Embed Size (px)
Citation preview
Tahıl (Un) ve Yem Tesislerinde Enerji Yönetimi
Dr. Öğr. Üyesi Fatih Balcı
Enerji Sistemleri Mühendisliği, Gaziantep Üniversitesi
İstanbul 21.03.2019
Dünyada elektrik şebekesinde enerji tüketiminin büyük bir kısmını petrol, kömür ve doğal gaz da dahil olmak üzere yenilenemeyen enerji kaynakları oluşturmaktadır. Bu fosil yakıtların sanayide yaygın kullanımı, hem ekonomik hem de çevresel kaygılar sunmaktadır. Yeni enerji kaynaklarını istismar etmek, sürdürülebilir üretime geçiş için bir yaklaşımken üretim sistemlerinde enerji tüketimini en aza indirgemek de başka bir yaklaşımdır. Bu nedenle, enerji verimliliğini artırmak için üretimde enerji tüketimi konusunda kapsamlı bir farkındalık ve bilinçlendirme çalışması yapmak gereklidir. Enerji fiyatının yükselmesi ve çevresel sorunlar gittikçe daha ciddi hale geldiğinden, enerji tüketimi ve süreçlerin verimliliği günden güne akademi ve endüstrinin odağı haline gelmektedir.
Enerji talebinde azalma, • sağlanan hizmetlerin enerji verimliliğini artırarak (teknolojik açıdan) • enerji tüketim modelini teknolojik gelişmeler yapmadan değiştirerek
(davranışsal açıdan örneğin aşırı ısınmayı / aşırı soğutma azaltmak) gerçekleştirilebilir. Enerji verimliliği, tüketilen her bir enerji birimi için ne kadar yararlı iş, etkinlik veya hizmet üretilebileceğini tanımlar.
Un fabrikaları genel bakış Bölüm 1
UN Üretimi Temel Akış Şeması
Buğdayı hazırlama ünitesi
Tane depolama
Temizlik ve pacal Tavlama
Öğütme ünitesi
Kırma sistemi Redüksiyon sistemi
Elek sistemleri
Un depolama ve paçal ünitesi
Enerji kullanımı, un fabrikalarında önemli bir konudur. Son 10 yılda, enerji maliyetlerindeki ciddi artış, fabrikalarda kar marjlarının azalmasına neden oldu. Tahıl işleme tesislerinde kar marjları genel olarak görece düşük olduğundan, enerji tüketiminin verimli yönetimi, bir tercih olmaktan çıkarak ihtiyaç haline geldi.
Enerji yönetimi, şimdiye kadar fabrikada daha yüksek öncelik verilen üretim, planlama, pazarlama ve ürün kalitesi gibi diğer hususlar kadar hayati bir mesele olarak görülmedi. Un değirmeninde kullanılan enerji miktarı, önemli bir ekonomik konudur.
Bir un fabrikasının toplam enerji tüketiminin neredeyse yüzde 75’i, öğütme işleminde kullanılıyor. Kullanımın artırılması, ürün maliyetini doğrudan artıracak ve fabrikanın toplam marjlarını azaltacaktır.
Enerji fiyatları yakın gelecekte düşecek gibi görünmüyor. Dolayısıyla, enerji tüketimini azaltmak ve marjları artırmak için enerji yönetimi sistemi ve uygun olduğunda enerjinin geri kazanımı uygulanmalıdır.
Diğer taraftan mevcut/gelecekteki çevre düzenlemeleri ve çevreyle ilgili kaygılar, endüstriyel enerji verimliliğini artıracaktır. Üreticiler, tesislerinde enerji verimliliğini artırmak için en uygun maliyetli teknikleri kullanmayı tercih ediyor.
En çok enerji tüketilen operasyon, öğütme birimi olarak tanımlanır; bunu, paketleme ünitesi takip eder. Dolayısıyla, enerji tüketimini azaltmak için öğütme işlemine odaklanmak gerekir.
Öğütme sırasında enerjinin verimsiz veya aşırı kullanılması, ekonomik kayıplara ve un maliyetinde artışa neden olur. Un fabrikalarında üretim maliyetlerinin başlıca bileşenleri; yakıtın, elektriğin, termal enerjinin ve iş gücünün daha iyi ve verimli kullanılmasıdır.
Enerji kaynaklarının kalitesini bozan işlemler sadece tüm sistemde ayrıntılı bir analiz yapılarak belirlenebilir. Buğday işlemede, temizleme, tavlama/olgunlaştırma, tutma kazanı ve öğütme gibi işlemler yer alır. Bu işlemlerin yapılması için yüksek ve düzenli enerji kaynağı gereklidir ve bu nedenle verimli bir enerji sistemine ihtiyaç vardır.
Özellikle yoğun enerji kullanımı gerektiren sektörlerde üretilen malların maliyeti, aşırı enerji tüketimiyle arttığından, endüstriyel enerjinin verimsiz kullanımı devasa ekonomik kayıplara neden olabilir.
Değirmenin birim enerji tüketimi, tahılın sertliğine, test ağırlığına ve kül içeriğine bağlıdır. Sertlik ve test ağırlığı arttıkça birim enerji tüketimi artar ve tahılda kül içeriği azaldıkça birim enerji tüketimi azalır.
Tanenin sertliği, besleme hızı, silindir boşluğu, silindir diferansiyeli ve tavlama işlemi, öğütme sırasında kullanılan enerji miktarını ciddi şekilde etkiler.
Öğütme, en çok enerji harcayan işlemlerden biridir. Endüstriyel işlemede enerjinin yaklaşık yüzde 60 ila 75’i öğütme sırasında harcanır.
Öğütme işleminde tüketilen enerji miktarı, tahıldaki nem içeriğiyle birlikte artar. Tahıl öğütmedeki enerji tüketimi aynı zamanda tanenin sertliğine bağlıdır. Sert buğdayı öğütmek için, yumuşak buğdaya kıyasla daha fazla enerji gerekir.
“Un öğütme sırasında
enerjinin verimsiz veya aşırı kullanımı,
ekonomik kayıplara ve un maliyetinde artışa neden olur.
Un fabrikalarında üretim maliyetlerinin başlıca bileşenleri,
yakıtın,
elektriğin,
termal enerjinin
ve iş gücünün
daha iyi ve verimli kullanılmasıdır.”
Enerji üzerinde doğrudan veya dolaylı olarak etkili olan her bir önemli işlem ile birlikte ekipmanıyla yapılan başlıca işlemleri de içeren bir akış şeması hazırlanmalıdır.
Burada tutarlı bir enerji ve malzeme dengesi kullanılarak uzlaştırılan çeşitli işlem akışlarının sıcaklıkları, akışları ve bileşimleri de yer almalıdır.
Enerji verileri alışverişi, çevrimiçi enerji verisi analizi, performans ölçümü ve enerji kullanımının gösterilmesi için standartları birleştiren bir çerçeve olarak önerilmektedir.
Bu çözüm, üretim sürecinin her kısmında enerji kullanımı modelleri konusunda farkındalık yaratmak için enerji kullanımını gerçek zamanlı olarak ölçerek, istenen verimlilik iyileştirmelerini sağlar.
Ayrıca, enerji takibi ve yönetimi için, karar destek sistemlerinin ve kurumsal hizmetlerin, hem küresel hem de yerel enerji optimizasyonunu sağlamak amacıyla, her bir üretim varlığı ve ilgili enerji kullanım süreçlerinin kullandığı enerjiyi göz önünde tutmasını sağlayan bir çerçeve önerilmiştir.
Fabrikada uygulanan geleneksel enerji yönetimi yöntemleri sınırlıdır. Çünkü enerji tüketimi sürekli ölçülmeden ve işlemlerin enerji verilerini, ilgili iş performansı ölçüleriyle haritalandırmadan ayrı ayrı işlemlerin enerji performansı anlaşılamaz.
