Değişken Debili Sulama Pompaj Tesislerinde Enerji Etkinliğinin Belirlenmesi

Year 2015, Volume: 11 Issue: 2, 147 - 157, 25.08.2015

Ender Kaya Sedat Çalışır

Abstract

Bu çalışmada, sabit basınç ve değişken debili sulama pompaj tesislerinde verimlilik ve özgül

enerji tüketimi bakımından üç farklı senaryonun kullanılabilirliği araştırılmıştır.

Senaryolar arasındaki fark, debi ve basınç değiştirmek için kullanılan ekipmanlardan

kaynaklanmaktadır. Buna göre; Senaryo I. değişken hızlı pompa (DHP) ve hidrolik basınç yükselticisi

(HBY); senaryo II. DHP ve servo motorlu ayar vanası (SMAV); senaryo III. sabit hızlı pompa (SHP)

ve basınç düşürücü vanayı (BDV) içermektedir.

Araştırmadan elde edilen sonuçlar aşağıda verilmiştir.

Senaryo I, nominal debinin % 70’inde sabit basınç elde edilmiştir ancak nominal değerlere göre

%30.49 seviyesinde sistem veriminde azalma ve özgül enerji tüketiminde artış görülmüştür. Bu

senaryoda HBY, nominal debinin % 60’ında istenilen basıncı geliştirememiştir.

Senaryo II. sabit basınç nominal debinin % 60’ına kadar değişken debiler elde edilmiştir. Nominal

debinin % 80’inde, nominal verime göre % 15 düzeyinde daha yüksek sistem verimi ve % 15

düzeyinde daha düşük özgül enerji tüketimi sağlanmıştır.

Senaryo III. nominal debinin sadece % 63.7’sinde sabit basınç elde edilebilmiştir. Bu debi oranında,

nominal sistem verimine göre % 6.9 düzeyinde daha yüksek sistem verimi ve % 6.9 düzeyinde

daha düşük özgül enerji tüketiminde elde edilmiştir.

Sonuç olarak; sabit basınç ve değişken debili basınçlı sulama sistemlerinde, debi değişkenliği,

sistem verimi ve özgül enerji tüketimi bakımından Senaryo II’nin kullanılması önerilebilir.

Keywords

Değişken debi, değişken hızlı pompa, özgül enerji tüketimi, hidrolik basınç yükseltisi, basınç düşürücü vana

References

• Ackermann, K., 2003, Minimizing life cycle cost of wastewater pumps, Engineering in Life Sciences, 3(5), 233-236.
• Anonim, 2002, TS EN ISO 9906 Rotadinamik pompalarhidrolik performans kabul deneyleri, sınıf I ve sınıf II, Ankara.
• Anonim, 2005, AC Induction motors platts, a division of the McGraw-Hill companies,
• http://www.reliant.com/en_US/Platts/PDF/P_PA_35.pdf, [Çevrimiçi Erişim: 11.05.2012].
• Anonim, 2008, www.tuik.gov.tr [Çevrimiçi Erişim: 12.11.2012].
• Anonim, 2012, www. dsi.gov.tr [Çevrimiçi Erişim: 26.11.2012].
• Alegre, H., Baptista, J.M., Cabrera E., Cubillo, F., Duarte, P.,Hirner, W., Merkel, W. and Parena, R., 2006,
• Performance indicators for water supply services, IWA Publishing, London, 289.
• Barutçu, F., Lamaddalena, N., and Fratino, U., 2007, Energy saving for a pumping station serving an on-demand irrigation system: A Study case,water saving in mediterranean agriculture and future research needs, options mediterraneennes, Bari, Serie B 56(1), 367-379.
• Barutçu, F., 2011, Basınçlı sulama sistemlerinde değişken hızlı pompalarla enerji kazanım olanaklarının araştırılması, Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana.
• Bilgen, İ.H., ve Eralp, O.C.,1996, Santrifüj pompalardaki kavitasyonun deneysel incelenmesi ve analizi, 2. Pompa Kongresi, İstanbul 98-107.
• Bouabe, Z., 1996, Etude des possibilites d'economie d'energie a travers la conversion de la regulation d'une station de pompage par reservoir sureleve a la vitesse variable, (Master Science Thesis), CIHEAM, Bari Institute, 116.
• Bower, j., Geoff, B., Houstadius, G., Warren, L., ve ark., 2006, Değişken hızlı pompalama,(Çeviri) Europump ve Hidrolik Enstitüsü, Pomsad Yayınları, İstanbul.
• Çalışır, S., Sungur, C., Hacıseferoğulları, H., Yıldız, M.U., 2004, Pompaj tesislerinde enerji etkinliğini iyileştirme yöntemleri, II. Ulusal Ege Enerji Sempozyumu, Kütahya, 431-441.
• Çalışır S., Hacıseferogullar, H., and Gezer, I., 2005a, Specific energy consumption at vertical turbine deep well irrigation pumping plants, 9 th International Congress on Mechanization and Energy in Agriculture&27 th International Conference of CIGR Section IV: The Efficiency Of Electricity And Renewable Energy Sources, İzmir, 270-275.
• Çalışır, S., Topak, R., ve Acaroglu, M., 2005b, Specific energy consumption of motopumps in irrigation, 9 th International Congress On Mechanization And Energy İn Agriculture&27 the International Conference Of Cıgr Section IV: The Efficiency Of Electricity And Renewable Energy Sources, İzmir, 276-280.
• Çalışır, S., Acaroglu, M., and Hacıseferoğulları, H., 2005c, Determination of specific energy consumption of the centrifugal pumps used in irrigation, 4rd International Advanced Technologies Symposium, Konya, 527–533.
• Çalışır, S., 2007, The evaluation of performance and energy usage in submersible deep well irrigation pumping plants, Agricultural Mechanization in Asia, Africa, and Latin Amerika (AMA), Vol. 38, No.1, 9–17.
• Clement, R., and Galand, A., 1979, Irrigation par aspersion et reseaux collectifs de distribution sous pression, Eyrolles Editeur,Paris, 182.
• Duymus, E., ve Ertöz, A.Ö., 2001, Değişken devirli pompa seçimi, 4. Pompa Kongresi, İstanbul, 24-32.
• Fernandez Garcia, I.,Rodriguez Diaz, J.A., Camacho Poyato, E.and Montesinos, P., 2013, Optimal Operation of Pressurized Irrigation Networks with Several Supply Sources,Water Resources Management Volume: 27 Issue: 8, 2855-2869.
• Frenning, L., Hovstadius, G., Alfredsson, K., Beekman, B., Angle, T., Bower, J., Hennecke, F.W., Mckane, A.,Doolin, J., and Romanyshyn, G., 2001, Pompalarda ömür boyu maliyet, (O. Konuralp Çev.) , Pomsad, İstanbul.
• Hanson, B., Weıgand, C., and Orloff, S., 1996, Performance of electric ırrigation pumping plants using variable frequency drives, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 122(3), 179-182.
• Karadoğan, H., 2001, Değişken devirli pompa kullanan büyük pompa istasyonlarını bekleyen bazı sorunlar, 4. Pompa Kongresi, İstanbul, 61-68.
• King, B.A. and Wall, R.W., 2000, Distributed ınstrumentation for optimum control of variable speed electric pumping plants with center pivots, Applied Engineering in Agriculture, 16(1), 45-50.
• Lamaddelena, N. and Khila, S., 2011, Energy saving with variable speed pumps in on-demand irrigation systems, Irrigation Science, Online,
• http://www.springerlink.com/content/4357mwjt123ml52 1/fulltext.pdf, [Çevrimiçi Erişim: 26.11.2012].
• Lambeth, J. and Houston, J., 1991, Adjustable frequency drives save energy. Water Environment and Technology, 34.
• Little, K.W. and Mccrodden, B.J., 1989, Minimization raw water pumping costs using milp, Journal of Water Resources Planning and Management, 115(4), 511-522.
• Moreno, M.A., Carrıon, P.A., Planells, P., Ortega, J.F. and Tarjuelo J.M., 2007, Measurement and ımprovement of the energy efficiency at pumping stations, Biosystems Engineering, 479-486.
• Moreno, M.A., Planells, P., Córcoles, J.I., Tarjuelo, J.M. and Carrıon, P.A., 2009, Development of a new methodology to obtain the characteristic pump curves that minimize the total cost at pumping stations, Biosystems Engineering, 95-105.
• Reca, J.,Garcia, M., A.andMartinez, J.,2014, Optimal Pumping Scheduling for Complex Irrigation Water Distribution Systems, Journal of Water Resources Planning and Management Volume: 140 Issue: 5, 630- 637.
• Rocamora, C.,Vera, J. And Abadia, R., 2013, Strategy for Efficient Energy Management to solve energy problems in modernized irrigation: Analysis of the Spanish case, Irrigation Science Volume:31 Issue:5, 1139-1158.
• Rodriguez, J.A.D, Lopez, R.L, Carrıllo, M.T.C, Montesınos, P., and Camacho, E.P., 2009, Exploring energy saving scenarios for on-demand pressurised ırrigation networks, Biosystems Engineering, 104(4), 552-561.
• Serven, E.J., 1979, Pompalar ve enerji tasarrufu, 1. Ulusal Pompa Kongresi, İstanbul, 295 – 316.
• Stambouli, T.,Faci, J.M. and Zapata, N. 2014, Water and energy management in an automated irrigation district, Agrıcultural Water Management Volume: 142,66-76.
• Şen, M., 1979, Santrifüj pompaların girişindeki ters akış ve buna etki eden dizayn parametreleri, 1. Pompa Kongresi, İstanbul, 159-175.
• Tezer, E., 1978, Sulama pompaj tesisleri (Proje seçim ve işletme yöntemleri), Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Adana.
• Thorne, T., Bonn P., Bristow, D., Emnenbach, F., Gibbs, K., Holz, F., Neveril, J., Stoffel, B., Went, B., Wilde, G., and Yates, M., 2006, Sistem verimi, (Çeviri) Europump yayınları, Pomsad, İstanbul, 29-61.