Giriş
Bundan yıllar önce, 1997 yılında bir gün , Swiss Otel-The
Bosphorus teknik müdürü rahmetli Oğuz YÜKSEL, otelin o zamanki işletmecisi olan
Swiss Air’in enerji yönetimine çok önem verdiğini, otellerin performanslarının
artık bu doğrultuda da belirleneceğini öğrendiğini söyledi.Oğuz Bey, işte bu
ölçüm ve kontrol için tüm Dünya’da bina otomasyon sisteminin kullanıldığını,
kendisinin de öyle yapacağını, benim yardımıma ihtiacı olduğunu belirtti.
Eski bir deniz subayı olan Oğuz Bey, gördüğüm en beyefendi, en
nazik kişilerden biriydi, itiraz etmek de kolay değildi.Tamam, daha önceden de
“Enerji yönetimi” ile ilgili olarak otomasyon müşterilerine edebiyat yapıyorduk
ama, ilk defa kendimizi ölçmek ve her aylık gelişmemizi izlemek zorunda
kalıyorduk. Alarko’dan ayrı olduğum o dönemde, rahmetli Oğuz Ağabey’i de kıramayarak
çalımaya başladık.
ği için çalıştıkça ben de yardım etmek zorunda kalıyordum. Şimdi
Dünya’da hiçbir bilgisayarda olmayan bir işletim sistenmi olan mini bilgisayar,
kullanım kolaylığı olarak da şimdiki bilgisayarlardan çok farklıydı.
Kolaylıktan çok zorluktan bahsetmemiz gerekiyordu. Fare yoktu, ekran yarı
grafikti, 8’lik tabanda sayılarla uğraşmaktan, normal insan gibi saymayı
unutuyorduk neredeyse. PDP11 tam anlamıyla bir baş belasıydı..
Sadece otomasyondan toplanan loglar ve trendler değil, IBM lotus
notes’dan gelen şikayet epostaları, teknik personelin kendi gözlemleri, sözlü
şikayetler, bilgi olarak kullanılabilecek ne varsa değerlendirilyor, tespit
edilen hatalar için(çoğunlukla otomasyon sisteminde olmak üzere!..) gereken
düzeltmeler yapılıyordu..
Sonunda Swiss Otel, tüm Dünya’da ki Swiss Air tesisleri arasında
yapılan benchmarking ”kıyaslama” çalışmasında birinci oldu. O sene benzer bir
çalışmada İstanbul’da ki 4 ve 5 yıldızlı oteller arasında yapıldı. Swiss
Otel the Bosphorus gene açık ara farkla birinci oldu..
Rahmetli Oğuz Bey’e bu topladığım bilgileri bir sempozyumda
paylaşmak istediğimi söyledim.. Hiç bir bemcillik yapmadan, “Çok iyi olur..Tüm
Türkiye enerji yönetimiyle daha aktif ilgilenir..” diye cevap verdi.
Sadece birtek şey rica etti.. Kıyaslamaya katılan diğer binaların adlarını
kullanmamamı.. Ben de öyle yaptım..
İşte tam 18 yıl önce, İzmir TESKON’da verilen bildiriyi
bulacaksınız bu blogda..Oldukça büyük bir bildiri olduğu için parçalamak
zorunda kalıyorum. Resimleri fotokopiden alındığı için uygun değil, o yüsden
yenilendi. Haşa faydalı olur diye düşünüyorum..
ÖZET
Türkiye'de BYS kullanımı gittikçe yaygınlaşıyor olmasına rağmen, temel bilgi birikimi DDC üzerindedir. Oysa denetleme (supervisory functions) ve planlama ile ilgili uygulamalarda bilgi birikimi pek yaygın değildir. Bunun sonunda BYS haid disklerinde biriken yüzlerce megabyte'hk bilgi kullanılmamaktadır. Bu bildiride ölçüm bilgilerinin BYS de değerlendirimesi manuel kayıt ve kayıt cihazlarıyla ölçüm teknikleri araştırılacaktır. Ölçümlerin uygun değerlendirilmesi sonucunda, verim değerlendirilmesi verimin en uygun değere getirilmesi, keslirimci bakım, MTBF hesaplanması ayar değerlerinin kaydırılması ve kontrolü, sistemlerin kontrol karakteristiklerindeki değişimlerin gözlenmesi, enerii tüketiminin değerlendirilmesi, kontrol çevrimlerinin ayarlanması, işletme planlarının oluşturulması vb. gibi işlemlerden bahsedilecektir. Sonuç olarak işletme, enerji ve bakımla ilgili raporlar oluşturularak ve (inansal verilerle ilişkileri incelenecektir. Tüm bu işlemler sonucunda çıkan raporlar, girdi, kayıp ve faydanın bir birimle, parayla ifade edilmesine olanak sağlayacak nitelikte olmalıdır. Elektrik, su. gaz ve yakıt tüketim vb. gib bilgiler geçmiş, teorik ve tahmin edilen değerlerle karşılaştırılması ve geleceğin planlanması temel amaç. olacaktır.
in Turkey, in spite of the increase in the number of building automation systems, they are only considered as some kind of conventional control systems allowing remote control and monitoring. As the result, the millions of bytes stored on hard disks are wasted without any use. The information behind of the lost data can be turned to a magnificent knowledge after the process with some other data. In developed countries. engineers are not surprised with the resultant savings more than % 30 in energy consumption. On the other hand, BAS is not unique tool to collect data for performance measurement and verification but the strongest one. Feeding a computer with data measured by means of conventional sensors and data loggers also may create miracles with artificial intelligence.
========================================================================
ENERJI YÖNETIMI NEDIR ?