Bu kavrayış eksikliği, enerji kullanımını azaltmada, zamanında karar vermek için kapsamı kısıtlamaktadır. Verimli endüstriyel enerji yönetimi genellikle bağlama özgüdür ve ürün tasarımı, işlem seçimi, ulusal yakıt çeşitleri, vb. gibi birçok yerel faktöre dayanmaktadır.
Yani, bir sektörde üretilen enerji tasarrufu çözümlerini farklı bir endüstriyel sektöre uygulamak zor olabilir.
Her bir işlem, motor, pompa, silindir, makine, vb. günlük bazda enerji tüketimine ve akış hızına göre
takip edilmelidir. Ayrıca, veriler, operatörlere anlamlı direktifler sağlayacak şekilde
yorumlanmalıdır. Diğer yandan enerji kullanımındaki dalgalanmalar da verilerle takip edilmelidir.
İşlemi, rutin çalışma karşısında sürdürmek için arızalar kısıtlı sürelerde giderilmelidir.
Tüm un fabrikalarında ana yöntem aynıdır ancak enerji tüketimi açısından üretim süreçleri tesisler
arasında farklılık gösterir. Dolayısıyla bir fabrikadaki enerji yönetiminin başarıyla uygulanması için
benzersiz olması gerekir
Değirmencilik sektöründe elektrik kullanımının yaklaşık dörtte üçü, elektrik motorlarından kaynaklanır.
Enerji verimli motorlar, işletim sırasında enerji kullanımının azaltılmasını sağlar. Yüksek verimli bir motor, standart verimli bir motordan daha pahalıdır. Ancak, enerji maliyetinin yüksek olduğu yerlerde, artan kurulum harcamaları, enerji tasarrufuyla dengelenebilir.
Sürekli çalışan 20 beygir gücünde bir motor için verimlilik derecelerine dikkat edilmesi durumunda her yıl yüzlerce dolar tasarruf edilebilir.
Birçok uygulamada, işleme bağlı olarak, değişken tahrik hızları, yüksek verimli motorlardan daha fazla tasarruf sağlayabilir.
Enerji hizmetlerinin arz ve talebini optimize etmek için bütün motor sistemine bakan bir sistem yaklaşımı
kullanmak genellikle en büyük tasarrufu sağlar. Örneğin, pompalamada sistem yaklaşımı hem arz hem
de talep tarafını analiz eden ve nasıl etkileşime girdiklerini inceleyerek, analizin odak noktasını tek tek
bileşenlerden tüm sistem performansına kaydırır.
Uygun boyutlarda olmayan motorlar ve pompalar, gereksiz enerji kayıplarına yol açar. Pik yüklerin
azaltılabildiği noktalarda motor büyüklüğü de azaltılabilir. Aşırı büyük motorların düzeltilmesi, elektrik
tüketiminde yüzde 1-2 oranında, daha küçük motorlarda ise daha yüksek oranlarda tasarruf sağlar.
Yüksek verimli motorlar, iyileştirilmiş tasarımları, daha iyi materyal, daha sıkı tolerans ve daha iyi üretim
teknikleriyle enerji kayıplarını azaltır. Kötü motor soğutması, motor sıcaklığını ve dönme direncini
artırarak, motorun ömrünü azaltabilir ve enerji tüketimini artırabilir. Enerji tasarrufuna ek olarak, bu
sistemin aşınmasını ve bozulmasını engellemeye de yardımcı olabilir
Öğütme ve enerji verimliliğinde, enerji tüketimini azaltmak amacıyla bakım ihtiyacını ve işlem
optimizasyonunu sağlamak için sürekli iyileştirmeler yapılmalıdır. Bu hedeflere ulaşmak için
endüstriyel tesiste, enerji akışlarıyla ilgili tüm başlıca değişkenleri kaydedebilen ve ayrıntılı
bilgilerini toplayan gerçek zamanlı bir cihaza sahip bir izleme ağı gereklidir.
Enerji arzını optimize etmek ve mümkünse yüksek güç kullanımlarından kaçınmak için tüketilen
enerjinin tesiste merkezi bir noktada kaydedilmesi ve görüntülenmesi gereklidir
Kontrol sistemleri Un fabrikalarında enerji tüketimi çok yüksektir. Her bir işlem genellikle ihtiyacından daha fazla
enerji tüketir. Optimum enerji arzı hesaplanmalıdır.
Bazen, hammadde türüne ve akış hızına bağlı olarak daha yüksek düzeyde enerji gerekebilir.
Başlıca enerji tasarrufu, her bir motordan, pompadan, vb. küçük enerjilerin toplamıyla
sağlanır. Enerji verileri analizi için kavramsal yazılım bazlı yaklaşım, tüm üretim seviyelerinde
otomatik enerji izleme ve karar desteği sunar ve üretim sistemlerinde enerji tüketiminin
otomatik olarak kontrol ve analiz edilmesini sağlar. Günlük bazda her bir işlemdeki enerji
kullanımını izlemek için bu tür bir yazılım kullanılmalı ve ardından günlük veriler anlamlı
kararlara dönüştürülmelidir. Akış hızındaki değişiklikler kontrol edilmeli ve enerji tüketimindeki
dalgalanmalar raporlanmalıdır. Bu şekilde, olası arızalar önceden görülebilir ve sistem kesintisiz
olarak çalışmaya devam eder.
Ticari olarak var olan enerji yönetim sistemleri (EYS), bir veya daha fazla parametre kullanarak enerji verilerini
toplayabilir ve günlük enerji için fırsatları belirlemede kullanılabilir.
Bunlar, elektrik, doğalgaz ve diğer enerji sağlayıcılar tarafından sunulan enerjiyi izlemek için bir dizi sensör teknolojisiyle
birlikte kullanılabilir.
Hava koşullarına bağlı olarak belirlenen üretim programlarından çıkan enerji kullanımını ayrıştırmak için bu veriler
analiz edilebilir. Bunlar, işlem, fabrika ya da saha verimlilik iyileştirmelerini belirlemek ve mağazadan hissedar
seviyesine kadar farklı düzeylerde bilgileri görüntülemek için kullanılabilir.
Ancak bu sistemlerde, standartlaşma ve çoklu üretim seviyelerinin hepsinde, enerji verilerinin otomatik ve gerçek
zamanlı korelasyon yoktur. Mevcut EYS’lerin enerji kullanımını yüzde 5 oranında azalttığı kanıtlanmıştır.
Üretim sistemlerinde ölçüm ve kontrol sistemleri ayrılmaz birer parçadır. Yeni enerji yönetimi konseptleri, enerji verimliliğini iyileştirici önlemler konusundaki kararlar için bir zemin sunar. Yeni enerji yönetimi konseptleri geliştirmek için, sensörlere ve kontrol cihazlarına, kilit performans göstergelerine ve teknolojik-insani arayüzlere dikkat edilmelidir.
Enerji verimliliği aynı zamanda, üretim için bilgi ve iletişim teknolojisi (ICT) sistemlerinde de temsil edilmelidir.
Daha iyi işbirliği için yeni seçeneklerin olması nedeniyle, tedarik zincirlerinde daha fazla enerji tasarrufu yapılabilir.
Özetle, üretimde etkili enerji yönetimi, un imalat fabrikalarında daha fazla enerji
verimliliği için bir ihtiyaçtır. Enerji tüketimini ve maliyetlerini azaltmak için,
özellikle öğütme işleminde enerji yönetimini kullanmak gereklidir.
Yem Fabrikalarına Genel Bakış
Bölüm 2
Hâlihazırda kullanılmakta olan günümüz teknolojisi ile karma yem genel olarak üç farklı formda üretilmektedir.
