by Battal Murat ÖZTÜRK Löher Asansör ve Yürüyen Merdiven - bmuratozturk@loher.com.tr

KAYNAKÇA

[1] Prof. Dr. Cevat Erdem İMRAK – MAK540 Düşey Transport Sistemleri

[2] Prof. Dr. Zeki KİRAL – Löher – Regeneratif Test Sonuçları

[3] Prof. Dr. Zeki KİRAL – Löher – Yürüyen Merdivenlerde Sürtünme Katsayısı Ölçüm Sonuçları

Özet

Enerji kaynaklarının her geçen gün azaldığı dünyamızda bir yandan yeni enerji kaynakları ararken bir yandan da mevcut kaynakları daha verimli kullanmayı düşünmeye başladık.

Bu nedenden dolayı yüksek enerji harcayan yürüyen merdivenlerde enerji verimliliği konusunda önemli bir yer almaya başlamıştır.

Giriş

Enerjide tasarruf, sınırlı enerji kaynağının en verimli biçimde kullanımıdır. Gereksiz enerji tüketiminin ve kayıplarının azaltılmasıdır. Enerjide tasarruf aynı işi daha az enerji ile yapmaktır.

Bu hususlar göz önüne alınarak yürüyen merdivenlerde de enerji tasarrufu sağlanması önemlidir.

Yürüyen merdiven enerji tüketiminin azaltılmasının yolları

Asansörlerden daha fazla trafiğe hizmet veren yürüyen merdivenler kurulum veya kullanım aşamasında birkaç noktaya dikkat ederek yüksek enerji verimliliği sağlanabilir.

Yürüyen merdivenlerde enerji tüketiminin azaltılmasının yolları ve kullanılacak ekipmanlar aşağıdaki gibidir:

1. Aydınlatma (LED) Teknolojisi

2. Çalışma Sistemi

3. Yüksek verimli tahrik sistemi

4. İnverter (VVVF) kullanımı

5. Regen (geri besleme) kullanımı

6. Bakımsız basamak zinciri kullanımı

7. Düzgün kullanım alışkanlıkları

1. Aydınlatma (LED) teknolojisi

Aydınlatma ekipmanı olarak kullanılan floresan, akkor flamanlı veya halojen ampul yerini LED (light emitting diode) yani iletken aydınlatma kaynağına bırakmıştır. Bu ekipmanın birçok avantajı vardır.

LED’in avantajları

- Çok az enerji tüketirler.

- Uzun ömürlüdürler.

- Termal ve mekanik darbelere karşı dayanıklıdırlar.

- Işığı direkt olarak yayarlar, bu nedenle verimlidirler.

- Kızılötesi, UV radyasyonu yoktur, çevresel zararları yoktur.

- Zararlı gaz barındırmadıklarından güvenilidirler.

- Yanma veya çarpılma tehlikesi olmadan istenildiğinde dokunulabilir.

- Farklı renk seçenekleriyle geniş kullanım alanları bulunmaktadır.

2. Hareket tekniği

Yürüyen merdivenler hareket tekniği bakımından 4’e ayrılırlar:

- Direkt çalışma

- Çalış–Dur

- Çalış–Yavaşla

- Çalış–Yavaşla–Dur

2.1. Direkt çalışma sistemi

Bu sistemde yürüyen merdiven ilk çalıştırmadan sonra herhangi bir kişi tarafından durdurulacağı zamana kadar sürekli nominal hızda çalışır. Bu sistem devredeyken şebekeden maksimum enerji çekimi olur. En sağlıksız enerji tüketimine sahip yürüyen merdivenler bu sisteme sahip olanlardır. Çünkü yürüyen merdiven üzerinde yolcu olsa da olmasa da hareket sürekli şekilde devam eder.

2.2. Çalış–dur sistemi

Bu sistemde yürüyen merdivenin giriş ve çıkışında sensörler vardır. Bu sensörler yürüyen merdivenin hareketini ve hareket süresini kontrol eder. Yukarı yönde hareket eden yürüyen merdivene alt noktadan bir yolcu geldiği anda sistem hareketini sağlar. Belli bir süre içinde alt noktadan herhangi bir yolcu gelmez ise sistem yolcu gelinceye kadar kendini durdurur.

2.3. Çalış–yavaşla

Bu sistemde yürüyen merdivende bir frekans kontrol (inverter) cihazı bulunur. Sistem yüksek hızda harekete başlar ve belli bir süre yolcu gelmediği zaman frekansı 10 Hz’e düşürerek harekete devam eder. Bu sistemde de sürekli bir enerji tüketimi olur.

2.4. Çalış–yavaşla–dur

Bu sistemde de bir frekans kontrol cihazı bulunur. Sistem yüksek hızda harekete başlar ve belli bir süre yolcu gelmediği zaman frekansı 10 Hz’e düşürür, diğer sistemlerde olduğu gibi belli bir süre daha yolcu gelmez ise sistem durur. Diğer sistemlere göre enerji harcaması minimal seviyededir.

3. Yüksek verimli tahrik sistemi kullanımı

Tahrik sistemleri için daha 5–10 sene öncesine kadar %40–50 verimlerden bahsederken, şimdi ise %90–95 verimli ürünler piyasaya çıkmaya başladı. Düşük verimli tahrik sistemi seçmek yerine yüksek verimliliğe sahip sistemleri tercih ederek enerji tasarrufu sağlayabiliriz. Yüksek verimli tahrik sistemi kullanarak motor gücünü düşürür ve enerji tasarrufu yaparız. Bu kazanç %30–40 seviyelere ulaşabilir.

4. İnverter (VVVF) kullanımı

Yürüyen merdivenlerde enerji tasarrufu yapmanın bir yöntemi de inverter (VVVF) kullanımıdır. Sürekli yüksek hızda çalışan yürüyen merdivenlere bir yolcu algılayıcı sensör ve inverter ilavesi yapılarak sistemin daha efektif çalışması sağlanabilir.

Örneğin 0,50 m/s hızla çalışan bir yürüyen merdivene herhangi bir yolcu gelmediği zaman sistem, daha önceden belirlenen 0,10 m/s hızına düşerek çalışmaya devam eder.

Eğer istenilirse, belirli bir süre sonra yürüyen merdiven tamamen durdurulabilir.

Herhangi bir yolcu merdivene yaklaştığında ise sistem tekrar yüksek hızda çalışmaya başlar.

İnverter kullanmanın avantajları

- Hızlanma ve yavaşlama sürelerinin kontrolü

- Devir veya frekans değiştirilerek hız kontrolü

- Dinamik ve mekanik frenleme (bazı modellerde frenleme direnci kullanmadan rejeneratif çalışma imkânı)

- Uyku moduna geçme

- Şebeke dalgalanmalarında motoru koruma

- Enerji tasarrufu

- PLC gibi başka elektronik cihazlarla haberleşme

- Dahili güvenlik fonksiyonları (safety integrated)

5. Regenerative inverter kullanımı

Sürekli aşağı yönde çalışan ve sürtünme zorluğunu yenen, yani üzerindeki yolcu ile belirlenen hıza yerçekiminin yardımı ile ulaşan sistemlerde bu hız beyan hızının üzerine çıkarsa sistemdeki motor bir jeneratör gibi çalışmaya başlar. Bu kazanç normal şartlarda frenleme direnci ile ısıya çevrilir. Bu noktada sisteme bir regenerative bir inverter ilavesi yapılarak motorun jeneratör etkisi bir kazanca çevrilebilir. Bu hususlar ilgili ölçümlerle aşağıdaki gibidir.

Ölçümler ve sonuçları

Test yürüyen merdiveni özellikleri

- Yükseklik: 5000 mm

- Basamak genişliği: 800 mm

- Açı: 35°

- Düzdeki basamak sayısı: 4 (Alt ve üst toplam)

- Yüklenen basamak sayısı: 26 adet

- Motor gücü: 11 (kW)

Ölçüm 1: Merdiven boş ve yukarı yönde

Grafik A1. ikinci ölçüm anlık güç tüketimi (ortalama 1,7 KW. Tüketim)

Grafik A2. ikinci ölçüm anlık akım değeri (ortalama 7 A.)

Yukarıdaki grafiklerde; yukarı yönde yüksüz hareket eden yürüyen merdivenin harcadığı enerjinin miktarı görünmekte. Sürekli çalışan yürüyen merdiven ortalama saatte 1,7kw enerji harcamakta.

Ölçüm 2: Merdiven boş ve aşağı yönde

Grafik B1. ilk ölçüm güç tüketimi değişimi ( ortalama değer 1,7 KW. Tüketim )

Grafik B2. ilk ölçüm akım değişimi ( ortalama değer 7 A )

Yukarıdaki grafiklerde, aşağı yönde yüksüz hareket eden yürüyen merdivenin harcadığı enerjinin miktarı görülmektedir. Sürekli çalışan yürüyen merdiven ortalama saatte 1,7 kW enerji harcamaktadır.

Ölçüm 3: Merdiven 1000 kg yüklü ve aşağı yönde

Grafik C1. Üçüncü ölçüm anlık güç değeri (ortalama 0 kW)

Grafik C2. Üçüncü ölçüm anlık akım değeri (ortalama 7 A)

Yukarıdaki grafiklerde, aşağı yönde %25 yükte hareket eden yürüyen merdivenin harcadığı enerjinin miktarı görülmektedir. Sürekli çalışan yürüyen merdiven, yerçekiminin etkisiyle sürtünmeleri yenerek sıfır güçte aşağı yönde akma kuvveti ile hareket ediyor.

Ölçüm 4: Merdiven 2000 kg yüklü ve aşağı yönde

Grafik D1. Dördüncü ölçüm anlık güç değeri (kalkış maksimum 2,5 kW. Tüketim ve 1,94 kW üretim.)

Grafik D2. Dördüncü ölçüm anlık akım değeri – (ortalama 7 A)

Yukarıdaki grafiklerde, aşağı yönde %50 yükte hareket eden yürüyen merdivenin harcadığı enerjinin miktarı görülmektedir. Sürekli çalışan yürüyen merdiven, üzerindeki yükü tutabilmek için gayet az enerji harcıyor ve motor bir jeneratör gibi ortalama saatte 1,94 kW enerji üretiyor.

Ölçüm 5: Merdiven 3000 kg yüklü ve aşağı yönde

Grafik E1. Beşinci ölçüm anlık güç değeri (kalkış maksimum 2,5 kW. Tüketim 3,33 kW, üretim.)

Grafik E2. Beşinci ölçüm anlık akım değeri (ortalama 7 A.)

Yukarıdaki grafiklerde, aşağı yönde %75 yükte hareket eden yürüyen merdivenin harcadığı enerjinin miktarı görülmektedir. Sürekli çalışan yürüyen merdiven, üzerindeki yükü tutabilmek için gayet az enerji harcıyor ve motor bir jeneratör gibi ortalama saatte 3,33 kW enerji üretiyor.

Ölçüm 6: Merdiven 4000 kg yüklü ve aşağı yönde

Grafik F3.

Altıncı ölçüm anlık güç değeri

(kalkış maksimum 2,6 kW. Tüketim ve 4,2 kW üretim.)

Grafik F1.

Altıncı ölçüm anlık akım değeri

(ortalama 7,2 A.)

Yukarıdaki grafiklerde, aşağı yönde %100 yükte hareket eden yürüyen merdivenin harcadığı enerjinin miktarı görülmektedir.Sürekli çalışan yürüyen merdiven, üzerindeki yükü tutabilmek için gayet az enerji harcıyor ve motor bir jeneratör gibi ortalama saatte 4,2 kW enerji üretiyor.

6. Bakımsız basamak zinciri kullanımı

Yürüyen merdivenlerde ana tahrik dişlisinden aldığı hareket ile basamakların hareketine kılavuzluk eden zincire basamak zinciri denir. Yürüyen merdivenin sağ ve solunda, basamak hattı boyunca iki zincir bulunur. Bakımsız basamak zincirindeki rulmanlar kalıcı yağlanmış, kapatılmış ve korumalı olan tarzda rulmanlardır. Basamak zincirleri açık bir yapıda hareket ettiğinden, her türlü dış etkiye (sıvı, toz vb.) açık ekipmandır ve yürüyen merdivenlerde en kolay aşınan ve sıkılan ekipmanlardandır.

Bakımsız basamak zinciri kullanarak sistemde ilerleyen dönemlerde oluşabilecek paslanma ve sıkışma sorunları ortadan kaldırılabilir. Bakımsız basamak zinciri kullanarak hem enerji tasarrufu yapılabilir hem de sistemin uzun ömürlü olması sağlanabilir.

Basamak zinciri iç yapısı

7. Düzenli bakım yapılması

Enerji tasarrufu için anlatılan bölümler, yürüyen merdivenin üretim ve kurulum aşamasında verilecek olan kararlardır. Düzenli bakım ise, yürüyen merdivenin hizmete açılmasından sonra enerji verimliliğini sağlayacak olan durumdur.

Malumdur ki yürüyen merdivenler her türlü dış etkiye açık cihazlardır. Kullanıcıdan ve ortamdan dolayı birçok dış etkiye maruz kalırlar. Bu noktada biriken tozlar zamanla cihazda sıkışmalara neden olur. Oluşacak her sıkışma cihazın şebekeden çektiği akımı ve dolayısıyla gücü artırır. Düzenli ve doğru bakım ile enerji tasarrufu sağlanabilir.

Örneğin;Elbandı normal ve çok gerdirilmiş yürüyen merdivenin şebekeden çektiği enerji: