Romanya’nın Constanta kentindeki eskiyen bölgesel ısıtma tesisatı yenilendi. Yeni tür sıcak su devir daim pompaları, ilgili değişken hızlı tahrik kutuları ve diğer kumandalar kullanılarak talebe bağlı bir düzenleme gerçekleştirildi ve böylelikle tedarik kalitesi gelişti ve optimize edilmiş, enerji tasarruf eden bir işletme anlayışı sunularak tesisatın güvenilirliği de artırılmış oldu.

Bölgesel ısıtma sistemleri, tüketicilerin kullandıkları tesisatlara ısı dağıtımında işletme maliyetlerini düşürmek açısından inanılmaz bir potansiyele sahip bulunuyor. Romanya’nın Constanta kentindeki bölgesel ısıtma tesisatında yapılan modernleştirme çalışmasında öncelikle sıcak sulu devir daim pompaları yenilendi ve 132 bölgesel ısıtma aktarım istasyonunun merkezi bir kumanda istasyonundan izlenmesine olanak sunan bir otomasyon sistemi kuruldu. Kullanılan devir daim pompalarına talebe bağlı hız kumanda sistemleri tesis edildi. Bugüne kadar RADET bölgesel ısıtma tesisat şirketinin yeni sistem çalışırken edindiği deneyimlere göre, talebe bağlı ısı dağıtımı ile elde edilen enerji maliyet tasarrufları ve pompa enerji girdisinde yaşanan azalma ile ısı tedarik sisteminin kalitesini geliştirmek adına yapılan yatırımlar kendi maliyetini ödemekle kalmayıp genel anlamda tasarruf sağlamıştır.

Bölgesel ısıtma Doğu Avrupa ülkelerinde enerji tedariği alanında önemli bir rol oynamakta, konut tipi binalara termal ısı ve sıcak su sunmaktadır. Bazı büyük kentlerde bölgesel ısıtma mekan ısıtmalarının % 60’ından fazlası bölgesel ısıtma yoluyla tedarik edilmektedir.

Bununla birlikte, mevcut bölgesel ısıtma sistemleri büyük çapta yenileme çalışmasına gereksinim duymaktadır. Aslında artık çok eskimiş olan dağıtım şebeke sistemleri yüzünden yaşanan ısı kayıplarının genellikle % 20 hatta % 30 civarında seyrettiği saptanmıştır. Bölgesel ısıtma tedarik eden şirketlerinin kombine ısı ve enerji santrallerinde (CHP/KIE) bulundurması gereken enerji miktarı çok yüksektir. Ayrıca enerji kaybına neden olan bir başka husus da, birleşik binalardaki ısı gereksinimleri ve koşullarının devamlı olarak hareketli olmasından ötürü sıcak su dağıtımının yanlış miktarlarda gereksinime eşleşiyor olmasıdır. Aktarım istasyonlarındaki miadını doldurmuş devir daim pompaları sabit devirlerde daha düşük verimlilik seviyelerinde çalışmaktadır. Bu da akabinde (ısı aktarım ortamının taşınmasında) yüksek termal enerji tüketimine ve motor pompası elektrik tüketiminin de artmasına neden olmaktadır. 

Constanta’daki bölgesel ısıtma sistemini yenileştirme çalışmasındaki temel şirketler

• Enerji tedarikçisi 

Regia Autonoma de Distribuire a Energiei Termice (RADET), Constanta

• Pompa, hız kumanda sistemleri ve vanaların üreticisi 

KSB Aktiengesellschaft, Frankenthal, Almanya, www.ksb.com

• Romanya’daki KSB temsilcisi 

S.C. Multigama Tech S.R.L., Bükreş,  www.ksb.ro

Bölgesel Isıtma Düzeni

Constanta kentinin geniş çaplı bölgesel ısıtma tesisatı bir kentin sunduğu enerji tedarik sisteminin güvenilirlik ve enerji verimliliği için gerekli olan modern koşulları nasıl karşılayamadığına iyi bir örnek teşkil etmektedir. Kentte yaşayan 200 bin nüfusun tamamı ısıtma ve sıcak su ihtiyacı içerisindedir. Yaklaşık 30 yıllık olan eski tesisat sistemi her geçen gün daha sık yaşanan bozuklukların, enerji maliyetlerinin yüksek olmasının ve bakım masraflarının daima artış yaşamasının aslında temel nedeniydi. 

