Su, günümüzdeki en kritik ve önemli konuların başında gelmektedir. Isı transferi, temizleme ve çözücü gibi birçok endüstriyel uygulamada en yaygın olarak kullanılan akışkandır. Bu amaçla kalite ve maliyet açısından etkin bir şekilde kontrol edilmelidir. Sürdürülebilir su temininin sağlanması en önemli global sorunlardan biridir. ABB alçak gerilim sürücüler atık sudan temiz su elde edilmesi ve sonrasında dağıtımı aşamalarının tümünde birçok uygulamada  önemli rol oynamaktadır.  Günümüzde su sektöründe karşılaşılabilecek sorunları aşağıdaki gibi sıralayabiliriz: 

• Su maliyetlerindeki artış

• Su kaynaklarının azalımı

• Su kalitesizliğinin proses ve ürünlerdeki olumsuz etkisi

• Atık su arıtma tesisleri işletme, kurulum maliyet artışı

 

ABB tüm bu sorunları göze alarak, müşterilerine en etkin çözümleri sunmak için çalışmalarını sürdürmektedir. ABB sürücüler, atık su tesisine suyun kaynaktan alımından, tesiste işlenmesine ve sonrasında dağıtımına kadarki tüm proseslerde kullanılmaktadır.  Uygulamaya yönelik olarak debimetre, basınç sensörleri gibi cihazlardan alınan değişkenlere göre pompa, fan ve kompresörleri regüle etmektedir. 

 

ABB sürücülerin sağlamış olduğu enerj tasarrufu ve mekanik ömrün arttırımı yanında aşağıdaki faydalarını da sıralayabiliriz: 

• Su kalitesinin daha etkin kontrolü

• Daha akıllı otomasyon sistemleri

• Azaltılmış enerji tüketimi

Tüm bu bilgiler ışığında su sektörü için enerji tüketimi büyük bir önem teşkil etmekte ve mevcut sistemlerdeki pompalara sürücü uygulaması ile çok ciddi düzeyde enerji tasarrufu elde edilmektedir. 

 

Sürücü Uygulaması ile 4,5 Ay Ortalama Geri Dönüşüm Süresi 

Bu kapsamda ABB Elektrik San. A.Ş.’nin motor sürücüleri partnerlerinden Halıcı Elektronik ve Telekomünikasyon San. Tic. Ltd. Şti. 2011 yılı başında başladığı İSKİ terfi istasyonlarında sürücü uygulaması ile enerji verimliliği anlamında başarılı sonuçlar elde etmiştir. İlk aşamada toplam 18 terfi istasyonundaki direkt yol verilen pompa motorlarına sürücü uygulaması gerçekleştirilmiştir. Uygulama sonucunda İSKİ’nin hazırlamış olduğu raporlara göre,  komple projenin geri dönüşüm süresi ortalama 4,5 ay olarak çıkarılmış, yıllık ortalama enerji tasarrufu bedeli ise yaklaşık 600.000 TL olarak açıklanmıştır. İlk fazdaki başarılı sonuçlardan sonra, diğer terfi istasyonlarında da bu revizyon projesinin devamı gerçekleştirilmektedir. 

 

Uygulama Detayları

İSKİ terfi merkezlerindeki bu uygulamada, sisteme eklenen bir basınç transmitteri üzerinden alınan analog bilgiye göre sürücünün hız kontrolü gerçekleştirilmiştir. İstenilen optimum basınç bilgisi değerine göre pompanın hızı nominalden, istenilen proses değerine göre çalıştırılmış ve yüksek oranda enerji tasarrufu gerçekleştirilmiştir. Terfi merkezlerindeki mevcut santrifüj pompalar, endüstride ve binalardaki en yaygın tip pompalar olup, sıvının basıncını arttırmak amaçlı kullanılan mekanik cihazlardır. Çalışma prensibi olarak ise, sıvı pompanın içinden geçerken pompa pervanesinde hızlandırılır ve yüksek hızda gövdeye boşaltılır. Kullanılan bu enerji mümkün olan en verimli şekilde sıvı basıncına dönüştürülür. 

 

Aşağıdaki şekilde de görülen pompa eğrileri, pompanın teknik performansını göstermektedir. Yatay eksen akış hızını, dikey eksen ise üretilen yükü ve gücü göstermektedir. Normalde pompa eğrisiyle birlikte verilen sistem eğrisi, boru hattının statik yükünü ve direncini gösterir. Pompanın çalışma noktası, sistem eğrisi ile pompa eğrisinin kesişim noktasıdır. Benzeşim yasalarına göre, bir santrifüj pompanın devri (n), akış hızı (Q), basma yüksekliği (H) ve tüketilen güç (P) arasında aşağıdaki gibi bir bağlantı bulunmaktadır. Akış hızla doğru orantılı olarak değişmektedir. Yükseklik ise hızın karesi ile, güç ise hızın küpü ile orantılı olarak değişmektedir. Aşağıdaki bağlantıya göre pompa hızının %20 oranında azaltılması ile, %50’ye varan enerji tasarrufu sağlanabilmektedir. ISKI projesinde kullanılan santrifüj pompalar ve benzeşim yasalarından kaynaklı, ortalama %20-30 arası bir enerji tasarrufu sağlanmıştır. 

 

Akış, hız ile doğru orantılıdır. 

 

Yükseklik değişimi, hız değişiminin karesi ile doğru orantılıdır. 

 

 Güç değişimi, hızın değişiminin küpü ile doğru orantılıdır. 

 

Teknik olarak bir sincap kafesli asenkron motorun hızının değiştirilmesi için motora uygulanan besleme geriliminin frekansının değiştirilmesi gerekmektedir. Sürücüler, sabit şebeke gerilim (V) ve frekansından (Hz) istenilen düzeyde değişken çıkış gerilimi ve frekansı elde eden cihazlardır.  Sürücünün çıkış frekansı motorun hangi hızda döneceğini belirlemektedir. Sürücü ile yolverme diğer kontrol metodlarına (direkt, yıldız-üçgen, yumuşak yolverici) göre daha kompleks bir yapıdadır ve, daha yüksek güç faktörüne sahip olması, motor kalkış esnasındaki akımı sınırlayarak elektrik-mekanik sistemin ömrünü uzatması ve enerji tasarrufu gibi birçok faydası bulunmaktadır. 

 

İSKİ projesinde direkt yol verilen pompalara, basınç transmitteri üzerinden gelen bilgi direkt olarak sürücüye analog giriş olarak bağlanmıştır. Bu bilgiye göre istenilen basınç seviyesi sürücüye set edilmiştir. Böylece ihtiyaca göre pompa motorunun hız değişimi ile hem daha etkin kontrol, hem de çok ciddi düzeyde enerji tasarrufu sağlanmıştır. 

 

ABB ACQ810 Sürücüler

Projede kullanılan ABB ACQ810 sürücüler, su ve atık su uygulamaları için dizayn edilmiş ve pompa kullanıcıları tarafından ihtiyaç duyulan tüm fonksiyonları içermektedir. Modüller önceden programlanmış pompa kontrol fonksiyonlarını içerir. Bu fonksiyonların seçilmesi ve uygulanması tek ve çoklu pompa uygulamaları için, önceden yapılandırılmış makroların kullanımıyla oldukça kolaydır. Ayrıca, kullanıcıların kendi sürücülerini daha da özelleştirmelerine olanak veren kolay kullanılabilir programlama asistanı sunulmaktadır. ACQ810 sürücülerin standart olarak sahip olduğu EMC ve harmonik filtreler ile enerji kalitesi açısından da sorunsuz devreye alma ve sonrasında işletme sağlanmıştır. Ayrıca gelişmiş Türkçe kontrol paneli ile kullanıcılara daha kolay kurulum ve kullanım imkanı sunulmuştur. 

 

Özet olarak; su sektöründe de enerji maliyetleri çok ciddi bir payı oluşturmakta ve tüketilen gücün büyük bir kısmı pompa motorlarında harcanmaktadır. Sürücü uygulaması ile çok ciddi oranda enerji tasarrufu gerçekleştirilebilmektedir. Su ve atık su uygulamaları için özel olarak tasarlanan ACQ810 sürücü modülleri, tek ve çoklu pompa sistemleri için özel tasarlanmış pompa kontrol fonksiyonlarını standart olarak desteklerler. Bu fonksiyonlar, su ve atık su proseslerinin düzgün ve sorunsuz çalışmasını temin ederek, gereksiz iş kaybını azaltır ve enerji verimliliğini maksimize eder. Bu fonksiyonları yumuşak dolum, pompa eş yaşlanma, yedekleme, debi hesaplama, çoklu paralel pompa kontrolü, pompa temizleme, seviye kontrolü v.b. olarak sıralanabilir. Sürücülerin pompaya özel bu özellikleri pompa sisteminin çalışma ömrü maliyetini azaltarak, zaman ve paradan tasarrufa yardımcı olur. 

 

ABB, su sektörüne yönelik sunmuş olduğu geniş ürün yelpazesi ve sahip olduğu partnerleri ile birçok anahtar teslim projeyi başarıyla gerçekleştirmiştir. İSKİ Terfi merkezleri projesinin ilk fazını başarılı bir şekilde tamamlayıp teslim eden ABB partneri Halıcı Elektronik ve Telekomünikasyon San. Tic. Ltd. Şti., sektörde sahip olduğu deneyim ve referanslar ile bu pazarda güvenilir bir oyuncu olarak faaliyetlerine devam etmektedir.