Enerji yönetimi sözcüğü ilk kez 1949 yılında Henri Foyal tarafından kullanıldı. 1973 yılma kadar enerji kaynaklarının çok ucuz olması yüzünden çok az kişi tarafmdan önemsendi. Bugün ise toplumun yaşamını mutlu sürdürmesi, hatta ulusal güvenliği bile etkilemesi bakımından oldukça büyük önem taşımaktadır. Çevre kirliliğinin hızla arttığı bu günlerde, kaynakları uygun şekilde kullanmak ve kayıpları azaltmak çevre koruması da sağlamış olacağı için tüm toplum tarafmdan önemsenmektedir. iyi bir enerji yöneti- minin sağladığı faydaları kısaca özetleyecek olursak, daha düşük maliyetler, artan verim, daha iyi kaynak stoklama koşullan, cihaz- ların daha az
devre dışı kalması ve daha az çevre kirliliği olarak
devre dışı kalması ve daha az çevre kirliliği olarak
özetleyebiliriz.
Bina yönetim sistemi doğrudan bina otomasyon sistemi ile aynı görmek, yada gelişmiş bir türü olarak görmek tam olarak doğru değildir, bina yönetim sistemi, bina otomasyonu, asansör kontrol sis- temleri, güvenlik gibi sistemlerin yanı sıra, destek sistemler olan bakım, personel, enerji yönetimi, insan ilişkilerinin tümünü birden içermektedir.
Enerji ile ilgili sıkıntılar mühendisleri daha büyük zorluklarla baş başa bırakmaktadır. Kontrol edilecek sistemler büyümekte, akış problemleri oluşmakta, değişken ve düşük kaliteli yakıt stoklama olanaklarıyla karşılaşmakta, yeni ölçümler, güvenlik ve kararlılık olarak daha dar bir alanda çalışmak zorunda kalmakta, değişken maliyetler ve değişik kaliteli enerji kaynaklarıyla uğraşmaktadırlar. Temel olarak bina yönetim sisteminin en önemli işlevlerini tanımlarsak, istenen ortam koşullarını en ucuz şekilde ve kesintisiz olarak sağlamaktır. Diğer bir deyişle otomasyon, enerji yönetimi ve bakım sistemleridir.
Tüm bunların sonucunda işletme kalitesini belirleyen ölçümler ortaya çıkacaktır. Ne kadar ve ne kalitede bir hizmeti ne maliyete gerçekleştirdik. Bu değerler tek başına hiç bir anlam taşımayacaktır. En iyi hizmeti en ucuz şekilde verdiğimizi iddia edebiliriz. Bunun ölçülebilir olması, yani belli birimlerle karşılaştırması gerekmektedir. Bu işleme ise kıyaslama (benchhmarking) adı verilmektedir.
Örneğin yukardaki gibi bir grafikte tüketilen değişik binaların kWh/m2 bilgileri toplanır, ortalamalarından geçen çizgi kıyaslama çizgisidir. Bu çizginin altı iyi, üstü fazla enerji tüketimini göstermektedir.
Yönetim Kalitesinin Ölçülmesi
Bu ölçüm asimda örnek alanları aşağıda verilmiş olan, bina ve yönetimin nitelik ve isteklerine göre deği şen bir rapordur.
Toplam İşletme Maliyeti
1. Elektrik [Kwh]
2. Diğer
2.1. Yakıt [Litre]
2.2. D. Gaz [m3h]
2.3. Buhar/S.Su [MWh]
2.4. Diğer
3. Su
4. Bakım
İşletme kalitesini belirleyen oranlar, yukarda verilen sayıların, listesini vereceğimiz aşağıdaki sayılara oranları ile ortaya çıkacaktır.
Bina kullanım oranı, ziyaretçi sayısı, ısıtma derece- si günleri, personel sayısı, yemekhane ve çamaşırhane ile ilgili bilgiler, toplam kullanılan alan, toplam ısıtılan alan, toplam soğutulan alan, toplam üretilen hizmet veya mal vb. gibi.
Bu oranların sağlıklı oluşabilmesi için yapılan tüm masrafların bugünkü değerleri kullanılmalıdır. Bu sadece enflasyonun yanıltıcı etkisini ortadan kaldırmaz, fırsat maliyetlerinin incelenmesini de mümkün kılabilir. Bu günkü değer hesaplamasında piyasa faiz oranıyla, aternatif bir yatırım aracının getirişi arasında orta nok- tada bir değer bu günkü değer hesabında kullanılabilir. Diğer bir basit yöntem, yanıltıcı olmasına rağmen birim olarak bir döviz kurunun seçilmesiyle gerçekleştirilebilir.
Kıyaslama yöntemi için seçilecek oranlar ise, geçmiş yıllardaki oranlar, tasarım değerlerine göre belirle- nen oranlar, benzer türdeki binalarla karşılaştırma oranları "kıyaslama" denen ölçme tekniğinin temelini oluşturacaktır.
Geçmiş yıllarla karşılaştırma işletme kalitemizin gittiği yönü göstermesi bakımında önem taşımaktadır. Teorik ve diğer binalarla karşılaştırma ise hala yapabileceğimiz tasarruflar bulunduğunu göstermesi bakımından önemlidir.
İncelemeyi yıllık olarak gerçekleştirmemize rağmen, fatura ödeme peryodlarına kadar indirmemiz ak- saklıkları belirleme açısından faydalı olacaktır. Bu işlem genelde grafikler halinde ve grafik üzerinde kullanılan kıyas ve hedef düz bir çizgiyle belirlenerek sapmaların yukarda mı aşağıda mı olduğuna ilişkin kolay tespitler yapılacak hale gelmesi sağlanmalıdır.
Tüm bu verilerin sağlıklı olabilmesi için aşağıdaki işlemlere dikkat edilmelidir.
Faturalar düzenli şekilde incelenmeli ve bilgisayarlara kayıt edilmelidir. Fatura ödemelerinin zamanında yapılıp yapılmadığı kolayca incelenecek biçimde tarih bilgisi de girilmelidir. Faturadan kasıt sadece bizim ödediğimiz değil, kiracılar ve diğer departmanlar tarafından bize ödenen faturaları da içermektedir. Temel olarak ödeyeceğimiz faturaları en geç ödemek, alacağımız bedelleri en erken almak ve üzerimizdeki finansman yükünü hafifletmek amaç seçilmelidir.
Ayrıca tarife bilgileri de önem taşımaktadır. Herhangi bir enerji türünde maksimum güç sınırlaması ve zamana bağlı tarifeler varsa, yukarda ödediğimiz bedellerin hangi tarifede ne kadar yaptığımıza ilişkin bilgileri de içermesi gerekmektedir.
Kaliteyle İlgili Sorunların Belirlenmesi
Yapılan kıyaslama sonuçları binamızın çok iyi yönetilmediğini gösteriyor. Aksaklıkların nerelerde oldu- ğunun belirlenmesi gerekmektedir îlk yapılacak şey binayı işleten tüm ekiple toplantı yapıp, aksaklıkların nerelerde olabileceği ile ilgili fikirlerini ve çözüm öne- rilerini almaktır. Bu aşamadaki yaklaşım henüz mühendis değil, bilim adamı yaklaşımıdır. Düşünsel olarak aksaklıkları ekipten öğrenmektir. Beyin fırtınası denebilecek bu yaklaşım, olayın felsefe olarak işlenmesini gündeme getirmektedir. (Fiziğin Evrimi, Leopold Inficld-Elbert Einstein).
1- Enerji kullanımı en uygun tarifeye göre gerçekleştirilmiyor.
Temel amaç enerji maliyetinin yüksek olduğu anlarda enerji isteğimizi en düşük duruma getirirken, enerji maliyetlerini de en düşük seviyede gerçekleştirmektir. Örnek olarak 0-6 ve 22-24 arası düşük tarife, 6-10, 12-22 arası normal tarife, 10-12 arası yüksek tarife ise, bulaşık yıkama işlemi 0-6 arası gerçekleştirilsin gibi bir uygulama gerçekleştirilebilir.
Gerekirsa akım sensörleriyle, çamaşır makinalarının çalışma durumlarını ise bina otomasyon sistemine aktararak, gereken zamanlarda çalıştırılıp çalıştırılmadıklarını kontrol edebiliriz.
2- Talep sınırlaması programı uygulanmıyor.
Türkiye'de her ne kadar pek uygulanmasa da, talep sınırlaması yurt dışında oldukça yaygın bir uygulamadır. Belli bir birim zamanda talep edebileceğimiz enerji miktarları değişik tarifelere bölünmüştür. Bu tarifelerin her aşılısında aldığımız enerjinin fiyatı belli bir katsayı ile çarpılmaktadır. Bina yönetiminin temel amacı enerji talebini düzgün bir şekiilde dağıtıp yüksek tarifelere girmemektir.
6- Gereksiz yere soğutma ve ısıtma sistemleri aynı anda çalışıyor.
7- Cihazların çalışma saatlerine dikkat edilmiyor.
8- Sirkülasyon pompalarımız sabit debili. Gereksiz yere enerji harcıyor.
9- Sabit debili klima santrallerinin değişken debili olsa tasarruf edilebilir.
10-Küçük yükler için büyük kapasiteli enerji üretim ve iletim cihazları devreye giriyor.
11- Otomatik kontrol cihazları ve saha elemanları çok arıza yapıyor.
12- Otomatik kontrol çevrimlerinin ayan iyi değil. Otomatik kontrol çevrimleri iyi şekilde ayarlanmalıdır ve sık sık kontrol edilmelidir. Doğaldırki sistemimizdeki malzemelerin kararkteristikleri kirlilik, yıp- ranma vb. gibi nedenlerle değişmektedir. Kontrol edilen sistem karakteristiğinin değişmesi kontrol edilen siste- min karakteristiğinin değişmesini de gündeme getirmektedir.
Entalpi ve mutlak nemin hesaplanması:
Eğer bağıl nem, sıcaklık ve barometrik basmç biliniyorsa entalpi kolayca hesaplanabilir. Bu ilgiler dış hava için değişik kaynaklardan sağlanabileceği gibi, deniz seviyesinden yükseldikçe hava basıncı hesabı için kullanılabilecektir. Entalpinin önemli harcanan enerji hakkında gerçek bilgiyi vermesidir.
Soğuk su ya da sıcak su ayar değerlerinin kontrolü :
1. Soğuk su üretici yada Kazan'a bağlı bulunan bataryalardan kaç adedinin tam açık olduğu raporla tespit edilir. Eğer tam açık olan varsa ayar değerini soğutmada yükselmesi, ısıtmada azaltılması gerekebilir demek tir. Eğer bu sayı daha fazlaysa değer ayarlanmalıdır.
Alınan raporda ayrıca vanaların ortalam açıklık oranları, en küçük ve en büyük açık oranlan Standard sapmaları ve batarya kapasitelerine göre ağırlıklı ortalamaları önemli bilgiler verecektir.
İdealde ortalama açıklık oranlarının %90 dolaylarında olması iyi bir kontrol uygulandığını gösterebilir. Doğal olarak eğer pompaların harcadığı enerji daha fazla olmuyorsa.
2- Ortam sıcaklıkları ve entalpileriyle ilgili raporda bu ayar değerinin değiştirilmesiyle ilgili önemli bilgiler verecektir. Eğer sıcaklık yada entalpi üst sınırlarını ya da alt sınırların geçmiş ise ayar değerinin ayarlanması gerekmektedir.
3- Kaynaktan gidiş ve sıcaklıkları arasındaki farkda bu ayarın gerekip gerekmediği ve ne olması gerektiği hakkında bilgi verecektir.
