Bir otomotiv yan sanayi tesisinin basınçlı hava sisteminde enerji tasarrufu uygulaması
Compressed air system energy saving application in an automotive supplier plant
Yazar: GAMZE KÜÇÜKYAĞLIOĞLU
Danışman: PROF. DR. FATİH MEHMET BOTSALI
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Enerji ekonomisi = Energy economy ; Enerji tasarrufu = Energy saving ; Enerji verimliliği = Energy efficiency ; Otomotiv yan endüstrisi = Automotive supplier industry ; Yüksek basınçlı hava = High pressure air

Özet:
Dünya nüfusunun artması, insanların refah düzeyindeki gelişme ve endüstriyel faaliyetlerde ortaya çıkan gelişmeler enerji kullanımında önemli artışa neden olmaktadır. Doğal kaynakların verimli ve rasyonel kullanımı ve enerji üretirken çevreye verilen zararın azaltılması ihtiyacı; enerji tasarrufu ve enerji verimliliği uygulamalarının önemini giderek artırmaktadır.
Bu çalışma, bir otomotiv yan sanayi tesisindeki basınçlı hava hattında enerji tasarrufu sağlamayı ve enerji verimliliğini artırmayı hedeflemektedir. Belirlenen hedef doğrultusunda, Konya ilinde karayolu taşıtları için süspansiyon ve direksiyon sistemi bileşenleri üretimi konusunda faaliyet gösteren bir tesisin basınçlı hava sistemi üzerinde ölçüm ve incelemeler yapılması, sistemdeki mevcut enerji kayıplarının hesaplanması, alınabilecek önlemlerin tespit edilmesi, enerji kayıplarının ekonomik değerinin ve belirlenen tasarruf önlemlerinin uygulanması durumunda elde edilebilecek parasal kazanımın belirlenmesi amaçlanmıştır.
Çalışma kapsamında uygulanan metodoloji: Basınçlı hava sistemi bileşenlerinin ve konfigürasyonunun belirlenmesi; arz tarafı ölçüm ve analizleri; iletim tarafı ölçüm ve analizleri; atık ısının değerlendirilmesine yönelik incelemeler; talep tarafı ölçüm ve analizleri; potansiyel tasarruf önlemlerinin belirlenmesi; sistemdeki kayıpların ve belirlenen tasarruf önlemlerinin ekonomik analizi adımlarını içermektedir. Sistemdeki kayıpların belirlenmesi amacıyla; bir enerji analizörü kullanarak işletmedeki kompresörlerden veri toplanmış ve kompresörlerin spesifik enerji tüketimleri hesaplanmıştır. Diğer yandan, işletmedeki basınçlı hava hattında ultrasonik sızıntı dedektörü ile kaçak ölçümleri yapılarak mevcut enerji kayıpları belirlenmiştir. Kompresörlerdeki atık ısının değerlendirilebileceği alanlar araştırılmış, operasyon bölgelerinde basınçlı hava ile çalışan ekipmanların verimlilikleri değerlendirilerek enerji tasarrufu ve enerji verimliliğini sağlayabilecek ekipman kullanımı senaryoları önerilmiştir. Çalışmanın sonuç bölümünde mevcut sistemdeki hava kaçaklarının ve mevcut konfigürasyondaki kompresör ve ekipman seçimine bağlı olarak enerji verimliliği yönünden ortaya çıkan olumsuzluklar sıralanarak mevcut basınçlı hava sisteminin enerji ekonomisi yönünden değerlendirmesi yapılmış, işletmedeki basınçlı hava sisteminin verimliliğini artırmak için alınabilecek önlemler belirtilmiştir. Önerilen tedbirlerin uygulanması ile işletmenin yıllık enerji tüketiminde %10.8 oranında tasarruf yapılabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
The increase in the world's population, the improvement in the welfare level of the people and the developments in industrial activities cause a significant increase in energy use. Efficient and rational use of natural resources and the need to reduce environmental damage while generating energy are becoming increasingly important for energy saving and energy efficiency applications.
This study aims to save energy and increase energy efficiency in the compressed air line in an automotive sub-industry plant. In line with the determined target, it is aimed to carry out measurements and investigations on the compressed air system of a facility operating in the production of suspension and steering system components in Konya, to calculate the existing energy losses in the system, to determine the measures to be taken, to determine the economic value of the energy losses and the monetary gain to be obtained.
Methodology applied in the study: Determination of components and configuration of compressed air system; supply side measurement and analysis; transmission side measurement and analysis; investigations for the evaluation of waste heat; demand side measurement and analysis; identify potential savings measures; economic analysis of the losses in the system and the determined saving measures. In order to determine the losses in the system; data was collected from the compressors using an energy analyzer in operation and the specific energy consumption of the compressors was calculated. On the other hand, leakage measurements were made with ultrasonic leak detector in the compressed air line in the plant and the current energy losses were determined. The areas where the waste heat in the compressors can be evaluated were investigated, and the efficiency of the equipments operating with compressed air in the operation areas were evaluated and the scenarios for the use of equipment that could provide energy saving and energy efficiency were proposed. In the conclusion part of the study, air leaks in the existing system and the problems arising from the selection of compressors and equipment in the current configuration are listed and the existing compressed air system is evaluated in terms of energy economy and the measures that can be taken in order to increase the efficiency of the compressed air system in the operation are indicated. It was concluded that the implementation of the proposed measures could save 10.8% in annual energy consumption.