Basınçlı hava neredeyse her işletmende kullanılan en tipik enerji türevlerinden biridir. Kolay depolanması ve iletilmesinin yanında, düşük maliyetli ekipmanlarla hareket ve kontrole izin vermesi nedeniyle kullanımı basittir. Yaygınlığına verimsizliği de malumdur. Basınçlı havanın üretildiği kompresörlerin elektrik enerjisinin yaklaşık %10’u faydalı pnömatik enerjiye, geri kalanı ise ısıya dönüştüğü bilinir.
İşletmelerde kullanılan basınçlı havanın maliyeti yanında, harcanan elektrik enerjisi nedeniyle CO2 salımı da ortaya çıkar. Tüketilen fosil yakıtlar gibi harcanan her bir kWh elektrik enerjisinin de CO2 emisyonuna neden olduğu unutulmamalıdır. Enerji mukabili CO2 emisyon değerleri ülkelere ve enerji üretilen birincil kaynağa göre değişmektedir.
Bu çalışmada, 75 kW gücünde bir vidalı kompresör işleten ve ilaç sektöründe faaliyet gösteren bir KOBİ esas alınarak, basınçlı hava kaçaklarının maliyet ve CO2 emisyonuna etkisi incelenmiştir. Türkiye’nin girdiği hiperenflasyon dönemi, Türk milli parası ile işlem ve hesap yapmayı olanaksızlaştırdığı için hesaplamalar EUR cinsinden yapılacaktır. Örnek işletmede yapılan çalışmada enerji birim fiyatı 3,5 TRY/kWh; EUR/TRY kuru ise 18 TRY olarak alınmıştır. Bu durumda basınçlı hava maliyeti 1000 m3 başına 23,28 EUR olmaktadır. Hesabın detayı Şekil-1’de yer almaktadır.
Şekil-1
Diğer taraftan üretilen basınçlı havanın maliyeti yanında CO2 emisyonu da söz konusudur. Ülkelere ve birincil enerji kaynaklılarına göre değişmekle birlikte çalışmada kabul edilen birim emisyon 0,527 kg/kWh olacaktır.
Örnek verilen işletmenin 10 günlük debi kaydı ana hat üzerinden ölçülmüştür. Kayıt altında alınan zaman bağlı değerler Grafik-1’de görülmektedir. Yeşil grafik ana hattaki aktüel debiyi, üretim durumuna göre dalgalanır halde göstermektedir. On günlük kaydın hareketli ortalaması yaklaşık 500 m3/h olacak ölçülmüştür. Bu durumda yılda yaklaşık 6000 saat çalışan işletmede bir yıllık basınçlı hava maliyeti 70.000 EUR olmaktadır.
Yılda yaklaşık 360.000 kWh enerji harcayan basınçlı hava sistemin CO2 emisyonu ise yaklaşık 190 ton/yıl olmaktadır.
Grafik-1
Grafik-1’de kırmızı dörtgenlerde işaret edilen bölgeler işletmenin duruşta olduğu dönemlerdir. Yeşil grafikte görülebileceği gibi işletme duruştayken ana hat debisinin hareketli ortalaması yaklaşık 300m3/h ölçülmektedir. Bu durumda işletmede %60 oranında kaçak ve pasif kullanım olduğu açıkça görülmektedir. Üretilen basınçlı havanın yarıdan fazlası kayıp ve kaçaklara gitmektedir.
Tablo-1
Grafik-1’de görülen kırmızı çizgi ise sahadaki kaçakların sadece yarısının tamir edildiği durumu simüle etmektedir. Elbette kaçaklar yalnızca duruşlarda değil, hattın içinde basınç olan her durumda para kaybettirmeye devam edeceği için, tüm grafik aşağı yönlü transpoze olmuştur. Yeni durumda hareketli debi ortalaması 250 m3/h, kaçak ve kayıp debisi ise 70 m/h olarak dikkate alındığında yıllık tasarruf yaklaşık 35.000 EUR olacaktır. Bununla birlikte toplamda 94 ton/yıl CO2 emisyonu azalacağını da belirtmemiz gerekir. Maliyet tasarrufu ve CO2 emisyon değerlerinin özeti Tablo-1’de verilmiştir.
Şekil-2
Bu çalışmada örnek verilen işletme, sadece 75 kW gücünde bir kompresörü aktif olarak kullanmaktadır. Okuyucularının aşina olduğu, basınçlı hava kullanımı itibariyle küçük ölçekli bir işletme sayılabilir. Böyle bir işletmede dahi Şekil-2’de örnekleri görüldüğü gibi çoğunlukla hortum ve fittings bağlantılarından kaynaklanan hava kaçaklarının yıllık maliyeti oldukça yüksektir. Bu gibi kaçak noktalarının gürültülü fabrika ortamında tespit edilmesi ve bakım ekibine maliyetleriyle birlikte raporlanması yoluyla kaçak yönetim sistemi oluşturmak tüm fabrikalar için elzem hale gelmiştir.
Şekil-3
Şekil-3’te örnekte gösterilen kamera entegreli ultrasonik kaçak tespit cihazları yüksek ortam gürültüsünü filtreleyerek kaçak noktalarını tespit eder. Çalışmamızda verilen küçük işletme örneğinde basit önlemlerle hava kaçakları yarısının tamir edilmesi sonucu yılda yaklaşık 35.000 EUR tasarruf elde etmek, ayrıca 94 CO2 emisyonu azaltmak mümkündür.