1. Toz
2. Pelet
3. Granül
Karma yemler
1. Kanatlı ve diğer kümes hayvanlarının karma yemleri,
2. Küçükbaş hayvanların karma yemleri,
3. Büyükbaş hayvanların karma yemleri,
4. Laboratuvar hayvanlarının karma yemleri,
5. Su ürünlerinin karma yemleri,
6. Kürk hayvanlarının karma yemleri,
7. Ev hayvanlarının karma yemleri,
8. Diğer hayvanların karma yemleri.
Kaliteli ve iyi yem üretimi için talebin artacağı ve yem sektörünün ilave kazanç ve
tasarruf kaynakları olarak yem üretim işlemlerinde yapılacak ince ayar ve yeni
uygulama yöntemlerine yönelmesi öngörülmektedir.
Nitekim, karma yem endüstrisi zamanla çok hızlı gelişim ve değişim göstererek yeni
teknoloji uygulamalarının kolaylıkla benimsendiği bir agro-endüstri durumuna
gelmiştir.
Ülkemizin özellikle sanayi sektörü başta olmak üzere enerji talebi hızla artmaktadır. Enerji
üretiminin talebi karşılamadaki yetersizliği ve yeni enerji kaynakların sınırlılığı nedenleriyle
enerjinin ithal edilmesi zorunlu hale gelmektedir. Bu ise enerjinin tüm sektörlerde daha verimli
kullanımının gerekliliğini ortaya koymaktadır. Sanayi sektöründe enerji yoğun kullanılmakta
ve diğer sektörlere göre en yüksek tüketim değerlerine ulaşılmaktadır. Bu nedenle sanayide
enerji yönetimi ve enerji verimliliğine önem verilmesi zorunluluk halini almıştır.
Hayvan beslemede temel kaynak durumunda olan karma yem üretiminde genel olarak
hammadde alımı, ön eleme, ara depolama, tartım, öğütme, karıştırma, peletleme,
granülizasyon ve ambalajlama gibi aşamalar bulunmaktadır. Bu aşamalar içerisinde gerek
kendi yemini kendisi hazırlayan hayvancılık işletmelerinde ve gerekse karma yem
fabrikalarında yem hammaddelerinin istenilen nitelikte öğütülmesi oldukça önemlidir. Yem
hammaddelerinin öğütülmesinde hedeflenen amaç; daha çabuk ve homojen karışımlar elde
etmek kadar, yemin hayvan tarafından rahat ve seçilmeden tüketimini sağlamaktır.
Nitekim bir karma yem fabrikasında üretilen her ton yem için gereksinim duyulan enerjinin %
55-75’i değirmende (toz yem için) kullanılmaktadır.
Karma Yem Üretim Akışı
Elektrik ürün işleme aşamalarının
tümünde yoğun olarak kullanılırken,
buhar daha çok toz yem üretimi
sonrasında peletleme aşamasında
kullanılmaktadır. Bunun yanında bazı
taşıma ve kilit mekanizmalarının
çalıştırılmasında basınçlı hava da
ihtiyaç duyulan enerji türleri
arasındadır.
Örn
ek b
ir k
arm
a y
em ü
reti
m p
rose
sin
e il
işki
n ş
ema
(Akd
eniz
ve
ark
,20
04
)
Karma Yem temel üretim aşamaları
Yanda örnek olarak gösterilen akış şemasında, bileşenler, ilgili yem formülasyonuna dayalı olarak otomatik olarak dozlanır ve tartılır. Tüm formülasyonlar dahili proses kontrol bilgi sistemine kaydedilir.
Kırma, belirli hammaddelerin ezilmesiyle başlar. Besleme işleminde iki ana ezme seçeneği vardır:
a) en sık kullanılan çekiçli değirmenler
b) ya bir çekiçli değirmen ile kombinasyon halinde veya tekli olarak, istenilen nihai ürüne bağlı olarak merdane (roller) değirmeni.
Enerji Yönetimi Peletleme
işlemi yoğun enerji harcayan (Elektrik ve Buhar)
Yatırım maliyeti yüksek
Toz yemlerde ise en önemli gider kalemi hammaddedir.
Sığır yemi üretiminde kanatlı yemi üretimine göre yaklaşık %20 daha fazla enerji tüketimi gerçekleşmektedir.
En fazla elektrik enerjisi tüketiminin
çekiçli değirmenlerde ve iletim makinalarında
yarı otomatik karma yem fabrikasında melas deposu içerisindeki ısıtıcılar ve karıştırma makinası,
tam otomatik karma yem fabrikasında ise diğerleri adı altında verilen aydınlatma, ısıtma vb. üniteler ve karıştırma makinası
Enerji Yönetiminin Önemi Üretimde kullanılan teknoloji düzeyi maliyetleri önemli düzeyde etkilemektedir. Karma yem üretiminde
özgül enerji tüketiminin, hazırlanan karma yemin formulasyonuna bağlı olarak değiştiği görülmektedir.
Yem içeriğine tahılların katılması ve oranı, elektrik tüketimini etkilemektedir. Nitekim yağlı tohumların
öğütülmesi için daha az enerji gerekirken (3,5-7 kWh/t), buna karşılık tahılların öğütülmesinde daha
yüksek enerji tüketimi (7-15 kWh/t) gerekmektedir.
Bunun yanında sıvı katkılar ile buhar kullanımı da enerji tüketimini artırıcı uygulamalardır. Toplam enerji
tüketiminin karma yem formülasyonuna bağlı olarak % 12-72’sini buhar uygulamaları oluşturmaktadır. Bazı
pelet bağlayıcılarının da enerji tüketimini % 15’e kadar düşürdüğü tespit edilmiştir.
karma yemin başlıca temin kaynağını oluşturan karma yem fabrikalarında
üretim maliyetlerini etkileyen temel unsurların başında “yem
hammaddeleri” ve “enerji” girdileri gelmektedir.
Pazarda kârın artırılması ve diğer karma yem üreticileri ile rekabet
edebilmenin temel koşullarından birisi üretim giderlerinin azaltılmasıdır.
Enerji maliyetlerindeki artış ile birlikte sanayi kuruluşlarının üretim
kalitesinden ödün vermeden rekabet edebilirliklerinin devamı için enerji
yönetiminin gerekliliği ortaya çıkmıştır.
Bu amaca yönelik olarak birçok sanayi kolunda olduğu gibi karma yem
sanayinde de “enerji tasarrufu” olanaklarının belirlenmesi
Karma yem üretim işlemlerinde, elektrik ve buhar enerjisi yoğun olarak tüketilmektedir.
Bu nedenle üretim yöntemleri, karma yem kalitesi açısından ayrı bir öneme sahiptir.
Enerji kullanımı, karma yem üretim maliyetleri üzerinde etkili olan önemli
faktörlerden birisidir.
Enerji tüketimini en aza indirmede izlenecek yollardan birisi, yem kalitesini
düşürmeden, üretimde kullanılan makinaların optimum kullanımı olmalıdır.
Bu nedenle, her bir karma yem fabrikasında enerji yönetim sistemi
kurulmalı ve enerji kullanımı sürekli izlenmelidir.
Enerji tüketimini etkileyen en önemli unsurlar olarak;
• Fabrika ünitelerinin yerleşimi,
• Karma yem üretim makinalarının periyodik bakımlarının yapılıp yapılmadığı,
• Kapasite kullanım oranı (KKO),
• Toplam üretim miktarı,
• Üretilen karma yem tipleri
Yem işletmelerinde ana maliyet kalemleri
Yasal Düzenlemeler
Artan hammadde Maliyetleri
Artan Enerji Maliyetleri
Rekabet
Ürün kalitesi
Üretim Planlama
Ulaştırma Maliyetleri
Değişken Müşteri Talepleri
Azalan Kar Marjları
Makinalar / Prosesler
Boşta çalışma
Kötü yalıtım
Buhar, su ve yakıt
sızıntıları
Çalışmayan ekipmanlar
Enerji tüketimleri
Enerji kayıpları
Yem fabrikalarının temel işlem süreçleri
Karma yem sanayinde işlem zinciri içerisinde öğütme, karıştırma ve peletleme artık
yeterli görülmemektedir. Bu temel işlemlere ilave olarak ısıl uygulamalar, sıcaklık
uygulamaları, toz ve nem kontrolü, ekstrüksiyon uygulamaları gözlenmektedir.
