Dünyamız, sürekli bir inşa sürecindedir. Biz de, giderek büyüyen şehirlerden, gezegenin en uzak köşelerindeki projelere kadar, geleceği inşa ediyoruz. Ancak dünyanın nüfusu gitgide artarken, sadece ne üreteceğimizi değil, nasıl üreteceğimizi de daha fazla düşünmek zorundayız. Bu süreçte; iklim, bölge veya yerel politikalardan bağımsız olarak, iş emniyeti, çevre üzerindeki etkimizi azaltma ve daha verimli çalışma konusunda çeşitli zorluklarla karşılaşıyoruz. İnşaat şirketlerinin misyonu, sadece işlerini daha iyi yapmaya değil, yaptıkları işlerde enerjinin ve çevreye verilen zararın minimuma indirilmesini de sağlamaya doğru geçiş yaparken hangi şehir, ülke, kıta veya iklim olursa olsun, her şartta uygulanabilecek çözümleri bulmak olmalıdır.
Üzerinde düşünülmesi gereken alanlardan biri, inşaat makinelerinin yarattığı gürültü ve emisyonlardır. Tarihsel olarak fosil yakıtlardan güç alan, normal olarak içten yanmalı dizel motorların daha temiz ve sessiz alternatiflerle değiştirilmesi için giderek artan bir baskı var. Küçük inşaat makineleri için tamamen pillerden sağlanan elektrik gücünü kullanma teknolojisi mevcut ve halen hayata geçiriliyor olsa da daha büyük ve çeşitli talepleri olan büyük makineler için henüz tamamen pillerden sağlanan elektrik gücünün sağlayabilecekleri yeterli düzeyde değil. Bu da fosil yakıt gücüne bağımlılığı azaltacak iyi hibrit çözümlere ihtiyaç duyulduğu anlamına geliyor.
Bir işyeri kompleksi, halka açık bir bahçe, bir kütüphane veya okul tasarısı genellikle halk arasında coşkuyla karşılanır. Ancak şehirlerde bu tür yapıların inşasına sıra geldiğinde, yaklaşım genellikle çok daha soğuk olur.
Şehirlerdeki inşaat bölgeleri gelecekle ilgili zorluklarla da karşılaşabilir. Beklenti;
Gürültü kirliliği ve egzoz gazı emisyonları gibi sorunları halletmek için çeşitli yasaların yürürlüğe girmesi yönündedir. Standartlara tam uyumluluk açısından, bu sorunların mümkün olan en yakın zamanda halledilmesi için inşaat endüstrisinin gereken adımları atması hayati önem taşır.
Pek çok inşaat makinesi üreticisi için bu sorunun yanıtı; daha gürültülü, daha az çevreci yakıt sistemleri yerine hareketli sistemlerde elektriğe geçiş, tamamen elektrikle çalışan veya elektrikli hareket sistemlerinden ya da dizel-elektrikli hibrit sistemlerden yararlanan hibrit uygulamalar ve çekiş sistemlerinin kullanılmasıdır.
Şu anda bile bazı küçük makinelerin bu tarzda üretimine yönelik önemli gelişmeler olmuş, örneğin %100 elektrikle çalışan forkliftler üretilmiştir. Bir zamanların gürültülü, havayı kirleten, çok yakıt harcayan araçları artık küçülmüştür ve sıfır emisyonla, fısıltı kadar düşük desibellerde çalışmaktadır. Emisyonlarının olmaması aynı zamanda hem içeride hem de dışarıda güvenli çalışmanın mümkün olması anlamına da gelmektedir.
Ancak ağır iş makinelerinde hâlâ üstesinden gelinmesi gereken çok zorluk var. Fosil yakıtlarla çalışan ve karbon gaz emisyonuna neden olan ağır iş makineleri, zorlu çalışma biçimleri nedeniyle sadece elektrikle çalıştırılamamaktadır. Bu da hibrit çözümlerin keşfedilip uyarlanması gerektiği anlamına gelmektedir. İyi haber, akü teknolojisinin evrilmeye ve gelişmeye başlayarak genel ölçü ve ağırlığı etkilemeden daha fazla güç kapasitelerini ve daha uzun çalışma sürelerini mümkün kılmasıdır. Bu da, daha da büyük makinelerin tamamen elektrikli olması olasılığını arttırıyor. Bazı makine türlerinin doğrudan elektrik şebekesinden beslenmesi de mümkündür. Bu zorluk, makine üreticilerinden orijinal ekipman üreticilerine (OEM’ler) kadar tüm sektörü kapsamaktadır. Ancak şu anda elektrikle hareket sistemlerine geçiş için mükemmel şekilde uygun olan üç hidrolik çözüm vardır.
e-Pompa olarak da bilinen Elektrohidrolik Pompalardan (Electro- Hydraulic Pumps - EHP) yararlanarak talebe bağlı elektrik
Elektrohidrolik Pompa (EHP), geleneksel sistemlere çok benzer ancak içten yanmalı bir motor sistemi olmadan çalışır. Bunun yerine, yüksek performanslı mobil hale getirilmiş bir tahrik unsuru ile kontrol edilen, hidrolik bir pompayla entegre edilmiş elektrikli bir motor kullanır. Dizel-elektrikli hibrit ve tamamen elektrikli mobil uygulamalar temel alınarak tasarlanan en popüler EHP, enerjiyi geri kazanmaz, talebe bağlı güç kullanarak ve değişken pompa/motor ünitesi hızlarında çalışarak masraflardan tasarruf sağlar. Bu yaklaşım, tipik uygulamalarda EHP’nin standart bir yük algılama (Load Sensing - LS) sistemine kıyasla yakıt tüketimini %5-%20 arasında azaltmasını sağlar. EHP sistemleri ayrıca kullanım sırasında emisyon ve gürültü seviyesini de düşürür. Ancak gürültüdeki azalmanın en önemli nedeni, kullanılmadığı zamanlarda EHP’nin kapanmasını sağlayan talebe bağlı güç özelliğidir.
Uygulamaya bağlı olarak bazı EHP sistemlerinde geri kazanım da tümüyle mümkündür.
Sistem, yükün EHP’yi geri iterek hem motor hem jeneratör olarak çalışabileceği biçimde tasarlanmışsa aküsünü kendi kendine doldurabilmektedir.
Elektrohidrostatik Tahrik (Electro-Hydrostatic Actuation - EHA) sistemleriyle enerji tasarrufu ve geri dönüşümü
EHP bugünün çözümü olarak, Elektrohidrostatik Tahrik (EHA) sistemleri de geleceğin çözümü olarak görülebilir. Bir EHP sistemi mi yoksa EHA sistemi mi kullanılacağına karar verirken en önemli belirleyici unsurlar uygulamanın türü ve çalışma yoğunluğudur. Başlangıçta havacılık ve uzay endüstrisinde kullanılan EHA; kompakt tasarımda bir silindir, bir geri besleme ünitesi, değişken hızlı bir pompa, bir servo motor, bir elektrikli sürücü ve elektronik kontrol devrelerini içeren ve çalışması için sadece elektrik bağlantısı gerektiren bağımsız bir hidrolik sistemidir.
EHA sistemlerinde kısma valfleri bulunmaz, yani makinenin her işlevi bir diğerinden bağımsızdır.
Her işlevin, enerjinin geri kazanımında motor olarak da kullanılan kendi pompası vardır. Geleneksel valfli kontrol ortadan kaldırılarak enerji kayıpları önemli ölçüde azaltılmış ve sistem çok daha verimli hale getirilmiştir. EHA’nın, makinenin yakıt tüketimini %50’ye kadar azaltabileceği tahmin edilmektedir.
Ancak EHA teknolojisinin bir dezavantajı da vardır. Geriye yönelik olarak mevcut inşaat araçlarına uyarlanamamakta, sadece yeni makineler üretirken kullanılabilmektedir. EHP’nin aksine EHA teknolojide büyük bir atılımı temsil ederken, inşaat endüstrisinde onlarca yıldır uygulanan üretim tarzından tam bir kopuşu da simgeler. Bu, göz ardı edilmesi gerektiği anlamına gelmez; çünkü kullanılan teknolojinin maliyeti azaldıkça EHA, yeni üretilen makineler için çok daha uygun hale gelecektir.
EHA ve EHP'yi bir araya getirmek
Pek çok uygulamada çeşitli uygulama işlevleri vardır. Bir uygulamada bu kadar çok işlev olduğunda, enerji kullanımı da önemli oranda değişkenlik gösterebilmektedir. Bu uygulamalar söz konusu olduğunda en iyi çözüm genellikle EHA ile EHP’nin bir bileşimini kullanan, tümüyle yeni ve özel bir çözüm oluşturmaktır. Örneğin, enerji geri kazanımında en çok enerji tüketen işlevler EHA’dan yararlanırken EHP sistemi, diğer tüm işlevleri çalıştırabilir. Ayrıca EHA kanalları arasında karşılıklı etkileşimin kullanılabileceği pek çok çözüm de vardır.
Endüstri-Dünyası’nın amacı; endüstriyel mühendisliğine dünyanın her yerinde üretilip Türkiye pazarına sunulan yeni ürünler ve hizmetler ile ilgili bilgi vermektir. Eğer siz de firmanızın yeni ürünlerinin Endüstri Dünyası’nda yer almasını istiyorsanız lütfen teknik basın bültenlerinizi editörlerimize gönderin.