Bu işlem için yapılan her ölçümde, fark sıcaklık ve enerjiye harcanan para hesaplancaktır. Enerjiye harcanan paranın enflasyona karşı duyarlı olmayan bir birim, yada piyasa faiz haddinin kullanılması gerektiği unu- tulmamalıdır. Enerjinin para cinsinden olmasının nedeni ise girişin, doğal gaz, yakıt, buhar, elektrik vb. gibi değişik enerji kaynaklarından olması ve herbirinin birim maliyetinin farklı olmasıdır.
Her bir değişik Delta T için örneklenen harcanan enerji maliyeti ikinci mertebeden bir eğri ortaya çıkara- caktır. Bu eğrinin minimum olduğu değerdeki Delta T, ayar değerinde oluşacak artırma yada eksiltmenin mut- lak değerini verecektir.
Bulunan bu değerle sıcak su yada soğuk su ayarının cebirsel toplamı yeni ayar değeridir. Enerji yönetim programı yeterli sayıda 4 ya da daha fazla örnek varsa bunu size verecektir.
4- İki yollu vanalardan oluşan bir sistemde, gidiş ve dönüş suyunun karışım miktarını ayarlayan bypass va- nalarının pozisyonu da bu ayarın gerekip gerekmediği hakkında bilgi verecektir.
Uygun ayar değerlerinin yakalanması durumunda daha büyük debilere ulaşıldığı için daha dalgalanmasız bir kontrol oluşturulmuş olacaktır, ayrıca iki yollu vanalarda, vana üzerinde daha az basmç düşümü ve daha kaliteli vana kontrolü gerçekleştirilmiş olacaktır. Ayrıca sistem direnci düşmüş olacağı için pompalar daha az enerji harcayacaklardır.
Birden çok cihazın soğuk ya da sıcak su ayar değerlerinin kontrolü :
Temel olarak tanımlanmak istenirse, yük paylaşımı paralel cihazları cihazların istediği tüm koşullan sağlayarak, yük talebini gerçekleştirmek olacaktır. Optimum yük paylaşımını gerçekleştirmede kolaylık sağlayan bir özellik, cihazların her birinin devreye girmesindeki maliyetlerin eşit olmasıdır. Diğer türlü olduğu zaman, sınırda optimizasyon denilen bir optimizasyonla karşılaşılır. Yani yükler o an paralel çalışan cihaz kapasitelerinin sınırında olabilir.
Her bir kazan yada soğuk su üreticisinin Kcal/h ve maliyet eğrileri örneklenerek ortaya çıkarılmıştı. Bu cihazlar paralel, seri yada karmaşık biçimde sisteme bağlanmış olabilirler. Bağlanan yüklerin bu kaynaklar arasında optimum paylaşımın gerçekleştirilip gerçekleştirilmediğinin kontrolü gerekmektedir. Optimum paylaşmayı belirleyen şey her bir ünitenin soğuk yada sıcak su ayar değerlerinin uygun değere getirilmesidir. Bu eğrilerin kesişim noktalarının bir tarafında bir ünite, diğer tarafında diğer ünite ekonomik olacaktır. Önce en düşük maliyetli olan kısım, ardından artan kısım diğer üniyelerle tamamlanarak ekonomik yük paylaşımı ger- çekleştirilecektir. Bu uygulama için en uygun ayar değerlerinin uygunluğu kontrol edilmeli ve uygun değer belirlenmelidir.
Örneğin soğuk su üreticilerinin uygun soğuk su de- recelerinde çalıştırılmaları kompresöre giren soğutucu sıvının entalpisini ve sıcaklığını artıracaktır. Bunun so- nucunda da COP (Coefficient of Performance) artacaktır. Teorik olarak 1 C lik artış % 2 lik performans artı- şına neden olacaktır. Soğutulmuş su sıcaklığının opti- mizasyonu, soğuk su sıcaklığını tüm kullanıcıların is teklerini karşılamayı gözardı etmeden maksimum değerine ulaştırılabilir mi?
Temel amaç enerji maliyetinin yüksek olduğu anlarda enerji isteğimizi en düşük duruma getirirken, enerji maliyetlerini de en düşük seviyede gerçekleştirmektir. Örnek olarak 0-6 ve 22-24 arası düşük tarife, 6-10, 12-22 arası normal tarife, 10-12 arası yüksek tarife ise, bulaşık yıkama işlemi 0-6 arası gerçekleştirilsin gibi bir uygulama gerçekleştirilebilir.
2- Talep sınırlaması programı uygulanmıyor.
Türkiye'de her ne kadar pek uygulanmasa da, talep sınırlaması yurt dışında oldukça yaygın bir uygulamadır. Belli bir birim zamanda talep edebileceğimiz enerji miktarları değişik tarifelere bölünmüştür. Bu tarifelerin her aşılısında aldığımız enerjinin fiyatı belli bir katsayı ile çarpılmaktadır. Bina yönetiminin temel amacı enerji talebini düzgün bir şekiilde dağıtıp yüksek tarifelere girmemektir.
3- Çok arızalı cihaz var.
Düzenli bir ön bakım gerçekleştirilmeli ve bu işlem tamamiyle bilgisayar destekli olmalıdır. Elektrik, mekanik ve hidorlik sistemlerin ayrı ayrı düzenli ön bakımları yapılmalıdır.
4- Cihazlara kötü kalitede su gönderiliyor.
Su tesisatı ile ilgili olarak tortu ve korozyonu önleyecek sistemler kullanılmalı ve sonuçları sürekli göz- lenmelidir.
5- Chiller, kazan, pompa, soğutma kulesi gibi cihazlar optimum çalışmıyor.
6- Gereksiz yere soğutma ve ısıtma sistemleri aynı anda çalışıyor.
7- Cihazların çalışma saatlerine dikkat edilmiyor.
