Alparslan TEMUR

AKANTEL / teknik@akantel.com.tr

ASANSÖRLERDE ENERJİ GERİ KAZANIMI

ÖZET

Dünyamızda enerji  tüketimindeki artış geleceğin sorunlarından en büyüklerinde birisi olarak kabul edilmelidir. Bu konuda tüm ülkeler bazı tedbirler almaya devam etmektedir. Ayrıca bu tedbirlerin  içinde yapılan teknolojik yenilikleri suspanse etmekte ve desteklemektedir.

Bu yazıda gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde enerji tüketiminin  %3 ile %8 arasındaki payı oluşturan Asansör enerji tüketimlerindeki alınabilecek önlemler ve gelişmelerden söz edeceğiz.

ENERJİ GERİ KAZANIMI

Asansör enerji tüketimini azaltmak için alınabilecek öncelikli tedbir bekleme sürelerindeki enerji tüketimini en aza indirmektir. Bunu için mevcut sistemlere  küçük ilaveler ile yapılacak bazı iyileştirmeler bu konuya çözüm olacaktır. Bekleme enerjisindeki iyileştirmede  yapılabileceklerin  uygulama detayı bu yazının ana konusu olamadığından başka başlık altında tekrar ele alınabilir.

Ana konumuza dönersek;  yaygın asansör uygulamalarında  yük, kabin ve karşı ağılık dengesi kabin içinde anılan yükün %50 si bulunacağı varsayılarak hesaplanır ve tesis edilir. Buna göre içinden % 50 yük bulunan asansör her iyi seyir yönünde tahrik motorundan en az gücü tüketerek hareket eder. Bu durum enerji tüketimi açısından en az şebeke enerjisinin kullanıldığı durumdur. Ancak diğer hareket senaryolarında durum değişir. Örneğin; tam yükte yukarı giden asansörde ve boş  aşağı giden asansörde enerji tüketimi en üst seviyededir. Buna ters olarak boş yukarı giden ve tam yüklü aşağı giden asansörlerde ise motor enerji tüketmekle beraber ağırlık dengesizliği nedeni ile kabini frenlemek ve sabit hızda tutmak için frenleyici olarak çalışır ve ortaya çıkan artık enerjiyi  frenleme dirençleri  üzerinde  ısı olarak harcar. Aşağıda fren dirençlerindeki bu enerjinin tekrar şebekeye geri kazandırılmasını inceleyeceğiz. 

Yukarıda sözü edildiği gibi boş ve yukarı yönde hareket eden kabin %50 yük dengesi nedeni ile fazla olan karşı ağırlık tarafında daha hızlı hareket etmeye zorlanır. Aynı şekilde tam yüklü aşağı yönde hareket alan kabinde hızla motor tahrik sistemini aşağı yönde hızla sürmeye çalışacaktır. Bu durum da tahrik sistemi bu düşüşü en fazla anılan hızda sabit kalmasından ve hızlanma konforunun denetlenmesinden sorumludur. Frekans kontrol sistemleri hız düşürme algolitmasına uygun olarak hız denetimin anılan frekans seviyesinde tutmaya çalışsa bile daha fazla hızlanmaya çalışan tahrik motorun artık enerjisini  frenleme dirençlerine göndermek zorundadır.

Bu noktada tahrik motorunu süren frekans kontrol sisteminin iç yapısı ve temel çalışma sistemine göz atmakta yarar olacaktır. Frekans kontrollü hız değiştiriciler genel olarak şebekeden alıkları enerjiyi önce sabit doğru akıma çevirip filtre ederler. Bu sabit doğru akım tahrik anında çıkış transistorları ile istenilen frekansta alternatif akıma çevrilerek motora uygulanır. Yük tarafından istenilen hızdan daha yüksek hızda dönmeye zorlanan motor ile inverter  frekansı arasında oluşan artık enerji  çıkış transistorlarına paralel diodlar tarafından  inverter içindeki doğru akım hattına geri gönderilir. Bu artık enerji doğru akım gerilimini yükseltme eğilimi göstereceğinden fren kıyıcı  devre tarafından algılanıp darbeler şeklinde frenleme dirençlerine gönderilir.

Enerji geri basma teknolojisinin ana temeli  inverte içindeki doğru akım devresi ile irtibatlanıp bu doğru akım seviyesindeki artık enerjiyi alarak tekrar şebekeye geri göndermektir. Bu durum için şebeke frekansı , faz açışına kilitlenmiş yeni bir inverter oluşuma gerekmektedir. Temel olarak geri enerji basma cihazları doğru akımdan şebekeye enerji basan bir tür inverterlerdir. Bu konudaki dikkat edilmesi gereken konu enerji geri basılmasındaki enerji kalitesi ve kararlığıdır.

Enerji geri basma  için  üretilen  inverterde  istenen en büyük özellik şebekeye gönderdikleri enerjinin mutlak kalitesidir. Motor  sürücü inverterlerden farklı olarak motor ile inverter arasındaki enerji kalite ve sürüş dengelemesi yerine enerji kalitesindeki zor standartlar almaktadır. Yoksa enerji geri basma inverteri  şebeke enerji ile beraber gürültü gönderen bir kaynak haline gelebilir.

Teknik yapı ve çalışma sistemi dışında asansör enerji geri basma sistemleri ile ilgi yatırım ve geri kazanım detayları incelendiğinde asansör hızı kat sayısı ve trafik yoğunluğu gibi değişkenler sonuçta direk etkenlerdir. Tüm bu değerlerin ortalaması alınır ise enerji tüketiminden %30 ile %55 arasında bir enerji tasarrufu sonucu çıkmaktadır. Avrupa  standartlarında ortalama geri kazanım yatırım maliyeti yaklaşık 5 yıllık enerji geri kazanımına eşittir.

Uygulama sınıflandırmaları:

• Küçük güçlü ve az kullanılan asansörler ;

Bu tür asansörler de seyir anından kullanılan ve buna bağlı olarak geri basılacak enerji oranı ve toplamı da sınırlı olacaktır. Enerji geri basma seçeneği yerine beklemedeki asansör ün inverter ve kontrol sistemlerinin kapatılıp uyku konumunda bekletilmesi uygun olacaktır. Ayrıca denge zinciri kullanımı ile hatırı sayılır enerji ekonomisi sağlanabilir.

• Büyük ve çok trafikli asansörler;

Trafik oranı artıkça buna bağlı olarak artan enerji  tüketimi ne bağlı olarak geri enerji basama oranını da artacak ve  ek yatırım yapmaya değer hale getirecektir. Ancak bu hesaplamalar yapılırken bazı detayları doğru hesaplanarak yapılması gerekmektedir.

Yeni planlanan binalarda kullanılan elektrikli sistemler , ısıtma ve soğutma sistemleri  Dünya çapında yeni yeşil enerji ekolüne uygun olarak dizayn edilmektedir. Bu konuda belli standartlar ve işaretlemeler oluşmaktadır. Bu işaretlemelerde kullanılan  A.B… gibi sınıflandırmalar asansör uygulamaları içinde sorgulanır hale gelmektedir.

SONUÇ;

Enerji geri kazanım sistemi ile tümleşik tesis edilmiş asansör sistemleri tarafından şebeke hattına geri basılan enerji  bazı büyük tesislerde sistem içinde kullanılmakta ve ana şebekeden enerji kullanımını azaltmaktadır. Ancak konut benzeri yapılarda geri basılan enerji ortak iç yükler olamayacağından şebekeye geri gönderilmekte ve kullanıcıya fayda sağlamamakta idi. Ancak ülkemizde yeni yeni kullanılmaya başlayan ve yaygınlaşması beklenen çift yönlü ölçüm yapabilirin sayaçlar bu geri basılan enerjiyi ölçümleyebilmektedir.  Şu andaki kanun ve düzenlemeler çatılara inşa edilebilecek güneş panellerinin geri enerji basması olarak düzenlemiş olsa bile kısa ve orta vadede asansörlerin enerji geri basmalarının da düzeleme kapsamına alınacağını bekliyoruz.