Frekans konvertörlü hidroforların insan hayatındaki yeri ve önemi

Günümüzde küresel ısınma sebebi ile doğal su kaynaklarının azalması insanoğlunu su tüketiminde tasarruf etme arayışına yöneltmiştir.

Yeryüzündeki suyun azalması ve suya ulaşımın zorlaşması sorunu son dönemde üzerinde fikir birliğine varılan konulardan biridir. UNICEF’e göre 2017 yılı itibari ile 2,1 milyar insan temiz içme suyundan, bunun yaklaşık iki katı sayıda insan ise günlük hijyen imkanından yoksundur.

Küresel tatlı su kaynaklarının durumu

Yeryüzünde var olan suyun sadece %2,5’i tatlı su olarak tanımlayabileceğimiz niteliktedir. Bu suyun çok büyük bir kısmı buzullarda ve buz tabakalarında donmuş haldedir. Donmamış olan suyun büyük bir kısmı yeraltı suyu olarak akiferlerde depolanmakta, yüzey ve atmosferik olarak değerlendirebileceğimiz su miktarı ise tüm tatlı su potansiyelinin yalnızca yaklaşık %0,4’üne tekabül etmektedir. Kullandığımız su, akışa geçen yüzey suları ve pompalar yolu ile yeraltından çektiğimiz yeraltı sularından meydana gelmektedir.

Su bilimine hidroloji adı verilmektedir. “Hidrolojinin temel kavramı hidrolojik devirdir. Bu devir, suyun denizden başlayıp buharlaşarak atmosfere, oradan yağışlarla yeryüzüne ve akarsular ya da yeraltı sularının akışı yolu ile denizlere veya okyanuslara dönmesi ile tamamlanır” (Usul, 2017:4). Yeryüzündeki sınırlı miktardaki su sürekli bir döngü halindedir. Bu döngüde güneş enerjisi sebebiyle oluşan su buharı yoğunlaşarak bulutları oluştururken, rüzgârlar bu bulutları harekete geçirerek su buharını yayarlar. Bulutlar nemi tutamayacak duruma geldiklerinde nemi yağış olarak serbest bırakırlar. Bu su toprağa sızarak yer altı sularını, akışa geçerek gölleri, akarsu ve nehirleri besler. Yılda yaklaşık 400 milyar litre su bu döngüden geçer ki, bu da dışardan bir müdahalede bulunulmazsa tükenmeyecek bir kaynaktan bahsedildiği anlamına gelmektedir. Bu döngü halindeki su denge halindedir ve buna küresel su dengesi adı verilir. Tabloda gösterilen okyanuslardaki 13 cm/yıl eksik miktar, karalardan gelen 31 cm/ yıl ile dengelenir. Yeryüzünde kara ve okyanus alanlarının 3/7 olan oranı bu dengeyi sağlar.

Tablo 1. Küresel su dengesi (Usul, 2017:5)

Kişi başına düşen günlük su tüketimi konusunda da merkez/çevre ülkeler arasında 30 kata varan farklılıklar görülmektedir. Birçok gelişmemiş ülkede insanlar, yaşamsal aktiviteler için asgari ihtiyaç olan günlük 50-100 litre suya ulaşamamaktadır. Ülkelerin su varlığı literatürde kişi başına düşen su miktarına göre sınıflandırılmaktadır. Aşağıdaki tabloda bu sınıflandırma verilmiştir.

Tablo 2. Su Varlığı Sınıflandırma Tablosu

Evsel ve içme suyu

Konu başlığı altında inceleyeceğimiz evsel içme suyu, evlerde, otellerde, lokantalarda ve çamaşırhanelerde içme suyu, besin hazırlama, hijyen, bahçe sulama gibi sulama ve hizmet üretimi amaçlı olarak kullanılan suyu içermekte olup birçok ülkede toplam su kullanımı içerisinde küçük bir oranı oluşturmaktadır” (USİAD, 2007). Evsel ve içme suyu kullanımı tarım ve sanayiye göre en düşük su tüketiminin olduğu alandır. Fakat insanların içme suyu ihtiyacı için en çok tartışılan alandır. Şu anda kullandığımız, her konuta ayrı su temini dünyada 100 – 150 yıldır sağlanmaktadır. Birçok ülkede içme suyu temini kilometrelerce yol yürüyerek, arıtılmamış atık suların kullanılmasıyla sağlanmaktadır. Bu sorun özellikle kadınlar ve çocuklar için daha da yakıcı durumdadır. Birleşmiş Milletler raporları kadınların her yıl 40 milyar saatini suya ulaşmak için harcadıklarını ortaya koymaktadır (Barlow, 2016).