8- Sirkülasyon pompalarımız sabit debili. Gereksiz yere enerji harcıyor.
9- Sabit debili klima santrallerinin değişken debili olsa tasarruf edilebilir.
10-Küçük yükler için büyük kapasiteli enerji üretim ve iletim cihazları devreye giriyor.
11- Otomatik kontrol cihazları ve saha elemanları çok arıza yapıyor.
12- Otomatik kontrol çevrimlerinin ayan iyi değil. Otomatik kontrol çevrimleri iyi şekilde ayarlanmalıdır ve sık sık kontrol edilmelidir. Doğaldırki sistemimizdeki malzemelerin kararkteristikleri kirlilik, yıp- ranma vb. gibi nedenlerle değişmektedir. Kontrol edilen sistem karakteristiğinin değişmesi kontrol edilen siste- min karakteristiğinin değişmesini de gündeme getirmektedir.
13- Serbest soğutma ve gece havalandırması yapmıyoruz.
14- Entalpiye göre kontrol yapılmıyor.
15- Sıcaklık ayar değiri 21...24°C arasında kayıp du- ruyor, vanalarda sürekli oynuyor. Vanalar kapılı kalsın.
16- Kış ayar değiri 21 dereceden büyük, yaz ayar değerleri ise 23 dereceden küçük.
17- Gece ayar değeri düşürülmüyor.
18- Her mekanın özel talebim gerçekleştirmeye çalışıyoruz. Çok zonlu sistemlerde en kötü koşullara sahip bölgede istenen koşulların sağlanması yeterli olmalı.
19- Taze hava damperleri içerdeki insan sayısına göre pozisyon değiştirmiyor.
20- Cihazları insanlar girmeden çok önce çalıştırı- yor, çıktıktan sonra kapatıyoruz. Öyle çalışmahki girdiklerinde cihaz çalışır, koşullar yakalanmış olmalı. Çıkarlarken koşul tamam ama cihaz kapanmış olmalı.
21. Hava dengelememiz iyi değil.
22. Su dengelememiz iyi değil.
23. Bazı yerlerden çok sıcak, bazı yerlerden çok soğuk şıyayetleri var. Havayı ısıtıyoruz. Otomasyon uyuyorum?
24. Pencereler yalıtımlı yansıtan türden olmalı, kayıplarımız fazla.
25. Pencereler için de gölge kontrolü olsa, Amerika 'da öyleynıiş.
26. Cihazlarda gereğinden fazla besleme ve atış havası var.
27. Bazı makinalar ortalığı çok ısıtıyor. Bu yüklerin etkisini azaltmak lazım.
28. Bazı yerlerde yalıtım yırtılmış ve yıpranmış. Kayıplar arttı.
29. Ortak mekanlar iyi kullanılmıyor. İki yemekhanenin her biri beş kişiye hizmet veriyor, bizden de havayı koşullandırmamızı istiyorlar.
30. Çamaşırhane de çamaşırcılar çekmiş gitmiş, buhar vanasını gene ben kapattım.
31. Ne harcadığımızı bilemiyoruz ki önlem alalım. Belli yerlerde enerji ölçüm cihazları olmalı.
32. Soğuk su üreticilerinin kondenser suyu sıcak.
33. Soğuk su üreticilerinin soğuk su sıcaklığı çok düşük.
34. Lambalare reflektör takıp, daha az güçlü lambalar kullanmak lazım.
35. Normal lambaları flörasan yapmamız lazım.
36. Gün ışığı varken perde kapatıp lamba yakıyoruz.
37. Yüklere verilen zaman programları anlamsız.
38. Temizleme şirketi lambaları hiç temizlemiyor. Beş lamba yeterliyken, on tane yanıyor.
39. Rezervuarlar her çekişte çok su harcıyor.
40. Şamandıralar bozuk.
39. Duşlar çok su akıtıyor.
41. Duşlarda basınç regülatörü yok.
42. Lavabolarda otomatik akış kontrolü olmalı.
Yukarıdaki listeye daha çok madde eklenebilir. Önerilen maddelerin içinde gerçek dışı, saçma olanları ola- bileceği gibi, bizde sorun olmayanlarıda olabilir. Bunların kibi otomasyon sisteminden, kimi teknisyenlerden toplanan bilgilerden, kimi ise resepsiyona gelen şikayetlerden toplanarak çıkartılmaktadır.Bunlar daha sonra ayıklanacaktır.
Uygun raporların alınması.
Enerji yönetim sistemi de üç ana başlık altında toplanacaktır.
1. Otomasyon : Cihazları doğrudan kontrol etmeye yönelik çalışırlar. Bu tür kontrol programları ortam koşul- larında oluşan farklılıklara karşı sistemin otomatik olarak cevap vermesini sağlayan programlardır. Klasik kontrol ve DDC (Direct Digital Control) olarak iki türe ayrılır.
2. Denetleme (Supervisory Controls) : Bu programlar yukarda belirtilen otomasyon progamlarmı yüklerin en etkin kontrolünü sağlayacak şekilde ayar değerlerinin verilmesi yada kaydırılması akla gelen ilk örnektir. Paralel çalışan soğutma gurupları, kazanlar ve pompaların yükleri paylaşımını optimum şekilde ayarlanması diğer bir örnektir.
3. Koordinasyon ve Planlama : Maliyet, personel yönetimi, finansman, depolama koşullan, performans de- ğerlendirmesi, bakım, cihaz yenileme, proje değişiklikleri, teknoloji değişikliği ile ilgili kararlar vb. bu guruba girmektedir.
Yukardaki kontrollerin en belirgin özelliklerinden biriside örnekleme zamanlarıdır. Otomasyon sistemlerinde
5 sn. 60 sn mertebesindeyken, denetleme programlarında 1-2 saat mertebesine, koordinasyon ve planlama içinse 1 günden başlayarak haftalar mertebesine çıkmasıdır.
1- Enerji Üretimi : Kazanlar, chillerler, jeneratörler vb.
2- Enerji iletimi : Pompalar, fanlar, vanalar, borular, kanallar vb.
3- Enerji tüketimi: Odalar, ortak işlevli mekanlar, soğuk odalar vb.
4- Bakım
5- Finansal Yönetim
6- Personel Yönetimi
Enerji üretimi ve enerji iletimi maliyetleri bir birleriyle ters orantılıdır, yani birini düşürürseniz diğerinin maliyeti artar. Örneğin yukarda çillerlerin yükü azalırsa, pompaların yükü artacaktır. Ya da tam tersi olacaktır.
Eski personelin hatırlaması yeni personelin öğrenmesi gereken bazı teorik bilgilere örnek verelim.
Eski personelin hatırlaması yeni personelin öğrenmesi gereken bazı teorik bilgilere örnek verelim.
Enerji Yükünün Hesaplanması
Bina otomasyon sistemi istenen peryodlarda ölçülmesi istenen değişkenleri örnekler ve ortalama değer, en büyük değer, en küçük değer, standard sapma gibi değerleri o peryod bitiminde kayıtlarına yazar. Burada en temel değer ortalama değerdir. Diğer değerler yapılan ölçüm hatalarını tespit etmek için kullanılırlar. Elle girmede ise o günün en sıcak ve en soğuk saatlerinde yapılacak iki ölçüm, ya da ortalama sıcaklığın oluştuğu saatlerde tek bir ölçüm yapılabilir. Tarife ya da maksimum güç uygulamalarının değiştiği saatlerde bu değerlerin sıfırlanıp, yeni bir değer toplanmasına geçilmesi gerekmektedir.
Bazı bilgiler ise meteroloji, basın organları vb. gibi kaynaklardan alınabilir. Bu kullanılan yöntemlerin hiç birinin bina otomasyon sistemini veri sağladığı durumlarda bile ücretlendirme için kullanılması tavsiye edilmez.
Bu tür uygulamanın gerçekleştirildiği cihazlara örnek olarak soğuk su üreticileri, kazanlar ve ısı dönüştürücüleri örnek gösterilebilir. Ölçülecek değerler: Giden su sıcaklığı, Dönen Su Sıcaklığı, Debi. Kullanılan sıvının özgül ısısı zaten biliniyor. Değişik güç değerlerindeki standart motorların, değişik gerilim değerlerinde çektikleri akım değerleri biliniyor, bu standart motorların standart güç katsayıları da biliniyor.
Yakıt ise en ucuz şekilde seviye detektörleriyle ölçülmektedir. Doğal gaz ise sayaçlardan kunmak zorundadır. Enerji tüketimi değerlendirmesinde yakıtın miktarının değil, harcanan değeri önemli olduğu için tüketilen miktar birim fiyatla çarpılıp, para karşılığı girdi kabul edilmelidir.
Soğuk su üreticilerinde bir adet çekilen gücü ölçen elemana ihtiyaç olacaktır. Bu tür detektör bilgilerinin okuna değerin elle girişinde büyük bir sorun olmamasına rağmen, BAS'a bağlananları oldukça pahalı olabilir. Şebekeden çekilen akımı ölçen elemanlar is çok daha ucuza mal olmaktadır ve buradan şebekeden çekilen güç hesaplanabilir. Elektrikle ilgili tüketimler içinde bazı varsayım değerleri enerji yönetim sistemine varsayım değen olarak yüklenmiş olabilir. Böyle olmasına rağmen kesinlikle plaka değerleri kullanılmalıdır.Kullanılan AC ölçümler tesisin tipine göre 24V'dan 138000 Volt'a kadar olabilir. Diğer bazı elemanların güç katsayıları aralıkları ve ortalama değerleri:
1-faz endüksiyon motorları 1/20 to l hp... 55 to 75 ortalama 68
1-faz endüksiyon motorları ... 75 to 86 ortalama 82
Normal lamba 100
Elektrikli ısıtıcı .... 100
Floresan Lamba ... 50-95
H.I.D. lambalar ... 50-95
Kaynakların devreye giriş sıraları:
Soğuk su üreticileri ve kazanlar bir birine eşdeğerse devreye giriş sıralarını belirleyen tek şey çalışma saatleridir, değilse çalışmakta olanın yedek kapasitesinin mi yoksa ikinci bir elemanın devreye girmesinin mi daha ekonomik olacağı karşılaştırıp devreye sokulma işlemi gerçekleştirilir. Alman raporlarda uygun işlemin ne olduğu ve uygun işlemin gerçekleştirilip gerçekleştirilmediği kontrol edilir.
Isıtma derecesi ve ısıtma derecesi günleri hesabı :
Dış hava sıcaklığı, ısıtma sınırı (çoğunlukla 15°C alınır) ve ortam sıcaklığı bu hesabın gerçekleştirilmesi için yeterlidir. Bu değerlerden ısıtma günleri sayısı, ısıtma derecesi günleri ve ortalama dış hava sıcaklığı hesaplanacaktır.
Entalpi ve mutlak nemin hesaplanması:
Eğer bağıl nem, sıcaklık ve barometrik basmç biliniyorsa entalpi kolayca hesaplanabilir. Bu ilgiler dış hava için değişik kaynaklardan sağlanabileceği gibi, deniz seviyesinden yükseldikçe hava basıncı hesabı için kullanılabilecektir. Entalpinin önemli harcanan enerji hakkında gerçek bilgiyi vermesidir.
Soğuk su ya da sıcak su ayar değerlerinin kontrolü :
1. Soğuk su üretici yada Kazan'a bağlı bulunan bataryalardan kaç adedinin tam açık olduğu raporla tespit edilir. Eğer tam açık olan varsa ayar değerini soğutmada yükselmesi, ısıtmada azaltılması gerekebilir demek tir. Eğer bu sayı daha fazlaysa değer ayarlanmalıdır.
Alınan raporda ayrıca vanaların ortalam açıklık oranları, en küçük ve en büyük açık oranlan Standard sapmaları ve batarya kapasitelerine göre ağırlıklı ortalamaları önemli bilgiler verecektir.
İdealde ortalama açıklık oranlarının %90 dolaylarında olması iyi bir kontrol uygulandığını gösterebilir. Doğal olarak eğer pompaların harcadığı enerji daha fazla olmuyorsa.
2- Ortam sıcaklıkları ve entalpileriyle ilgili raporda bu ayar değerinin değiştirilmesiyle ilgili önemli bilgiler verecektir. Eğer sıcaklık yada entalpi üst sınırlarını ya da alt sınırların geçmiş ise ayar değerinin ayarlanması gerekmektedir.
3- Kaynaktan gidiş ve sıcaklıkları arasındaki farkda bu ayarın gerekip gerekmediği ve ne olması gerektiği hakkında bilgi verecektir.
Bu işlem için yapılan her ölçümde, fark sıcaklık ve enerjiye harcanan para hesaplancaktır. Enerjiye harcanan paranın enflasyona karşı duyarlı olmayan bir birim, yada piyasa faiz haddinin kullanılması gerektiği unu- tulmamalıdır. Enerjinin para cinsinden olmasının nedeni ise girişin, doğal gaz, yakıt, buhar, elektrik vb. gibi değişik enerji kaynaklarından olması ve herbirinin birim maliyetinin farklı olmasıdır.
Her bir değişik Delta T için örneklenen harcanan enerji maliyeti ikinci mertebeden bir eğri ortaya çıkara- caktır. Bu eğrinin minimum olduğu değerdeki Delta T, ayar değerinde oluşacak artırma yada eksiltmenin mut- lak değerini verecektir.
Bulunan bu değerle sıcak su yada soğuk su ayarının cebirsel toplamı yeni ayar değeridir. Enerji yönetim programı yeterli sayıda 4 ya da daha fazla örnek varsa bunu size verecektir.
4- İki yollu vanalardan oluşan bir sistemde, gidiş ve dönüş suyunun karışım miktarını ayarlayan bypass va- nalarının pozisyonu da bu ayarın gerekip gerekmediği hakkında bilgi verecektir.
Uygun ayar değerlerinin yakalanması durumunda daha büyük debilere ulaşıldığı için daha dalgalanmasız bir kontrol oluşturulmuş olacaktır, ayrıca iki yollu vanalarda, vana üzerinde daha az basmç düşümü ve daha kaliteli vana kontrolü gerçekleştirilmiş olacaktır. Ayrıca sistem direnci düşmüş olacağı için pompalar daha az enerji harcayacaklardır.
Birden çok cihazın soğuk ya da sıcak su ayar değerlerinin kontrolü :
Temel olarak tanımlanmak istenirse, yük paylaşımı paralel cihazları cihazların istediği tüm koşullan sağlayarak, yük talebini gerçekleştirmek olacaktır. Optimum yük paylaşımını gerçekleştirmede kolaylık sağlayan bir özellik, cihazların her birinin devreye girmesindeki maliyetlerin eşit olmasıdır. Diğer türlü olduğu zaman, sınırda optimizasyon denilen bir optimizasyonla karşılaşılır. Yani yükler o an paralel çalışan cihaz kapasitelerinin sınırında olabilir.
Her bir kazan yada soğuk su üreticisinin Kcal/h ve maliyet eğrileri örneklenerek ortaya çıkarılmıştı. Bu cihazlar paralel, seri yada karmaşık biçimde sisteme bağlanmış olabilirler. Bağlanan yüklerin bu kaynaklar arasında optimum paylaşımın gerçekleştirilip gerçekleştirilmediğinin kontrolü gerekmektedir. Optimum paylaşmayı belirleyen şey her bir ünitenin soğuk yada sıcak su ayar değerlerinin uygun değere getirilmesidir. Bu eğrilerin kesişim noktalarının bir tarafında bir ünite, diğer tarafında diğer ünite ekonomik olacaktır. Önce en düşük maliyetli olan kısım, ardından artan kısım diğer üniyelerle tamamlanarak ekonomik yük paylaşımı ger- çekleştirilecektir. Bu uygulama için en uygun ayar değerlerinin uygunluğu kontrol edilmeli ve uygun değer belirlenmelidir.
Örneğin soğuk su üreticilerinin uygun soğuk su de- recelerinde çalıştırılmaları kompresöre giren soğutucu sıvının entalpisini ve sıcaklığını artıracaktır. Bunun so- nucunda da COP (Coefficient of Performance) artacaktır. Teorik olarak 1 C lik artış % 2 lik performans artı- şına neden olacaktır. Soğutulmuş su sıcaklığının opti- mizasyonu, soğuk su sıcaklığını tüm kullanıcıların is teklerini karşılamayı gözardı etmeden maksimum değerine ulaştırılabilir mi?
Soğutma kulesi fanları:
Kondenser suyunun optimizayonu, toplam enerji tüketim
seviyevimizi en küçük seviyede tutarak,mümkün olan en düşük sıcaklıkta
kondenser suyu sağlamak olarak özetlenebilir.
Kondenser su sıcaklığını düşürmek için daha çok fan çalıştırarak,
soğuk su üreticisindeki kompresörde enerji tasarrufu gerçekleştirilebilir. Sonuç
olarak tasarruf ettiğimiz paradan daha fazlasını fanlara harcayabiliriz.
Kule fanlarının devreye giriş sıralaması ve kuledeki hava
akışının uygun olup olmadığı gene raporlarımızdan anlaşılacaktır. Kondenser
suyunun daha çok soğumasını sağlayan hava hızı, fan hızı ile doğrusal
orantılıyken, fanların şebekeden çektiği güç fan hızının küpüyle orantılıdır.
Alınan raporlar kondenser suyunun sıcaklığını, fanların çalışma hızlarını ve
kademesini, kulelerin etkinliğini gösterecek biçimde olmalıdır. Kondenser
suyunun uygun sıcaklığa sahip olması, soğuk su üreticisinde yaklaşık %2'lik
verim artışına neden olmaktadır.
Toplam Sistem
Verimliliği:
Verimlilikte eleman dış çevreden bağımsız, tek başına değerlendirilmemelidir.
Örnek oarak bir pompanın tek başına en verimli olduğu nokta, toplam sistemin en
verimli olduğu nokta olmayabilir.
Pompalar:
1- Pompaların karakteristik eğrileri,
2- Her bir paralel pompa gurubunun yarattığı statik basınç
ölçümü için fark basınç duyar elemanı
3- Akış duyar elemanı
4- Şebekeden çekilen akım.
5- Net pozitif emme basıncının akış miktarına göre değişim
eğrisi
6- Pompa üzerindeki basıncın tam hızda tek başına çalıştığı
hız eğrisindeki akış miktarlarına göre eğrilenmesi
7- Pompa motor verimliliğinin yükün % değişimine göre
belirlenmesi
8- Değişken hız sürücüsü verimliliğinin tasarım için seçilen
hızın fonksiyonu olarak belirlenmesi
Yukardaki bilgilerden pompaların değişik yüklerde ve çalışma
koşullarında ne verimlilikte çalıştıklarının hesabı yapılabilir.
Fanlar:
Fanların verimlilik incelemesi de pompaları andırmasına rağmen,
gazların sıkıştırılabilir olması bazı değişiklikler oluşturmaktadır. Verimlilik
için aşağıdaki verilere ihtiyaç vardır.
1- Fan kapasitesi: Birim zaman içinde akan hava miktarı.
(m3/s)
2- Statik Basınç: fan tarafında yalatılan akışın ürettiği potansiyel
enerji olarak yada sistemin fana karşı yarattığı sistem basıncı olarak
adlandırabiliriz. (Pascal)
3- Dinamik Basmç: Fan debisinin karesiyle doğru orantılı bir
değerdir ve debi biliniyorsa kolayca hesaplanabilir.
4- Toplam Basmç: Statik ve dinamik basınçların toplamıdır.
5- Çıkış Hızı: Fan çıkışının bir birim karesinden birim zaman
içinde geçen debi.
6- Fan fren gücü : istenen basınç ve debinin sağlanması için
şebekeden sağlanması gereken güç.
7- Statik etkinlik: Statik basınç, debi ve şebekeden çekilen
akımla hesaplanan bir değerdir. Özellikle değişik marka ve tipteki fanları
karşılaştırmak için kullanılır.
8- Toplam etkinlik: Statik etkinliğe benzer, tek fark toplam
basıncın kullanılmasıdır ve işletme döneminde önem taşır.
Temel ölçülmesi gereken değerler pompanın kollektörler arası
ölçtüğü fark basınç ve şebekeden çekilen akımdır.
Aydınlatma:
Aydınlatma sisteminin etkin kullanımı pek çok parametreye bağlı olduğu için doğrudan hesaplanması oldukça zordur. Pek çok verinin toplanması ve değerlendirilmesi gerekmektedir. Bunlar ortam hala tasarımdaki amacıylamı kullanılıyor, aydınlatma cihazlarının hayat eğrilerinin değişimi, daha az enerji, daha çok ışık sağlayan flörasan gibi lambaların kullanımı, daha aydınlık renkte tavan, duvar, mobilya kullanımı, ışık kaynağının yönlendirilebilirliği, ışıkların gerekmediği zaman kapatılması, gün ışığının daha fazla kullanımı, aydınlatma cihazlarının temizlenmesi ve bakımlarının yapılması vb. olabilir. HVAC ile ilgili olan kısmı ise ısı kontrollü aydınlatma elemanlarıdır. Bu iki sistemin bir birine ilişkilendirilmcsi ortamda daha az soğutma ve ısıtma enerjisi talebini sağlamaktadır.
Sonuç olarak;
Görüldüğü gibi Enerji yönetimi herbir cihazın ayrı ayrı performanlarının değerlendirilmesinin yanı sıra, birbirleriyle ilişkili olarak yarattıkları ortak performansın da değerlendirmesini içermektedir.
Aydınlatma:
Aydınlatma sisteminin etkin kullanımı pek çok parametreye bağlı olduğu için doğrudan hesaplanması oldukça zordur. Pek çok verinin toplanması ve değerlendirilmesi gerekmektedir. Bunlar ortam hala tasarımdaki amacıylamı kullanılıyor, aydınlatma cihazlarının hayat eğrilerinin değişimi, daha az enerji, daha çok ışık sağlayan flörasan gibi lambaların kullanımı, daha aydınlık renkte tavan, duvar, mobilya kullanımı, ışık kaynağının yönlendirilebilirliği, ışıkların gerekmediği zaman kapatılması, gün ışığının daha fazla kullanımı, aydınlatma cihazlarının temizlenmesi ve bakımlarının yapılması vb. olabilir. HVAC ile ilgili olan kısmı ise ısı kontrollü aydınlatma elemanlarıdır. Bu iki sistemin bir birine ilişkilendirilmcsi ortamda daha az soğutma ve ısıtma enerjisi talebini sağlamaktadır.
Sonuç olarak;
Görüldüğü gibi Enerji yönetimi herbir cihazın ayrı ayrı performanlarının değerlendirilmesinin yanı sıra, birbirleriyle ilişkili olarak yarattıkları ortak performansın da değerlendirmesini içermektedir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder