Fanlarda İnverter Hesabı

13-08-2025

Fanlarda İnverter Hesabı

Bir tesiste fan ve pompa sistemlerini incelerken sorulması gereken ilk soru her zaman “Sistemlerde kısık vana veya kısık klape mevcut mu?” olmalıdır. Bu soru, tesisin mevcut durumu ve olası enerji verimliliği sorunları hakkında yeterince bilgi verir.

Eğer sistemde klapeler veya vanalar kısıksa, bu durum iki temel soruna işaret eder:

Basınç eksikliği nedeniyle işletmenin klapeleri kısmış olması; bu durumda yalnızca inverter uygulaması yeterli bir çözüm sağlamaz. (Basınç konusu düşük ihtimal)
Fan veya pompa tam yükte çalışırken kısık klapeler veya vanalar nedeniyle sistem potansiyelinin altında enerji tüketimi gerçekleşiyor olabilir; bu da enerji verimsizliğine yol açar

Bu nedenle, inverter uygulamasına geçmeden önce mevcut durum ve vana ve klapelerin %100 açık olduğu durum için ölçümler alınması gerekir.

Biz enerji etüdü sürecinde saha bu sorunu inceleyen bir otomotiv fabrikasındaki deneyimimiz sizinle paylaşmak istedik.

Tablo 1: Kısık Klape Ölçüm Sonuçları

Fan	Aktarma Elemanı	Klape Açıklığı (%)	Motor Etiket Gücü (kW)	Frekans (Hz)	Dinamik Basınç (hPa)	Debi (m³/h)	Aktif Güç (kW)	Motor Verimi (%)
Fırın-1	Kayış Kasnaklı	75	90	50	0,52	17.025	62,32	93,10
Fırın-2	Kayış Kasnaklı	75	45	50	0,31	6.489	52,20	92,70
Fırın-3	Kayış Kasnaklı	75	45	50	0,81	13.256	39,24	92,70

Tablo 2: Klapeler Tam Açık Durum Ölçüm Sonuçları

Fan	Aktarma Elemanı	Klape Açıklığı (%)	Motor Etiket Gücü (kW)	Frekans (Hz)	Dinamik Basınç (hPa)	Debi (m³/h)	Aktif Güç (kW)	Motor Verimi (%)
Fırın-1	Kayış Kasnaklı	100	90	50	0,52	17.956	64,32	93,10
Fırın-2	Kayış Kasnaklı	100	45	50	0,31	6.841	53,06	92,70
Fırın-3	Kayış Kasnaklı	100	45	50	0,81	14.015	41,05	92,70

Görüldüğü üzere sistem, tasarım debisinin altında çalışmakta ve basınç düşümü gözlemlenmektedir. Bu durumda inverter kullanımı uygulanabilir ve enerji verimliliği sağlayacak bir çözüm olarak öne çıkmaktadır.

Görüldüğü üzere sistem fazla debi olarak tasarlanmış olup basınç düşümü gerçekleşmemiştir, bu durumda inverter kullanımı mantıklı olabilir şimdi de inverter hesabını yapalım. Önce tesisin ihtiyaç duyduğu frekansı bulalım.

$\frac{Q_{1}}{Q_{2}} = \frac{n_{1}}{n_{2}} = \frac{f_{1}}{f_{2}}$

İşletmenin ihtiyaç duyduğu frekans:

$f_{i h t i y a \overset{}{c}} = \frac{% 25 kısık debi}{% 100 a \overset{¸}{c} ık debi} \times f$

Örnek hesaplama:

$f_{i h t i y a \overset{}{c}} = \frac{17025}{17956} \times 50 Hz$

Frekans: 47,40

Motorun ihtiyaç duyulan frekansta inverter ile sürülmesi ve yüksek verimli motor kullanılması ile yeni aktif güç hesabı;

Yeni Güç formülü:

Y e n i G \ddot{u} \overset{}{c} = (\frac{A k t i f G \ddot{u} \overset{}{c}}{(y e n i f r e k a n s)^{3}} \times \frac{e s k i m o t o r v e r i m}{y e n i m o t o r v e r i m}) + 2, 57

Uygulama:

Y e n i G \ddot{u} \overset{}{c} = (\frac{62, 32}{{(\frac{50}{47, 40})}^{3}} \times \frac{0, 931}{0, 961}) + 2, 57

Sonuç:

Yeni\ Güç = 50,10\ \text{kW}

Inverter ekstra güç harcayacağı için etiket verisinden ortalama harcayacağı gücü 2,57 olarak kabul ettik. (Üretici Verisi)

Enerji tasarrufu:

	MEVCUT DURUM			YENİ DURUM
Fan	Aktif Güç (kW)	Motor Verimi (%)	Frekans (Hz)	İşletmenin İhtiyaç Duyduğu Frekans (Hz)	Motor Verimi (%)	Aktif Güç (kW)
Fırın-1	62,32	93,1	50	47,40	96,1	50,10

$62, 32 kW - 50, 10 kW = 12, 22 kW$

Yıllık enerji tasarrufunu hesaplamak için, tasarruf edilen güç değeri çalışma süresi ve birim enerji fiyatı ile çarpılır:

$Toplam Tasarruf (TL) = 12, 22 kW \times 5040 saat/yıl \times 3, 80 TL/kWh = 234.037 TL/yıl$

Toplam yatırım maliyeti yaklaşık 500.000 TL olup, geri ödeme süresi şu şekilde hesaplanmıştır:

$\text{Geri Ödeme Süresi} = \frac{\text{Yatırım Maliyeti}}{\text{Yıllık Tasarruf}} = \frac{500.000}{234.037} \approx 2,13\ \text{yıl}$