Karma yem sektöründe teknolojik gelişmeler özellikle mekanizasyon ve otomasyon
ağırlıklı olmaktadır. Yakın gelecekte, hammaddelerin alımı, muhafazası, temizlenmesi,
işlenmesi ve pazarlanmasında yeni teknolojiler ağırlıklı olarak kullanılacaktır.
enerji verimliliği hedefleri
karma yem üretim makinalarının enerji tüketim değerlerinin ve enerji maliyetlerinin karma yem fabrikalarında izlenmesi,
işlemde yer alan her bir makinaya ait özgül enerji tüketimlerinin ayrı ayrı belirlenmesinin yanısıra,
bu makinaların karma yem üretiminde enerji maliyetlerine etkisinin ortaya çıkarılması
ve enerji politikalarının oluşturulmasında büyük önem taşıyan enerji verimliliği hedeflerinin oluşturulması gerekmektedir.
izleme kontrol
hedef oluşturma uygulama
Enerji Yönetimi
Hayvan yemi sektöründe kullanılan enerji türünün analizi
Birçok fabrikada petrol kullanılıyor olmasına rağmen, elektrik, endüstride kullanılan toplam enerjinin yarısını oluşturuyor. Yem fabrikalarının coğrafi konumu çoğunlukla yakıt seçimini belirler
Yem karışımları, 40'a kadar farklı tarımsal makro bileşenleri, örn. Buğday, mısır, arpa, soya ve kireç taşı ve
ppm miktarda eklenen vitaminler ve enzimler gibi etkili mikro bileşenler.
Yem karışımlarının bileşimi esas olarak ham maddelerin ve hayvan türlerinin büyüme periyoduna bağlıdır.
Şu anda, piyasa mevcut olması ve piyasa fiyatına göre kullanımına karar verilmektedir.
Çoğu Avrupalı yem üreticisi (KOBİ), müşterilerin taleplerine göre zamanında üretim (JiT) tek hatlı üretim
tesislerinde zamanında yem formülasyonları üretmektedir.
Bu üretim modelinin karmaşıklığına rağmen, müşteri tercihleri giderek artan sayıda formülasyona
yöneliyor. Yıllık ortalama üretim 200.000 ton olan orta ölçekli bir üretim tesisi için, örneğin 200'den fazla
farklı kompozisyonun kısa vadeli tedarikine talebine neden olabilir.
Üretimdeki bu günlük değişiklikler, işlem akışında enerji açısından verimli protokoller kurmayı
zorlaştırmaktadır. Bu nedenle bu alanda yapılan araştırma ve uygulama sayısı hem az hem de yerel de
(fabrika özelinde) kalmıştır.
Son yıllarda hem enerji arzına (petrol, gaz, kömür, yenilenebilir enerji) bağımlı
olduğumuzdan, hem de hammadde temini gibi yaşadığımız zorluklardan dolayı Yem
işletmelerinde yüksek bir baskı oluşturmaktadır.
Bu baskı hemen hemen bütün üretim süreçlerine etkilemiştir. Sonuç olarak, tüm
üretim süreçleri daha düşük enerji tüketimini hedeflemektedir ve üretim de çevreye
daha düşük CO2 emisyonu salmaktadır.
Enerji Yönetimi Bölüm 3
Enerji Yönetimi «Elde edilen birim faydayı sabit tutarak enerji
gereksinimlerini azaltmak veya sistemlerden fayda üretmek için
toplam maliyeti düşürmek için sistem ve prosedürleri revize
ederek enerjiyi ayarlama ve optimize etme stratejisi» olarak
tanımlanır
Enerji Yönetimi Enerji kaynaklarının ve enerjinin verimli kullanılmasını sağlamak üzere yürütülen eğitim, etüt, ölçüm, izleme, planlama ve uygulama faaliyetlerini,
Enerji Verimliliği: Binalarda yaşam standardında ve hizmet kalitesinde, endüstriyel işletmelerde ise üretim kalitesinde ve miktarında düşüşe yol açmadan enerji tüketiminin azaltılmasını,
Enerji Tasarrufu: Enerjinin verimli olarak değerlendirilmesi amacıyla, üreticiler, dağıtıcılar ve kullanıcılar tarafından alınan tedbirler sonucunda belirli miktardaki üretimi ve hizmeti gerçekleştirmek için her aşamada harcanan enerji miktarındaki azalmayı
Üretim prosesinde yer alan çeşitli işlemler, sistemler veya maliyet merkezleri ve aynı zamanda
toplam karma yem üretim işlemlerindeki enerji kullanımı ve maliyetleri ile ilgili olarak elde edilen
doğru bilgi, yararlı bir yönetim aracıdır ve etkin bir enerji yönetim programı için esastır.
Enerji tasarrufu; yenilenebilir enerji kaynakları içinde en ucuz ve en kolay ulaşılanı olduğu kabul
edildiğinden, ayrı bir öneme sahip olup, enerji politikalarını belirleyici faktörler arasında
sayılmaktadır.
Enerji yönetimi unsurları 1. Planlama,
2. Organize etme,
3. Personel sağlanması,
4. Yönetme,
5. Kontrol etme.
Bir sanayi kuruluşunda enerji tasarrufu çalışmaları aşağıda verildiği gibi 3 bölüme ayrılarak ayrı ayrı değerlendirilmelidir.
1. Yapılar
2. Proses
3. Yardımcı tesisler (kazanlar, sıcak su ve buhar, basınçlı hava, soğutma)
Enerji tüketimi iki temel gösterge ile izlenmektedir (Özdabak ve Çağlayan, 1997);
1. Enerji Verimliliği= üretim/kullanılan enerji (t/kWh)
2. Özgül Enerji Tüketimi= kullanılan enerji/üretim (kWh/t)
Enerji kıyaslaması 4 ana göstergeye odaklanır:
spesifik enerji tüketimi (üretilen kWh / ton),
spesifik sera gazı emisyonları (CO2 eşdeğeri kg / ton üretilen),
enerji satın alma fiyatları (€ / MWh)
spesifik enerji maliyeti (€ / MWh) Ton üretilen)
Sanayide kullanılan makina ve ekipmanların kullanım ömürleri 10-40 yıl arasında
değişmektedir. Bu oldukça uzun kullanım ömrü, yeni teknik ve teknolojiye sahip
ve verimliliği artırıcı makinaların uygulama alanına girmesini geciktirmektedir.
Bu nedenle, mevcut makinaların geliştirilerek iyileştirilmesi de enerji
verimliliğini, dolayısıyla emisyon değerlerini azaltıcı etkiye sahip olacaktır
gelecek yıllarda imalat sanayinde enerji kullanımı ve maliyet kontrolünün en
önemli mücadele durumuna gelmesinin mümkün olduğu bildirilmektedir.
İmalat işlemi ve hammaddenin taşınmasında kullanılan tüm enerji kaynaklarının
verimliliği; tesislerin, şirketlerin veya sanayilerin hayatta kalması ve başarılı olması
konusunda belirleyici faktör olduğu, enerjinin yönetilebilir, kontrol edilebilir ve
tasarruf edilebilir özelliklere sahip olduğu, yönetimin, kontrolü ifade ettiği, bunun aynı
zamanda, ölçülebilen ve kontrol edilebilen iş faaliyetleri ve fonksiyonları ile
yöneticilerin ilgisini ifade ettiği bildirilmektedir
1. İşletmenin tamamında optimum enerji alımını ve kullanımını sağlamak ve sürdürmek
2. Üretim ve kaliteyi etkilemeksizin enerji maliyetlerini / atıkları en aza indirgemek
3. Çevresel etkileri en aza indirgemek.
