Kategoriler: Gemi Ders Notları

Gemilerde Enerji Verimliliği Yöntemleri

Günümüzde, özellikle çevre ile ilgili endişelerimizin çoğaldığı bu günlerde gemilerde enerji verimliliği konuları daha hassas bir durum almaktadır. Bu verimlilik planları kargo operasyonlarından makine işletmesine kadar denizciliğin her alanında kendine önemli bir yer edindirmiş durumdadır. Bu yazımızın konusu olarak belirlediğimiz enerji verimliliği neticesinde de gemilerde enerji tasarrufu alanında ek bilgilerle, bu sisteme katkı sağlayabileceksiniz.

Gemilerde Enerji Verimliliği Nasıl Sağlanır?

Enerji verimliliği dediğimiz şeyin aslında odak noktası enerjinin tüketilmesi alanında gerçekleşmektedir. Bir çok ekipmana ait olan enerjinin tanımlanmasında veya kullanılmasında elektrik enerjisi kullandığımızdan dolayı, özellikle elektrik konusunda sağlayacağımız tasarruf, genel olarak verimliliğe katkı sağlayacaktır.

Bu bağlamda gemide elektrikli ekipmanlarda alacağımız özel önlemler ve tasarruflar neticesinde verimlilik artışı gözlenmesi olası duruma gelecektir. Aynı sebepten dolayı gemi işletmecileri SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan) gereği alacağı önlemlerin bazılarını elektriksel ekipmanları üzerinden almışlardır. Burada alınan veya alınabilecek bazı önlemlerden bahsedeceğim.

Gemide Enerji Verimliliği Yöntemleri

Gemilerde elektriksel alanda ve ekipmanlarda alınabilecek enerji verimliliği yöntemleri ve önlemleri aşağıda başlıklar halinde belirtilmiştir.

LED Aydınlatma

Led aydınlatmaların kullanımı sadece gemide değil, her yerde tasarruf sağlamaktadır. Piyasada bile tasarruflu ampul olarak satışa sunulmakta olan led ampul kullanımı gemilerde enerji verimliliği alanında ilk akla gelen maddelerden bir tanesidir. Aydınlatma konusu gemilerde çok önemli bir yer kaplamaktadır.

Karşılaştırmalı bir değerlendirme yapmamız gerekirse, bildiğimiz yuvarlak eski tip sarı ampullerin çalışma ömürleri 1000 saat, florasan lambalarda ise bu süre 7500 saatlere çıkmaktadır. LED kullandığımızda bu süre 50000 saate kadar çıkmaktadır ve enerji tasarrufu da ortalama olarak %60’larda olmaktadır. Bu rakamlara göre bu uzun ömür sadece bakım zamanlarını düşürmekle kalmıyor. Aynı zamanda yapılan yıllık ana masrafların (operating cost) birden bire düşmesini de sağlamaktadır.

Enerji Verimliliği Yüksek Motorlar

Gemilerde kullanılan bir diğer elektrik tüketen ekipmanlar ise elektrik motorlarıdır. Sürtünme kayıpları, aşımalar gibi etkenlerin tamamı verimliliğin düşümüne neden olabilmektedir. Yeni nesil motorlarda hem bu kayıplardan tasarruf edilmesi sağlanmış olacak, hem de daha düşük enerji sarfiyatı ile aynı güç elde edilmesi sağlanacaktır. Bu tip elektrik motorlarında düşük sıcaklıklarda daha iyi bir performans ve konvansiyonel tiplere göre daha düşük başlangıç torku yeterli olmaktadır.

Elektronik Starterler

Soft Starter ismi de verilen bu elemanlar, yüksek güçlü ekipmanların ilk start edildiklerinde kademeli olarak hızlanmalarını ve yavaşlamalarını sağlayarak motorun ömrü boyunca motor kanatlarına ve yataklarına ani yük binmesini azaltarak motorun genel ömrünü uzatmaktadır. Bu sayede hem bakım maliyetleri daha düşük olacak, hem de ekipman gemi üzerinde daha uzun süreli kullanıldığından dolayı ana gider kalemlerinden tasarruf edilmiş, verimlilik sağlanmış olacaktır.

Slip Power Recovery Sistemi

Bu sistem gemi üzerinde bulunan bir çok ekipmana monte edilebilir. Irgatlar bunun için çok güzel bir örnektir. Bu sistem, ekipman çalışırken sürtünmenin en alt düzeyde olmasını sağlayarak, ekipmanın sürtünme kaynaklı enerjiyi boşa harcamasını önler. Bir ırgatta sürtünmeyi minimuma indirerek çalışırsanız daha az enerji, daha az voltaj harcanır. Bu sadece genel elektrik kullanımında düşüş sağlanarak gemi enerji verimliliği konusunda da katkı sağlanmış olur.

Enerji Verimliliği Yüksek Trafolar

Gemide çalışan elektrikli ekipmanlardan dolayı en çok kullanılan ve enerjinin kontrolünü sağlayan en büyük ekipmanlardan bir tanesi de büyük trafolardır. Enerji verimliliği yüksek trafo kullanımı, adından da anlaşılabileceği üzere enerji verimliliğini %70 oranında arttırarak enerjinin boşa harcanmasını engelleyecektir. Düşük güçlerde bile yüksek verimlilik sağlaması bu ekipmanların en büyük avantajlarından birisidir. %35 yükte çalışmalarda , %98 verimlilikte çalıştıkları bilinmektedir. Son günlerde özellikle büyük yolcu gemilerinde bu tip trafoların kullanıldıklarını biliyoruz.

Elektronik Balast

Gemilerde halen en çok kullanılan aydınlatma yöntemi olarak florasan lambalar kullanılmaktadır.Bu aydınlatmalarda verimliliği arttırmak için elektrik gaz tahliyesi ilkesine göre çalışan ayarlı voltaj ve akım sistemleri kullanılmaktadır. Bu sistem lambaların çalışma esnasında çakarak yanmaları süresindeki boşa voltaj harcamlarının önüne geçmektedir. Elektronik balast devresi, gemilerde 60 Hz yerine 40-50 Hz aralığında çalışmaktadır. Bu şekilde hem bakım periyotları uzamış olmakta hem de enerji harcamı %40’larda kalmaktadır.

Ayarlanabilir Hız Sürücüsü

Bu sistem gerekliliklere göre AC veya DC elektrik motorlarında kullanılabilecek bir sistemdir. Sadece elektronik değil aynı zamanda hız kontrolünün mekanik olması şeklinde de kullanılabilir. Mekanik olarak ekipmanların ömürlerini uzatmaktadır. Kurulum maliyeti düşüktür.

Ayarlanabilir Frekans Sürücüsü

Bu sistem elektriksel sistemlerde frekans ve voltajı kontrol ederek ekipmanın hızını ve torkunu kontrol etmeye yaramaktadır. Santrifüj pompa ve fanlarda bu sistem kullanıldığı zaman, toplamda %60’lara varan bir enerji tasarrufu sağlanabilmektedir. Ayrıca pompalar üzerinde oluşması muhtemel kavitasyon sorunlarının oluşmasını engelleyebilmektedir. Sistemden maksimum verimin alınabilmesi için her yük bandına ayrı bir veri girişi tanımlanmalıdır.

Ayarlanabilir hız sürücülerinden farkı, frekans sürücülerinin sadece AC motorlar için uygun olmalarıdır. Yani Frekans sücüsü yerine hız sürücüsü de kullanılabilir fakat hız sürücüsü yerine her zaman frekans sürücüsü kullanılamaz.

Azipod Pervane Sistemi

Aslında verimli pervane sistemleri ile ilgili ayrı yazılarım da bulunuyor. ASD Pervaneler ve Voith Pervaneler konusundan örneğine bakabilirsiniz. Ama gemilerde enerji verimliliği konusunda yine de başlık olarak bahsetmem gerektiğini düşündüğümden dolayı paylaşıyorum. Azipod pervane sistemleri hem pervane hem de dümen sistemlerinin birleşimi olarak bilinir. Yani pervane olarak itme gücü sağlayan sistem aynı zamanda gemiyi yönlendirir de. Sistem aynı zamanda POD sistem olarak da bilinir.

POD sistem içerisinde ayarlanabilir hız kontrol sürücüsü bulunarak pervanenin dönmesini sağlayan bir sistem vardır. Bu sistem aynı zamanda kendi ekseni etrafında da dönerek, istenilen yöne rahat şekilde pozisyon alabilme kabiliyetine sahiptir. Hem pervane hem de dümen sistemlerini barındırdıklarından dolayı azipod sistemleri ayrı bir dümen sistemine, uzun dümen şaftlarına ve bağlantılı bir çok sisteme gerekliliği ortadan kaldırmaktadırlar. Kurulum maliyetleri ilk aşamada ne kadar fazla gibi görünse de, gemi ömrü boyunca enerji konusundaki kazançlar ile verimlilik açısından gemilerde beklenilen bir ekipman olarak görünmektedir.

Hibrit Turbocharger

Hibrit Turbocharger sisteminde, egzost gazı türbin kanatlarına çarparak şaft aracılığı ile kompresörü çevirir ve kompresör aracılığı ile yanma mahaline temiz hava gönderilir. Aynı şaft üzerine bağlanan bir alternatör aracılığı ile de alternatörden elektrik üretimi sağlanmaktadır. Bu sisteme MET Hybrid Turbocharger ismi verilmektedir.

Burada aslına bildiğimiz gibi türbin ve kompresör, ısı enerjisini hareket enerjisine dönüştürerek yanma mahaline hava göndermede kullanılıyor. Hibrit sistemde ek olarak alternatör devreye girerek ekstra bir şaft, veya yakıt harcanmadan elektrik üretilmesi sağlanmış oluyor. Tabi bu aşamada alternatörden şafta binen yük nedeni ile yanma mahaline gönderilen hava miktarında düşüklük meydana gelse bile, yapılan test sonuçlarına göre bunun önemsenecek derecede olmadığı ve gemi enerji verimliliği açısından kazanılan elektriğin diğer sistemlerde kullanılabilir olmasından dolayı verimli olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Gemilerde enerji verimliliği yöntemleri konusunda yukarıda açıklamaları yapılan yöntemler dışında sizlerin de konuya ekleme yapmak istediğiniz sistem veya ekipmanlar var ise, konu altındaki yorumlar kısmından bizlere ulaştırmanız durumunda yazıyı güncelleyebilirim.

Bu yazının güncellendiği tarih Ağustos 16, 2020 09:44