Hidrolik ve Pnomatik Sistemde Enerji Verimliliği Yönetimi

Hidrolik ve Pnomatik Sistemde Enerji Verimliliği Yönetimi

Hidrolik ve Pnomatik Sistemde Enerji Verimliliği Yönetimi uygulamaları

• Pnömatik Sistemlerde Enerji Tasarrufu 
• Hidrolik Sistemlerde Enerji Tasarrufu
• Mekanik Sistemlerde Enerji Tasarrufu
• Elektrik Sistemlerinde Enerji Tasarrufu

Pnömatik Sistemlerde Enerji Tasarrufu için alınması gereken önlemler aşağıda olduğu gibi sıralanabilir;

• Kaçaklar giderilmeli
• Doğru boru çapı ve uzunluğu seçilmeli
• Uygun boru ve bağlantı elemanları seçilmeli
• Düz fittingsler tercih edilmeli
• Kompresör ve silindir dizaynları doğru yapılmalı
• Periyodik ve kestirimci bakımlarla ömrünü tamamlamış fittingsler, borular ve filtreler mutlaka değiştirilmelidir.

Hidrolik Sistemlerde Enerji Tasarrufu için alınması gereken önlemler aşağıda olduğu gibi sıralanabilir;

• Yıpranmış ve yırtılmış hortumlar mutlaka değiştirilmeli ve uygun hortum seçimi yapılmalıdır.
• Özelliğini yitirmiş yağların basınç kayıplarına neden olamaması için periyodik olarak değişimi sağlanmalıdır.
• Sızdırmazlık elemanlarındaki kaçaklardan dolayı oluşacak yağ kaybını engellemek için periyodik olarak değişimlerinin yapılması gerekmektedir.

Mekanik ve Elektrik Sistemlerde Enerji Tasarrufu için alınması gereken önlemler aşağıda olduğu gibi sıralanabilir;

• Balans ayar bozukluklarının giderilmesi,
• Kaplin ayarsızlıklarının giderilmesi,
• Aşınmış hasarlı dişlilerin değiştirilmesi,
• Yataklarda radyal gezinmeler gibi Elektrik motorlarının gereksiz güç tüketmelerine neden olacaktır.
• Yeni dizayn elektrik motorları ile sistemlerin değiştirilmesi verimliliğini arttıracaktır.
• Avrupa Elektrik komitesinin hazırladığı IEC 60034-2 verimlilik normuna uygun EPACT standartlarında motor kullanımı ile enerji verimliliği sağlanacaktır.

Günümüzün küresel rekabetçi iş dünyası, üreticilerin ekipmanlarından en verimli şekilde yararlanmasını gerektiriyor. Makine verimliliğindeki küçük bir artış bile kar ve zarar üzerinde son derece belirleyici olabiliyor. Dahası, çevreyle ilgili kaygılar nedeniyle, sürdürülebilir iş uygulamaları ve enerji verimliliği sağlayan sistemlere odaklanılması gerekiyor. Buna karşılık olarak, maksimum sistem verimliliğine ulaşmak amacıyla, endüstriyel ve taşınabilir ekipman hidrolik sistemleri artık daha küçük ve hafif olmalarının yanı sıra daha yüksek basınçlar kullanıyor. Bugün, hem bu sistemlerin gereksinimlerini karşılamak hem de tüm hidrolik sisteme ve enerji verimliliğine katkıda bulunmak üzere gelişmiş hidrolik sıvılar bulunuyor.

Teori
Hidrolik sistemler, elektrikli veya içten yanmalı bir motordan gelen mekanik enerjiyi belirli bir miktardaki işi yapabilecek sıvı akışı ve basıncına dönüştürür. Hidrolik pompalar tahrik ünitesinin mekanik enerjisini sıvı akışına dönüştürür. Basınç, bu akışın sistemde sıkıştırılmasıyla üretilir. Ne yazık ki, tipik bir hidrolik pompa bu enerji dönüştürme işleminde ancak %80-90 oranında verimlilik gösterir. Bu sistem iki şekilde enerji kaybeder.

• Mekanik kayıplar - sıvı sürtünmesi nedeniylekaybedilen enerji
• Hacimsel kayıplar - pompa içinde iç sıvı kaçakları (akıntı) sonucu kaybedilen enerji Bir pompadaki mekanik ve hacimsel kayıp miktarı esasen, yukarıda gösterildiği gibi, sıvının viskozite ve yağlayıcılık özelliklerinin bir fonksiyonudur. Mekanik kayıplar sıvı viskozitesi yüksek olduğunda, hacimsel kayıplarsa sıvı viskozitesi düşük olduğunda artar. İki eğri, optimum verimliliğin sağlanabileceği bir viskozite aralığını göstermektedir. Hidrolik sıvı
viskozitesi düşük sıcaklıklarda yüksek olduğundan ve sıvı sıcaklığı yükseldikçe düştüğünden, bu optimum çalışma aralığında kalmak kolay değildir. Özel olarak formüle edilen hidrolik sıvılar, geniş bir çalışma sıcaklığı aralığında sıvı viskozitesini optimum aralıkta tutmak için yüksek bir viskozite indeksi göstererek bu kayıpların miktarını azaltabilir. Sistem basıncının yükseltilmesi de hidrolik pompa verimliliğini azaltır. Yüksek basınçlar genellikle hem büyük mekanik kayıplara (pompa üzerindeki yük artar) hem de yüksek hacimsel kayıplara (yüksek basınçlar iç kaçak miktarını artırır) yol açar.Hidrolik sıvı viskozitesini optimum aralıkta tutarak kazanılan hidrolik verimliliğin yanı sıra, en iyi baz sıvıların ve sıvı iç sürtünmesini  Elastohidrodinamik Yağlama [EHL] koşullarında sıvının kesmeye karşı doğal direnci) azaltmaya yönelik katkı maddesi teknolojinin seçilmesiyle ilave verimlilik elde edilebilir.Teoriden Uygulamaya Hidrolik verimlilikteki farklılıklar, iki sıvının basit bir hidrolik devrede karşılaştırılmasıyla ölçülebilir.
Devrede, sistem basıncının belirli bir aralıkta kontrol edildiği bir hidrolik pompa bulunur. Sisteme giren mekanik enerji ve pompanın ürettiği akış hızı ölçülüp, iki farklı sıvının mekanik ve hacimsel verimliliğini hesaplamak amacıyla kullanılabilir.

ISO VG 46 aşınma önleyici hidrolik sıvısı ile özel olarak formüle edilmiş yüksek Viskozite İndeksli (VI) test sıvısının karşılaştırma verileri  österilmektedir. Test sıvısı bu laboratuar testinde %3 ile %6 arasında bir hidrolik verimlilik artışı sergilemektedir.** Mobil DTE 10 Excel kullanılan bu örnekte, sıcaklık ve basınç arttıkça verimlilik de artmaktadırBu test, sıvının formülasyonunun ve fiziksel özelliklerinin genel hidrolik verimlilik üzerinde
yaratabileceği etkiyi göstermektedir. Ancak, hidrolik verimlilik tek başına nihai hedef değildir. Bu ilave pompalama verimliliği, enerji tasarrufu sağlayabilir; bu tasarruf ise yakıt veya elektrik tüketimiyle ya da hidrolikle çalışan ekipmanda bir iş döngüsünün tamamlandığı süredeki azalmayla ölçülebilir.Hidrolik Verimlilik = Potansiyel Verimlilik İyileştirmeleri Hidrolik verimliliğin enerji tüketimi ve döngü süresi üzerindeki etkisinin en iyi görülebileceği yer ekskavatördür. Ekskavatörde, vinç kolunu çalıştırmak, makineyi döndürmek ve paletleri çalıştırmak için dizel motordan sağlanan yüksek basınçlı hidrolik kullanılır. Hidrolik sistem basınçları 4.000 psig’e (275 bar) kadar çıkabilir ve sıcaklıklar sıklıkla 100°C’ye yaklaşır. Mobil ekipmanlarda yaygın olarak yararlanılan standart bir ExxonMobil SAE 10W hidrolik sıvıyı, hidrolik verimliliği optimize etmek için özel olarak tasarlanan bir hidrolik sıvıyla karşılaştırmak amacıyla orta büyüklükte bir ekskavatör kullanılarak bir gösterim hazırlandı. Bu gösterimin amacı doğrultusunda, ekskavatörün belirlenen bir dizi hareketi gerçekleştirmesi için tek bir operatör ve yakıt kullanıldı. Bu gösterimde, verimli hidrolik sıvısının kullanılması,
standart ExxonMobil hidrolik yağına kıyasla her döngüde %6’ya kadar yakıt tasarrufu ve her iş döngüsünü tamamlamak için harcanan zamanda
%5’e kadar bir azalmayla sonuçlandı.** Ayrıca, makine operatörü test sıvısı eklendikten hemen sonra sistemin tepki verme kabiliyetinin geliştiğini fark etti. Bu gösterimin sonuçları hidrolik verimliliğin artırılmasının potansiyel etkilerini açıkça gösteriyor: ExxonMobil standart ürünüyle karşılaştırıldığında
düşürülmüş potansiyel yakıt tüketimi veya artan üretkenlik. Orta büyüklükte bir ekskavatörde tüm yıl, özel olarak tasarlanan bu hidrolik sıvının kullanılması yakıt tüketimini 3400 litre kadar düşürebilir ve CO2 emisyonunu dokuz metrik tona kadar azaltabilir.* Enerji tasarrufu olanakları endüstriyel hidrolik kullanım yerlerinde de mevcuttur. En iyi örneklerden biri, oldukça yüksek sıcaklık ve basınç, yüksek güç tüketimi, tekrarlanan döngüler vb. özelliklere sahip plastik enjeksiyon makineleridir. Plastik enjeksiyon makinelerinde verimli hidrolik sıvılar kullanıldığında enerji tüketiminin düşmesi ve döngü sürelerinin kısalması beklenebilir.

Sonuç
Uygun hidrolik sıvı seçimiyle hidrolik verimliliğin nasıl artırılabileceği bilgisinin hayata geçirilmesi, karınızı artırmanıza yardımcı olabilir. İyi formüle edilmiş bir hidrolik sıvı kullanmak hidrolik sistemlerde verimlilik kaybının azaltılmasına yardımcı olabilir. Bu da potansiyel enerji tasarrufu ve üretkenlik artışı sağlar