW’a kadar
düşer. Sistem verimi de buna bağlı olarak ciddi oranda azalır. Bu
nedenle incelemenin başlangıcında belirtildiği gibi türbin giriş havasının 15°C giriş hava sıcaklığını üzerinde soğutulması gerekir.
Alarko Carrier türbin giriş havasının soğutulması projelerinde sağladığı yüksek verimli cihaz ve donanımların yanı sıra uygulama
olasılıklarının hesaplanmasında ve soğutma gruplarının tedarikinde süpervizyon desteği de sağlar.
TEKNİK BÜLTEN
Nisan 2014 - Sayı 62
Sayfa 6
5. ÖRNEK TESİSLER
Habaş Aliağa Tesisleri
Alarko-Altek Kırklareli Kombine Çevrim Doğalgaz Santrali
Soğutma kapasitesi: 1.Faz 20 MW, 2. Faz 80 MW
Soğutma Kapasitesi: 5MW
Resim 2- Carrier 16 JLR Tek etkili, absorbsiyonlu su soğutma gurubu [6]
Resim 3- Carrier 19 XR tek kademeli santrifüj gurubu
6. SONUÇ
Enerji maliyetlerinin düşürülmesinde oldukça etkili bir yöntem olan bu sistemin de kullanımının yaygınlaşması ülkemize ve endüstrimize
yararlı olacaktır.
KAYNAKLAR
[1]
[2]
[3]
[4]
[5] [6]
Kojenerasyon hakkında bilgi için bkz: Türkiye Konjenerasyon Derneği, http://www.turkoted.org/
ASHRAE, Refrigeration 98
ASHRAE, Fundamentals 98
“Hermetic Absorption Liquid Chillers- 16JB, Operation and Maintenance Instruction” Carrier Corp., Catalog no 531-614, 1997
Carrier, centrifugalcycle.avi
“Evergreen and Aqua Series Water Cooled Chillers”, Cat. No: 04-811-50026, commercial.carrier.com
Download

Sayı 62 - Alarko Carrier