Yukarıda belirttiğimiz şartlar altında evsel ve içme suyu kullanımında su tüketiminin en aza indirilmesi amacıyla enerji verimliliğini öne çıkaran akıllı sistemler devreye girmektedir. Bu sistemler “frekans konvertörü” tabiri ile yaygınlaşmıştır. Pompa sektöründe “frekans konvertörlü hidrofor” olarak anılmaktadır.

Hidrofor nedir?

Basıncı düşük halde olan suyu belirli bir depodan veya direk olarak şehir şebekesinden alarak gereken debi ve basınçta kullanıma sunan ve işletimini kullanım amaçlarına göre kendisi tamamen otomatik olarak gerçekleştiren basınçlandırma sistemlerine hidrofor denilmektedir.

Kullanım amaçlarına göre hidroforlar genelde aşağıdaki şekilde sınıflandırılırlar;

• Kullanım suyu hidroforları
• Bahçe sulama hidroforları
• Proses suyu hidroforları

Hidrofor sistemi seçimi hangi standarda göre yapılmalıdır?

Bugüne kadar Avrupa’da genel kabul görmüş basınçlandırma sistemlerini en kapsamlı anlatan standart DIN 1988’dir. Kullanım suyu hidroforları DIN 1988-5’te tanımlanmış olup, nasıl ve hangi şartlarda seçilip kullanılacağı tarif edilmiştir. Avrupa Birliği EN 806 standardı Avrupa Birliği üyeleri ülkesinde geçerlilik kazanmıştır. Fakat bazı durumlarda yine DIN 1988 normuna atıflarda bulunulmaktadır. O yüzden seçim ve hesaplarımızda DIN 1988 standardını esas almamızda bir sakınca yoktur.

Neden frekans konvertörlü hidrofor tercih etmeliyiz?

Geleneksel sabit devirli hidrofor sistemleri, en düşük su tüketiminde dahi pompayı tam güçte çalıştırır ve çok sık dur-kalk yaparlar. Bu durum su basıncının dalgalanmasına, pompanın ömrünün kısalmasına ve enerji tüketiminin artmasına neden olur. Frekans konvertörlü hidrofor sistemleri ise motor devir hızını değiştirerek pompa performansını sistem ihtiyaçlarına göre çok geniş bir aralıkta ayarlayıp, optimum çalışma sağlarlar.

Frekans konvertörlü hidroforlar 50 Hz ve 60 Hz frekanslarında imal edilmektedir.

Star Pompa frekans kontrollü hidroforların özellikleri

• Yüksek enerji tasarrufu ile daha ekonomik
• Ayarlanabilen kalkış ve duruş zamanıyla daha düşük su koç’u
• Basınç transmitteri ile hassas basınç ölçümü
• Motor tanıma sistemi
• Rotasyon ile eşit yaşlandırma sistemi
• Çoklu pompa kontrolü
• Sessiz çalışma
• Sabit basınç

Star Pompa Frekans Konvertörlü Hidrofor Sistemleri 1, 2 ve 3 Pompalı Hidrofor Sistemlerinin Kontrolü İçin geliştirilimiş Kontrol Panosu Entegre Frekans Kontrollü Sistemlerdir.

Aşağıda yer alan resimlerde tipik bir Star Pompa Frekans Konvertörlü kontrol panosu örneği görülmektedir.

Frekans konvertörü, çıkış kollektörüne monte edilmiş analog sensör (basınç transmitteri) vasıtasıyla algılanan basınç değerini, kontrol panosu ayarlarında (önceden girilmiş basınç değerine sabitleyebilmek için) pompa devir hızını arttırır veya azaltır.

Frekans kontrollü hidroforlarda pompalar düşük devirlerde kalkış yaptığı için hem tesisatta koç darbesinden dolayı oluşabilecek zararların önüne geçilmiş olur hem de normal sistemlerdeki gibi ilk kalkış demeraj yüksek akımından kaçınılmış olunur. Böylece yüksek enerji tüketimi, tesisat, pompa ve motor aşınımları önlenmiş olur.

Artan basınç ihtiyacında eş yaşlandırmadan dolayı en genç pompa, ihtiyaca göre hızlanır fakat hâlâ basınçlı su ihtiyacı devam ediyorsa diğer pompalar sırasıyla devreye girer. Böylelikle istenen basınçlarda daha stabil daha konforlu su temini sağlanmış olur.

Kaynakça

https://zfdergi.ege.edu.tr/files/zfdergi/icerik/edergiziraat/2011_cilt48/s2/10.pdf

http://bilimveaydinlanma.org/su-kaynaklarinin-mevcut-durumu/

Yazan: Yunus Toy, Star Pompa Ar-Ge Müdürü