Enerji Yönetiminin Amaçları
Herhangi bir Enerji Yönetim Sisteminin temel amacı dört basit soruyu cevaplamaktır:
Ne kadar enerji tüketilir
Enerji nasıl tüketiliyor
Enerji nerede tüketiliyor
Enerji tüketildiğinde kullanılan enerjinin kalitesi nedir?
Bu soruları ele almak için Enerji Denetimleri yapılmaktadır.
Enerji Denetimi
"Enerji verimliliğinin iyileştirilmesi için tavsiyeler içeren teknik raporun sunulması, maliyet fayda analizi ve enerji tüketimini azaltmak için bir eylem planı da dahil olmak üzere, enerjinin doğrulanması, izlenmesi ve analizi"
Denetimin amacı
En büyük üç işletme harcamaları enerji (hem elektrik hem de termal), emek ve malzemelerdir. Enerji, maliyet düşüşü için en önemli etkendir.
Enerji Denetiminin birincil amacı, elde edilen faydanın birimi başına enerji tüketimini azaltmanın yollarını belirlemek veya işletme maliyetlerini düşürmektir
Enerji Denetimi, kuruluştaki enerjiyi yönetmek için bir «kıyaslama» (Referans noktası) sağlar.
Enerji Denetim Çeşitleri:
Ön Enerji Denetimi
Hedefli Enerji denetimi
Detaylı Enerji denetimi
Ön enerji denetimi mevcut veya kolaylıkla elde edilen verileri kullanır
Kuruluştaki enerji tüketimini belirler
Kaydetme olanaklarını belirler
Kritik/en olası alanları tanımlar
Acil (maliyet veya düşük maliyetli) iyileştirmeleri tanımlar
Bir 'referans noktası' ayarlar
Daha detaylı çalışma / ölçüm için alanları tanımlar
Hedefli enerji denetimleri çoğunlukla ön denetim sonuçlarının sonucuna dayanmaktadır.
Belirtilen hedef projeler hakkında veri ve detaylı analiz sağlarlar.
Örnek olarak, bir kuruluş enerji tasarrufu sağlamak için kendi aydınlatma sistemini veya kazan sistemi veya basınçlı hava sistemini hedef alabilir.
Hedeflenen denetimler, bu nedenle, enerji akışlarının ve bu hedeflerle ilişkili maliyetlerin analizi ile hedef konular / alanların ayrıntılı araştırmalarını içerir.
Detaylı Enerji Denetimi, enerji tüketen tüm sistemi ve ekipmanı değerlendirir ve denetim, enerji tasarrufu ve maliyetler hakkında ayrıntılı bir incelemeden oluşur.
Ayrıntılı Enerji Denetimi 3 aşamada gerçekleştirilmektedir.
Ön denetim safhası
Denetim Aşaması
Denetim Sonrası Aşama
Enerji Denetçisinin sorması gereken sorular Bu sistem hangi işlevi görüyor?
Bu sistem kendi işlevine nasıl hizmet ediyor?
Bu sistemin enerji tüketimi nedir?
Bu sistemin düzgün çalıştığına dair göstergeler nelerdir?
Bu sistem çalışmıyorsa, iyi çalışma şartlarına nasıl geri yüklenebilir /
Bu sistemin enerji maliyeti nasıl azaltılabilir?
İşlem/önlem Maliyeti Geri dönüşü Olanak
Gerekli olmadığında proses tesisinin ve ilgili servislerin
kapatılmasını sağlayın
Yok Hemen 100%
Özellikle yüksek verimli motorlar kullanın az/orta 2-3 yıl 100%
Soğutucu fanlar gibi uygun uygulamalarda değişken hız
sürücüleri kullanmayı düşünün
az/orta 1.5-5 yıl 100%
Geliştirilmiş kazan bakımının maliyet avantajlarını yakma
verimliliği testleriyle birlikte araştırın
az 6 ay-1 yıl 100%
Tüm buharlaştırıcı kondensatın kazan sıcak kaynağına geri
döndüğünden emin olmak için buharlı kapanın çalışıp
çalışmadığını kontrol edin
Bakım Hemen 40%
Buhar borusunun, flanşın ve vana yalıtımını kontrol edin ve
eksik veya hasar gören yerlerde yenileyin
Bakım 1-2 yıl 95%
Basınçlı hava kaçaklarını kontrol edin Bakım hemen 100%
Arıza durumunda T12 floresan tüplerini T8'lerle değiştirin ve
T5'lerin kullanımını göz önünde bulundurun
Yok hemen 100%
Aydınlatma sistemlerini yenilemek için yüksek frekanslı
floresan aydınlatma kontrollerini düşünün
az/orta 1.5-2 yıl 95%
Fotosel kontrolünü toplu yükleme bölmesi floresan ışıklarına
takın
az 6 ay-1 yıl 20%
Son olarak, sanayicileri, kendilerini, enerji performansı geliştirme yaklaşımına verimli ve etkili hale getirecek şekilde yapılandırmaya teşvik etmek önemlidir. Karma yem bitkilerine uyarlanmış bir enerji yönetimi yaklaşımının kurulması en azından şunları içermelidir: • "Enerji" yöneticisi atama ve iş tanımı hazırlama, • Etkinliğini kanıtlayan bir eylem envanteri temelinde mevcut enerji durumunun denetlenmesi, • Yatırımın geri dönüş süresinin doğru ve geçerli bir şekilde hesaplanması temelinde iyileştirme için bir eylem planı hazırlanması, • Enerji performansını herhangi bir yeni ekipman seçerken bir kriter olarak entegre etmek.
ISO 50001 Enerji Yönetim Sistemi
Günümüzde Sanayi Kuruluşlarının en önemli gider kalemlerinden biri haline gelen Enerji Maliyetleri disiplini ve sürdürülebilir ENERJİ YÖNETİM çalışmaları ile azaltılabilir. Enerji kayıplarını ve artan maliyetleri yok etmenin anahtarı enerji tüketimini azaltmaktır.
Bunları başarmak için en iyi yol; enerji yönetimine sistematik bir yaklaşım sağlayan Enerji Yönetim Sistemi (ENYS)’dir.
Enerji Yönetim Sisteminin amacı, organizasyonlara, enerji etkinliği, kullanımı ve tüketimini kapsayacak şekilde, enerji performanslarını geliştirmek için gerekli sistemlerini ve proseslerini kurma olanağı vermektir. Bu sistemlerin geliştirilmesi, sistematik enerji yönetimi ile birlikte sera gazı emisyonlarının ve diğer ilişkili çevresel etkilerin ve enerji maliyetinin düşmesine kılavuzluk edecektir. bir enerji yönetim sisteminin oluşturulması, uygulanması, sürdürülmesi ve iyileştirilmesi için gerekli şartları belirtir ki, bu kuruluşa enerji performansı, enerji verimliliği, enerji kullanımı ve tüketimi için sistematik bir yaklaşım sağlar .
Bu Standard, ölçüm, dokümantasyon ve raporlama dahil, enerji kullanımı ve tüketimi, tasarım ve ekipmanların, sistemlerin, süreçlerin ve enerji performansına etkili personellerin tedariki için şartları belirtir . Bu Standard, enerji performansına etki eden, kuruluş tarafından izlenebilen ve müdahale edilebilen tüm değişkenleri kapsar .
• Enerji politikasına ve hedeflerine uygun enerji performansını belirleyen operasyonların anahtar karakteristiklerini ve süreçlerini tanımla, izleme ve ölçme ve sonuçları raporla.
• Enerji performansının ve enerji yönetim sisteminin sürekli iyileştirilmesi için önlem alınması.
• Enerji yönetim faaliyet planlarını uygula.
• Enerji performansının iyileştirmesi için fırsatları sonuç verir ve kuruluşun enerji politikasına uygun biçimde, gereken enerji gözden geçirmesini gerçekleştir ve enerji temeli, enerji performans göstergeleri (EPG), hedefleri, amaçları ve faaliyet planlarını oluştur.
Planla Uygula
Kontrol et
Önlem al
Enerjinin gözden geçirilmesi gerçekleştirilmeli, kayıt edilmeli ve sürekliliği sağlanmalıdır. Enerji gözden geçirmesi gerçekleştirilmesinde kullanılan metodoloji ve kriterler dökümante edilmelidir. Bir enerji gözden geçirmesinin gerçekleştirilmesi için organizasyon:
1. Enerji kullanımını ve tüketimini ölçmeye ve diğer verilere dayanarak analiz etmelidir, örneğin
a. Mevcut enerji kaynaklarının belirlenmesi;
b. Geçmiş ve mevcut enerji kullanım ve tüketiminin değerlendirilmesi;
2. Enerji kullanım ve tüketim analizine dayanarak önemli enerji kullanımı alanlarını belirlemelidir
Verim Bölüm 4
Dozajlama Kırma ve
Karıştırma
Peletleme Paketleme
1) Dozajlama:
a. Hızlı ve hassas tartım
b. Envanter kaydının güncel ve doğru olması
c. Taşıma ekipmanlarının hızı ve hassasiyeti
2) Kırma ve Karıştırma
a. İlgili kırma boyutunun belirlenmesi
b. Değirmen randımanın
c. Optimum enerji kullanımı
d. Minimum enerji ve iş kaybı
e. İdeal sürede homojen karışım
f. Hammadde kaybının azaltılması
g. Karışımın öngörülen oranlara uygun olması
h. Taşıma elemanlarında kalıntı kalmaması
i. Kırma ve Karıştırma işlemlerinin senkronizasyonu
j. Varsa Melas kullanımında topaklanmanın önlenmesi
3) Peletleme
a. Makinaların maksimum verimde çalışması
b. Buhar verildikten sonra hızlı bir şekilde ürüne dönüştürme
c. Buhar kayıplarının minimum seviyede tutulması
4) Paketleme
Enerji verimliliği sanayi kuruluşlarının çevre performans gelişmelerini etkileyen en hızlı ve
en ekonomik yollardan biridir. Enerji maliyetinin yüksek olduğu sanayi kuruluşlarında enerji
girdilerinde süreklilik, kalite ve düşük maliyet sağlamak kaçınılmaz olmuştur.
Bu nedenle sanayi kuruluşları; bünyelerinde enerji kullanımını yönlendirecek ve sağlanacak
enerji tasarrufları sayesinde işletmelerde verimi ve karlılığı arttıracak enerji yönetim
teşkilatlarını oluşturmaları zorunluluk haline gelmiştir.
Üretim Tesislerinde Enerji Yönetim Sistemleri
Enerji taraması: Verilerin toplanması, işlenmesi ve değerlendirilmesi
Yönetim ve personel desteği
Enerji tasarrufu tasarım ve düzenlemeleri (Proje ve uygulamalar)
İzleme ve değerlendirme
Enerji taramasındaki ilk aşama, enerji tüketim ve ürün üretim verilerinin toplanması ile yapılır.
Verilerin toplanması aşamasında öncelikle veri toplama stratejilerinin belirlenmesi gerekir.
Bu amaçla; veri toplanacak enerji türleri ile üretimin isimlendirilmesi, ölçülecek enerji ve üretim noktalarının belirlenmesi, ölçüm türleri (ölçü aletleri gibi) ve periyotlarının tespiti (en az 10 -20 set veri alınmalı), ölçüm süresi, verilerin toplanma şekli ve yeri (haftalık ölçümlerde en az 10 hafta, aylık ölçümlerde en az bir yıl, sezonluk ölçümlerde tüm sezon) belirlenir.
Enerji tüketimi, birçok faktöre bağlı olarak haftadan haftaya veya aydan aya değişebilir. Bunlar, spesifik değişkenler, kontrol edilebilir değişkenler olmak üzere ikiye ayrılır
Yem Fabrikasında Detaylı Enerji Tasarrufu Analizi Örneği
Üretimin arttığı dönemler, bakım dönemleri, zorunlu duruş zamanları gibi bilgiler dikkate alınarak üretim programlarını aksatmadan ve ekonomik kayıp oluşturmadan “Elektrik Enerjisi İzleme Sistemi”nin kurulacağı en uygun tarihler belirlenir.
Öncelikle, incelemeye alınan fabrikaların ve tüm üretim hatlarının kurulu güç dağılımı ortaya koyulur ve üretim hatlarının yoğunlukları ve enerji tüketimleri belirlenir.
Enerji izleme noktalarının belirlenmesinde; fabrikalarda önceden yapılan çalışmalar, teknik personelin tecrübeleri ve bu çalışma kapsamında yapılan gözlemler dikkate alınmalıdır.
Bu amaçla, incelenen fabrikalarda bulunan elektrik motorlarının güç, devir, frekans, güç faktörü gibi etiket değerleri derlenerek kurulu güç dağılımları ortaya konulur, böylece elektrik motoru güçlerine göre öncelikle ölçülmesi ve üretim hatlarında izlenmesi gereken “enerji tüketim merkezi” olan makinalar ve/veya makina grupları belirlenir.
Üretim yoğunlukları
Aylık enerji tüketimi,
Aylık karma yem üretimi,
Tüketilen enerji tipleri,
Üretilen karma yem tipleri,
Karma Yem üretiminde Üretim süreci örneği
Tasarruf olanakları • “Asıl Üretim Süresi (AÜS)”nin kontrol edilmesi,
• Ürün akış uzunluğunun artırılması,
• Üretim artışı ile “Makina Duruş Süresi (MDS)”nin azaltılması,
• Bakım ve onarıma yönelik periyodik kontrol sisteminin geliştirilmesi,
• Makinaların yeni otomasyon uygulamaları ile kontrol edilmesi ve operatör kontrolünün azaltılması,
• Kullanılan elektrik motorlarının yüksek verimli elektrik motorları ile değiştirilmesi,
• Akıllı yük kontrol sistemleri ile mevcut elektrik motorlarının verimlerinin yükseltilmesi.
• “Boşta Bekleme Süresi (BBS)”nin azaltılması,
• “Boşta Geçen Diğer Süreler (BGDS)”in azaltılması
• “Boşta GeçişSüresi (BGS)”nin azaltılması,
• “Vardiya Değişim Süresi (VDS)”nin azaltılması,
• Bakım ve onarım zamanlarında meydana gelen BÇS’nin ortadan kaldırılması,
• Akıllı yük kontrol sistemleri ile mevcut elektrik motorlarının verimlerinin yükseltilmesi.
• “Boşta Bekleme Süresi (BBS)”nin azaltılması,
• “Boşta Geçen Diğer Süreler (BGDS)”in azaltılması,
• “Boşta GeçişSüresi (BGS)”nin azaltılması,
• “Vardiya Değişim Süresi (VDS)”nin azaltılması,
• Asıl Üretim Süresi’nin artırılması.
Karma yem üretiminde proses verimliliği 1. Makina, sistem ve üretim hattı kapasitelerinin birbiriyle uyumuna dikkat edilmeli,
2. Üretim kapasitesi sürekli kontrol edilerek stok ve müşteri istekleri dikkate alınarak üretim planlaması yoluna gidilmeli,
3. Tesiste işlem merkezleri ve taşıma birimlerinde meydana gelen ürün kaçakları azaltılmalı,
4. İyi bir üretim planlamasıyla ürün akışuzunluğu artırılmalı,
5. Üretimde meydana gelen ve tekrar işlenmesi gereken atık oranı azaltılmalı
Operatörlerin önemi
Operatörler, enerji kullanımını etkileyen proses işletim
parametrelerinin belirlenmesinde önemli bir rol
oynamaktadır.
Örneğin, tıkanma riskini ortadan kaldırmak için daha temkinli
operatörler işlem oranını düşürebilir.
Nitelikli bir operatör işletmenizde genel enerji tüketimini önemli ölçüde
azaltacaktır.
Karma yem üretiminde personel verimliliği 1. Enerji tasarrufu çalışmalarına süreklilik kazandırılmalı,
2. Enerji tasarrufu özendirilmeli ve teşvik edilmeli,
3. Başarılar ödüllendirilmeli,
4. Özellikle kumanda odalarında, eğitimli uzman kişiler görevlendirilmeli
Karma yem üretiminde enerji tüketim verimliliği 1. Enerji tüketim merkezleri sürekli izlenmeli,
2. Elektrik motorları, makinaların kapasitelerine uygun seçilmeli,
3. Üretim hatlarında ve makinalarda otomasyona önem verilmeli,
4. Otomasyon uygulamaları etkin kullanılmalı,
5. Özellikle büyük elektrik motorları hız kontrol sistemleri ve akıllı yük kontrol sistemleri ile desteklenmeli,
6. Elektrik motoru değişiminde yüksek verimli motorlar tercih edilmeli,
7. Makinaların boşta çalışma süreleri en aza indirilmeli,
8. Makinaların tam yükte çalıştırılması sağlanmalı,
9. Kazan verimleri kontrol altında tutulmalı ve bakımı periyodik olarak yapılmalıdır.
Geri Dönüşüm Bölüm 5
Belirsizlikler
Karma yem için bir işleme tesisinin incelenmesi, bir üretim tesisi içindeki yüksek enerjili
tüketicilerin tanımlanabileceğini göstermiştir. Bir vaka çalışmasında pres makineleri, tüm makine
parkının % 40'ına kadar toplam enerji tüketimine sahiptir. Makinelerin sadece % 8'i tüm tesisin
toplam enerji tüketiminin yaklaşık % 63'ünü oluşturuyor. Bu nedenle, en önemli enerji tasarrufu
potansiyeli birkaç makineye tahsis edilebilir. Bu, tesis sahibinin yalnızca birkaç makineye
konsantre olarak en yüksek enerji verimliliği potansiyelini belirlemesini kolaylaştırır.
Bazı makineler, herhangi bir malzeme işlenmediğinde bile çalışırlar. Bazı teknik yenilikleri
ayarlayarak, özellikle de makineler rölantide çalıştıklarında, enerji tüketimini azaltmak mümkün
olabilir. Bu nedenle, bu makinelerin ortalama enerji tüketimi yüksek değişkenlik göstermektedir.
Proses akışındaki yer de önemlidir ve özellikle yem üretimi içinde tarifler o kadar sık
değişmektedir ki, önceden hazırlanmış tarif planlaması mevcut değildir. Yem sektöründeki pazar
oldukça zorlayıcıdır ve hiçbir yem fabrikası bir müşteriyi kaybetmek istememektedir ve bu
nedenle yem ve üretim sıralaması arasındaki süre genelde 24 saatten azdır.
Enerji tasarrufu ve maliyet tasarrufları, süreç boyunca kalite kontrolüyle güçlü bir şekilde
ilişkilendirilir ve mümkün olur; normalde olduğu gibi süreci düzeltme şansı olmayan son
üründe olmaz. Yem işleme yönteminde, hayvanlara ihtiyaçlarına göre yem gerektiği için
enerji tüketimi ve ürün kalitesi arasında güçlü bir ilişki vardır. Belirli kalite gerekliliklerini
karşılamayan yem en kötü ihtimalle hayvanlar tarafından reddedilebilir. Bu nedenle, enerji
tüketiminin, son ürünün kalitesini düşürmeden azaltılması gerekir. İşlemdeki çevrimiçi
ölçüm cihazlarıyla çalışan bir bilgi yönetimi sistemi, üretim müdürüne en iyi makine
operasyonunu en iyi kalite için belirlemede yardımcı olabilir. Özellikle, doğal olarak
yetiştirilen ürünler gibi girdi materyalleri kompozisyonlarında değişiyorsa. Üretim kontrol
sisteminin üstünde, giriş varyasyonlarına derhal tepki verebilecek bir bilgi yönetim sistemi
uygulanmasının bir sonucu olarak, enerji tasarrufu gerçekçi olmaktan çok daha fazladır.
Belirli üretim sürecine bağlı olarak maliyetlerin % 15'e kadar tasarruf edilmesi mümkün
olabilir. Bazı tariflerde daha yüksek enerji azaltma potansiyeli olabilirken diğerlerinin
potansiyelleri daha düşük olabilir. Nitekim bir tarif ne kadar uzun süre takip edilirse
daha düşük enerji tüketimi ile sonuçlanır. Ek çevrimiçi kalite ölçüm cihazları, en düşük
enerji girdisi için hızlı ve en iyi kontrol kararlarını vermek için karar sistemine ürün
kalitesini düşürmeden yardımcı olur.
Üretim süreçlerinde işlem zinciri analizi, karar verme kriterleri ve hedeflerin belirlenmesi
Bugün Türkiye’de 500 ün üzerinde yem fabrikası faaliyette bulunmakta olup, bunlar ağırlıklı olarak Ege, Marmara ve İç Anadolu bölgelerinde yer almaktadır.
Üretim süreçlerinde enerji ve kaynak verimliğini iyileştirmenin diğer bir yolu da, atık akışlarının ve ısı kayıplarının geri kazanılmasıdır. Gıda endüstrisinin sürdürülebilir gelişimi için enerji koruması hayati önemdedir. Koruma yoluyla enerji tüketiminin azaltılması, enerji maliyetlerini düşürerek sadece enerji tüketicileri açısından değil, enerji kaynaklarının kullanımını ve karbondioksit (CO2) salınımını azaltarak genel olarak toplum açısından da faydalıdır.
Gıda sektöründe enerji verimliliğinin iyileştirilmesi ve atık ısının geri kazanılması, son yıllarda gıda işlemede sürdürülebilirliği artırmak için odak nokta haline gelmiştir. Diğer üretim sektörlerinden birçok enerji koruma teknolojisi kolaylıkla gıda işleme sektörüne aktarılabilir. Isı eşanjörleri de atık ısının geri kazanılmasında kilit rol oynar.
Isı eşanjörlerinin enerji verimliliğini artırmak için ısı aktarımı iyileştirme, tortu giderme, ısı eşanjörü tasarımının optimizasyonu ve ısı eşanjörü ağının optimizasyonu gibi bazı enerji koruma teknolojileri kullanılmaktadır.
Kompakt ve gelişmiş ısı eşanjörleri bugün sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır ve
temiz koşullardaki performansları, çeşitli işletme koşullarında kanıtlanmıştır. Bugün
gıda ve işleme sektöründe gelişmiş ısı aktarım yüzeyleri ve kompakt ısı eşanjörleri
yaygın olarak kullanılmaktadır ve temiz koşullardaki performansları kanıtlanmıştır. Ancak
tortunun bulunduğu koşullarda uzun vadeli ısıl ve hidrolik performansları ve gelişmiş ısı
aktarım yüzeylerinin temizlenebilirliği, hala sektörde kullanımlarını ve kabul görmelerini
kısıtlayan faktörlerdir.
Gelişmiş ısı aktarım yüzeyleri, geleneksel düz borulardan daha yüksek ısı aktarım
katsayıları sağlamaktadır ve tortulanmaya daha duyarlı olacaktır. Üstelik tortulanma
marjı fazladan bir yüzey demektir ve bu da düz çelik veya bakır borulara kıyasla daha
fazla maliyete sahiptir. Sonuç olarak, hem tortulanma direnci değerlerine, hem de
işletim koşullarına özel tavsiyeler verilmelidir.
Üretim proseslerinin çoğunda, bekleme modunda bulunan ve yükleme yapılmamış
makineye karşılık gelen sabit güç seviyesi, toplam enerji tüketimine ciddi derecede etki
eder. Dolayısıyla doğru ekipmanın (ve ilgili maksimum kapasitenin) seçilmesi enerji
tüketimini azaltabilir.
