Energy Efficiency in Pneumatic Systems

Yıl 2020, Cilt: 61 Sayı: 698, 31 - 45, 15.05.2020

Arda Zaim , Haydar Aras

https://doi.org/10.46399/muhendismakina.750613

Cited By: 5

Öz

With increasing population and developing technology, energy consumption and costs are increasing day by day. Our country has limited resources in terms of fossil energy sources and is dependent on foreign sources. The main objective is to meet the energy needs reliably, economically and adequately. In this context, efficient use of energy is important. Energy efficiency is the minimization of the amount of energy spent, without reducing the capacity and quality of production, preventing economic development and social welfare. In this study, energy efficiency applications in compressed air pneumatic systems are discussed. The elements that increase efficiency in the design of the compressed air system were determined; savings that can be achieved by reducing operation pressures in pneumatic equipments such as compressor, cylinder and vacuum ejector have been calculated. Physical findings about the detection and cost of leakages that cause serious costs were examined and a way was provided for the use of products with energy saving functions. It is considered that the study will be a guide in the activities of reducing the energy density and the carbon footprint of our country, which is highly dependent on foreign energy.

Anahtar Kelimeler

Compressed air, energy efficiency

Pnömatik Sistemlerde Enerji Verimliliği

Öz

Artan nüfus ve gelişen teknolojiyle birlikte enerji tüketimi ve maliyetleri günden güne artış göstermektedir. Ülkemiz fosil enerji kaynakları bakımından sınırlı kaynaklara sahip ve dışa bağımlıdır. Enerji ihtiyacının güvenilir, ekonomik ve yeterli bir biçimde karşılanabilmesi temel amaçtır. Bu bağlamda enerjinin verimli kullanımı üzerinde önemle durulması gereken hususlar arasında yer almaktadır. Enerji verimliliği, harcanan enerji miktarının, üretimdeki kapasite ve kaliteyi azaltmadan, ekonomik kalkınmayı ve sosyal refahı engellemeden en aza indirilmesidir. Bu çalışmada, endüstride en çok kullanılan ikincil enerji kaynağı basınçlı havayla çalışan pnömatik sistemlerdeki enerji verimliliği uygulamaları ele alınmış ve deneysel çalışmalarla desteklenmiştir. Basınçlı hava sistemi tasarımında verimliliği artıran unsurlar belirlenmiş; kompresör, silindir ve vakum ejektörü gibi pnömatik iş elemanlarında işletme basınçlarının düşürülmesiyle elde edilebilecek tasarruf miktarları hesaplanmıştır. Ciddi maliyetler oluşturan hava kaçaklarının tespiti ve maliyeti konusunda fiziki bulgular incelenmiş, enerji tasarruf fonksiyonlu ürünlerin kullanımı için yol gösterilmiştir. Çalışmanın, enerji arzında büyük oranda dışa bağımlı olan ülkemizin sanayi sektöründe enerji yoğunluğunun düşürülmesi ve karbon ayak izinin azaltılması faaliyetlerinde bir rehber niteliği taşıyacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

Basınçlı hava, enerji verimliliği

Kaynakça

• Türkiye Elektrik İletim A.Ş. Genel Müdürlüğü. 2017. “10 yıllık talep tahminleri raporu (2018 – 2027)”, Ankara.
• TMMOB Makinü Mühendisleri Odası. 2018. “Türkiye’nin Enerji Görünümü 2018”, Oda Raporu, Yayın No MMO/691, Ankara.
• Frigerio, N., Matta, A. 2015. “ Energy-Efficient Control Strategies for Machine Tools With Stochastic Arrivals”, IEEE Transactions on Automation Science and Engineering 12 (1): 50 – 6.
• Uzun, A., Değirmen, M. 2018. “Endüstriyel işletmelerde enerji verimliliği ve enerji yönetimi”, Uluslararası Ekonomik Araştırmalar Dergisi, Cilt:4, Sayı:2.
• TMMOB Makina Mühendisleri Odası. 2012. “Dünya’da ve Türkiye’de enerji verimliliği”, Oda Raporu, Yayın No MMO/589, Ankara.
• Enerji İşleri Genel Müdürlüğü. 2018. “Birincil ve nihai enerji yoğunluğu 2010 – 2017”, Ankara.
• Caro, D. 2018. “Carbon footprint”, Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences, Elsevier.
• Gönençgil, B. 2008. “Doğal süreçler açısından iklim değişikliği ve insan”, Çantay Yayınevi, ISBN: 978-975-9060-50-3.
• Saidur, R., Rahim, N.A., Hasanuzzaman, M. 2010. “A review on compressed air energy use and energy savings”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 14, p.1135-1153.
• Unger, M., Radgen, P. 2017. “Energy efficiency in compressed air systems- a review of energy efficiency potentials, technological development, energy policy actions and future importance” International Conference on Energy Efficiency in Motor Driven Systems, Rome, Italy.
• Kaya, D., Phelan, P., Chau, D., Sarac, H. I. 2002. “Energy conservation in compressed air systems”, International Journal of Energy Research, vol.26,p.837-849.
• Dindorfa, R. 2012. “Estimating potential energy savings in compressed air systems”, Procedia Engineering 39:p.204-211.
• Emil, M. 2001. “Hava dağıtım sistemleri”, II.Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi Bildiriler Kitabı, Oda Yayın No: E/2001/278-1, İzmir.
• Endo, M., Iwamoto, J. 2003.“A study of flow field in vacuum ejector driven by air”, ASME/JSME 2003 4th Joint Fluids Summer Engineering Conference.