İşletmeci firma olan yerel enerji tedarikçisi Regia Autonoma de Distribuire a Energiei Termice (RADET) 132 adet olan bölgesel ısıtma katarım istasyonu ile iki enerji santralinin yenileştirilmesi çalışmasına büyük çaplı bir yatırım yaparak bu Karadeniz kasabasındaki 87 bin konuta hizmet sunmayı planlıyordu. RADET tarafından işletilmekte olan aktarım istasyonlarına ek olarak endüstriyel tesislerle diğer ısı tüketicileri için hizmet sunan 72 tane daha tedarik birimi bulunuyor.

Enerji Maliyetleri Nasıl Azaltılır?

2006 yılından beri sürmekte olan yenileştirme çalışması Constanta’nın ısı tedariği için geliştirilen ve halen devam eden bir çalışma olan “merkezi termal enerji tedariği için yerel strateji” kalkınma çalışmasının bir parçası olarak yürütüldü. Yatırım programındaki çalışmalar arasında sıcak su devir daim pompalarının yenilenmesi, elektrikli ve gözetim sistemlerinin yenilenmesi ve ayrıca bölgesel ısıtma aktarım istasyonlarının otomatik gözetim ve yönetimini sağlayacak bir sistem de yer almakta. Otomatik performans ayarlamasının yapılabilmesi için devir daim pompalarının yerine enerji tasarrufu sağlayan değişken hızlı pompaların tesis edilmesi büyük önem arz ediyordu. Halen aktarım istasyonlarının % 80’inde yeni devir daim pompaları bulunuyor.

Talebe Dayalı Performans

Söz konusu tedarik ağı yalıtımlı borular aracılığıyla yaklaşık 12 bar basınç seviyesinde aktarım istasyonlarına saatte 120 bin kg sıcak su dağıtımı gerçekleştiriyorlar. 136 metre uzunluğundaki bölgesel ısıtma ağı birbirine bağlı konutların bulunduğu binalara hem mekan ısıtmasında kullanılması hem de sıcak su ihtiyacını karşılaması için termal ısı taşıyor. Aktarılan termal ısı kent yakınlarında bulunan, birincil enerji kaynağı olarak petrol ve gaz kullanan ve 2 x 50 MW termal çıktıya sahip bir enerji santralinden elde ediliyor. 

Bölgesel ısıtma aktarım istasyonlarının her aşamada teker teker yenilenmesinin ardından tesis edilen değişken hızlı tahrik pompaları ısı enerjisinin eskiye oranla çok daha yüksek verimle kullanılmasına olanak tanıyor. 2005 yılı Aralık ayı ile 2007 yılı Şubat ayı arasındaki dönemde Alman pompa üreticisi KSB Constanta kentine yine KSB tarafından üretilen PumpDrive değişken hızlı tahrik sistemi ekli bulunan 750 Etalin sıcak su devir daim pompası sundu. Bu pompalar 132 ısı aktarım istasyonundan şimdiye dek yenileme çalışmasının bittiği 102 tanesine tesis edildi. Hız kontrol sistemi sürekli olarak pompa çıktı değerini termal ısının yükselip alçalan koşullarına uyarlamaya çalışıyor. Böylelikle, düşük akış olduğu dönemlerde o sırada gerekli olan çıktı miktarı bağlantıdaki ısıtma sistemine pompalanıyor.

Merkezi Gözetim

Değişken hızlı tahrik sistemi gerçek akış hızı ve hız değerleri gibi pompalardaki değişkenlerin kontrol edilebilmesine olanak tanıyor. Bu sayede işletme ve bakımdan sorumlu personel, pompalardaki parametreleri okuyarak doğrudan aktarım istasyonlarına götürerek gerekli olan yerlerde ayarlama yapabiliyorlar. Ayrıca merkezi bir kontrol istasyonundan tüm pompaların işletimini izleyebilmek de mümkün oluyor.

Yenileştirme çalışmaları sırasında veri toplama, aktarım ve depolaması için ağ üzerinden çalışan bir IT iletişim sistemi de kuruldu. Bu sistem ile tedarik sistemindeki süreçleri gerçek zamanlı olarak takip etmek mümkün.

Mevcut donanım ile donanımın işleme koşullarını aktarım istasyonlarındaki bilgisayarlardan uzaktan gözetimde tutmak için ethernet bağlantıları kullanılıyor. Isı ve su sayaçlarındaki tüketim verileri merkezi olarak toplanıyor ve bir M-bus iletişim ara yüzü aracılığıyla değerlendirmeye tabi tutuluyor. Ayrıca aktarım istasyonları arasındaki fiber optik TCP/ICP veri iletişim sistemi ile belli bir aktarım istasyonunda bulunan bakımdan sorumlu personelin başka istasyonlardaki pompaların işletimini kumanda etmesi sağlanmıştır. Güvenlik amacıyla parametre de-ğişiklikleri sadece merkezi kumanda istasyonundan yapılabilmektedir. Buna ek olarak, tüm veri iletişim ve yönetim sistemi gerçek değerler ve ayar noktaları gibi analizlerin yanı sıra veri tarihçesini derlemektedir. 

Tasarruf Sağlamak

İşletme güvenilirliğinin düzeltilmesi bir yana, bölgesel ısıtma şirketi ayrıca mevcut işletme maliyetlerinde de tasarruf sağladı. Enerji tedarik şirketi RADET Teknik Departman Südürü Nela Stefanx “Değişken hızlı tahrik sistemleri kurulu olan devir daim pompaları, gerekli olan çıktıyı otomatik olarak değişken sıcak su talebine göre eşleştiriyor. Pompaların kontrol birimleri ayrıca tesisin otomasyon sistemine entegre edilebildiği için ayar noktaları ve işletme koşulları merkezi olarak izlenebiliyor” diyor. 

Enerji tasarrufu sağlayan işletmecilik ise termal enerjinin daha etkin kullanıldığı ve pompa tahriki enerji gereksiniminin azaltıldığı yani işletme maliyetlerinin düştüğü anlamına geliyor.

Yapılan tasarruflar sayesinde tedarik güvenilirliğini daha da iyileştirmek için daha fazla miktarda yatırım yapılması sağlanabildi. Bölgesel ısıtma aktarım istasyonlarına her bir ısıtma bölgesi için birer tane olmak üzere paralel olarak tesis edilen ikişer pompa takıldı. Yani tüm bölgesel ısıtma sistemi için yedekleme sağlandığı için sistem bozulduğunda veya tamir iş olduğunda geçen boş zamanlar asgariye indirilmiş oldu.

Bilgi Birikim Daima El Altında

Yenileştirme çalışmaları sırasında çalışan SC Rombi SA, SC Petroconst SA ve SC Siemens Romanya’dan oluşan bir konsorsiyum, KSB ile daima iletişim halindeydi. KSB firmasından bir yetkili donanımın tesis edildiği sırada hazır bulundu ve uygun çıktıya sahip pompaların ilgili aktarım istasyonlarına takılmasını sağladı. KSB görevlisi ayrıca hız kontrol sistemleri için farklı olan basınç sensörlerini de doğru bir şekilde yerleştirmeye gayret etti.

Pompaların yerlerine yenisini yerleştirme çalışması, ısı tedariğinde ortalama 10 ile 14 saat kadar kesinti ile sonuçlandı. Bu nedenle çalışma yaz aylarında yapıldı. Pompaların kontrol mekanizmalarının otomasyon sistemine entegrasyonu da sıcak su pompaları kurulurken gerçekleştirildi.

RADET’in verdiği bilgilere göre, dönüşüm çalışması aktarım istasyonu başına yaklaşık iki hafta sürdü ve bu çalışmaya borulardaki yenileme işleri ile yalıtım parçaları, drenaj donanımı, basınçölçerler ve kesme vanaları gibi gerekli olan tesisat işi de dahildi. Yenileştirme çalışması sırasında sıcak su tedarik hattında kullanılan toplam 1,200 KSB diyafram kesme vanası da yenilendi.

Çevrenin Korunması

Şimdiye dek derlenen tüketim verilerine göre, tesis işletmecileri tasarruf edilen enerji miktarının % 30 olduğunu belirtiyorlar. Yenileme çalışmasından önce, mevcut pompalar gerçek ısı talebi ne olursa olsun durmadan tam yükle çalışmaktaydı. Nela Stefan avantajları şöyle özetliyor: “Talebe göre çalışacak pompalarla ilgili yapılan teknik sistem güncelleme çalışması ve sürekli olarak işletme koşullarını kontrol etme olasılığının kazandırılması sadece işletme güvenilirliğini artırmakla kalmadı, ayrıca termal ve enerji tüketiminin azaltılması sonucu kaynaklarda da tasarruf edilmesini sağladı. Tedarik kalitesi de aynı zamanda geliştirilmiş oldu. Yapılan yenileme çalışmasının bir başka olumlu etkisi de bölgesel ısıtma sisteminin yenilenmesiyle çevre kirliliğinin önüne geçildi ve emisyonlar azaltılmış oldu”.