Özetle, üretimde etkili enerji yönetimi, un imalat fabrikalarında daha fazla enerji
verimliliği için bir ihtiyaçtır. Enerji tüketimini ve maliyetlerini azaltmak için, özellikle
öğütme işleminde enerji yönetimini kullanmak gereklidir. Akademi ile sektör ortakları
arasında işbirliğiyle, tahıl öğütme işlemi için yeni bir model geliştirilebilir. Bu şekilde
geliştirilen sistemler diğer üretim şirketlerinde kullanılabilir ve sektörde enerji
verimliliği konusunda farkındalığı artırmaya yardımcı olabilir.
Üretim sistemlerinde ölçüm ve kontrol sistemleri ayrılmaz birer parçadır. Yeni enerji yönetimi konseptleri, enerji verimliliğini iyileştirici önlemler konusundaki kararlar için bir zemin sunar.
Yeni enerji yönetimi konseptleri geliştirmek için, sensörlere ve kontrol cihazlarına, kilit performans göstergelerine ve teknolojik insani arayüzlere dikkat edilmelidir
Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) 'na göre un üretiminin yaklaşık yüzde maliyeti • hammadde maliyeti (buğday tohumu) % 81, • elektrik maliyeti% 6,5, • işçilik maliyeti% 4 • sarf malzeme maliyeti ve diğer masraflar% 8,5 Enerji analiziyle karşılaştırıldığında, ekserji analizi, verimsizliklerin yerlerini daha net gösterebilir ve eklenen enerji ve entropi analizi, enerji sistemlerinin performansını tam olarak gösterebilir Termoekonomi, bir sistemin tasarımını ve operasyonunu optimize etmek ve / veya ekonomik canlılığını ve kârlılığını belirlemek için ekserji analizi ve ekonomik analizi bütünleştirir
Kullanılabilir exerjinin 95,20% değirmende, 4.8% ise temizleme ve tavlamada kullanılmaktadır.
Kırma ünitesinde kullanılan exerjinin 93 % I, kırma işleminde, 7 ise temizleme ve tavlamada
kullanılmaktadır.
Bunun anlamı, en fazla kayıp kırma ve değirmen ünitelerinde yaşanmaktadır.
Ana enerji ve ekserji, öğütme işleminin yapıldığı öğütme aşamasında gerçekleşir.
Buna ek olarak, bu aşamada yüksek harcama ekserjetik işleminin ilgili tersinemez özellikleri
kaynaklanmaktadır.
Termoekonomik analiz, süreç boyunca maliyetlerin oluşumunu net bir şekilde görmemize izin
vermektedir.
Kaynakça Boyar, S. 2006. A Research on Determination and Development Possibilities of Energy Efficiency in Mixed Feed Industry (Case studies in two factories). Ph.D. Thesis, Agricultural Machinery Dept., Institute of
Natural and Applied Sciences, Ege University, Bornova, Izmir, 416 p.
Kedici Ö. Fizik Yük. Müh. “Enerji Yönetimi” Elektrik İşleri Etüd İdaresi Genel Müdürlüğü Enerji Kaynakları Etüd Dairesi Başkanlığı 1993 Ankara
SÖĞÜT, Z., & OKTAY, Z. SANAYİ SEKTÖRÜNDE ENERJİ TARAMASININ ENERJİ VERİMLİLİĞİNE ETKİSİ VE BİR UYGULAMA.
Akdeniz, R. C., Ak, İ. ve Boyar, S.,2005, Türkiye Karma Yem Endüstrisi ve Sorunları. VI. Türkiye Ziraat Mühendisliği Teknik Kongresi. TMMOB Ziraat Mühendisleri Odası (ZMO) 03-07 Ocak 2005, Cilt:2,
Ankara, s.935-959.
Ergül, M., 1994, Karma Yemler ve Karma Yem Teknolojisi. Ders Kitabı. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No:384. II. Basım. Bornova- İzmir, 280s.
Akdeniz, R. C. ve Boyar, S., 2002, Karma Yem Üretim Makinalarının Uygun Kullanımı. 2002 Yılı Hayvancılık Grubu Bilgi Alışverişi Toplantısı Bildiri Kitabı, T. C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Ege Tarımsal
Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Yayın No: 106, Menemen /İzmir, s:147-166.
Bunse, K., Vodicka, M., Schönsleben, P., Brülhart, M., & Ernst, F. O. (2011). Integrating energy efficiency performance in production management–gap analysis between industrial needs and scientific
literature. Journal of Cleaner Production, 19(6), 667-679.
Carbon Trust (2004) Food and Drink Fact Sheet, GIL149, London, The Carbon Trust available from; www.carbontrust.co.uk/publications.
Carbon Trust, 2008. Automatic Monitoring and Targeting Equipment: A Guide to Equipment Eligible for Enhanced Capital Allowances. Report number ECA756, available from: www.carbontrust.co.uk
(accessed 04.012.16)
Danciu, I, Danciu, Cristina, Banu, I, Vaduva, M, & Mester, M. (2009). Researches regarding the grinding resistance of the wheat grain. Journal of Agroalimentary Processes and Technologies, 15(3), 393-395.
Kaynakça Thonon, B., Klemes ̆, J., Smith, R., & Kim, J. K. (2008). Fouling of heat transfer equipment in the food industry. Handbook of water and energy management in food processing, 570-584.
Wang, Lijun, Weller, Curtis L, Jones, David D, & Hanna, Milford A. (2008). Contemporary issues in thermal gasification of biomass and its application to electricity and fuel production. Biomass and
Bioenergy, 32(7), 573-581.
Wang, Lijun. (2014). Energy efficiency technologies for sustainable food processing. Energy efficiency, 7(5), 791-810.
Warechowska, Małgorzata. (2014). Some physical properties of cereal grain and energy consumption of grinding. Agricultural Engineering, 1(149), 239-249.
Xenergy, Inc. 1998. United States Industrial Electric Motor Systems Market Opportunities Assessment. U.S. Department of Energy’s Office of Industrial Technology and Oak Ridge National Laboratory.
Boyar, S., Hepbasli, A., & Akdeniz, R. C. (2012). Energy utilization needs in Turkish mixed feed industry. Journal of Food, Agriculture & Environment, 10(3&4), 528-533.
ATEŞ, S.., & AYHAN, V. (2009). Karma Yem Üretiminde Değirmen Tipi, Öğütme Derecesi ve Karıştırma Süresinin Broyler Performansı Üzerine Etkisi.
Pehlken, A., et al., Energy efficiency in processing of natural raw materials under consideration of uncertainties, Journal of Cleaner Production (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.08.076
Swat, M., Brünnet, H., & Bähre, D. (2014). Selecting manufacturing process chains in the early stage of the product engineering process with focus on energy consumption. In Technology and
Manufacturing Process Selection (pp. 153-173). Springer London.
Bertoldi, P., Rezessy, S., & Oikonomou, V. (2013). Rewarding energy savings rather than energy efficiency: Exploring the concept of a feed-in tariff for energy savings. Energy policy, 56, 526-535.
http://www.cibse.org/getmedia/abfd5a2f-8c04-40e3-b300-85224dec501f/ECG80-Energy-Use-in-the-Animal-Feed-Sector.pdf.aspx
https://proceedings.eceee.org/papers/proceedings2012/5-121-12_Lucas_poster.pdf?returnurl=http%3A%2F%2Fproceedings.eceee.org%2Fvisabstrakt.php%3Fevent%3D2%26doc%3D5-121-12
Kaynakça Ezeike, GOI. (1981). Energy consumption in rice processing operations in Nigeria: selected case studies. Journal of Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America, 18(1), 33-40.
Gwirtz, Jeff. (2008). Electrical energy savings in flour milling. World Grain.
K. Vikhorev, R. Greenough, and N. Brown, “An advanced energy management framework to promote energy awareness,” Journal of Cleaner Production, vol. 43, no. 0, pp. 103 – 112, 2013.
McCabe, Warren Lee, Smith, Julian Cleveland, & Harriott, Peter. (1993). Unit operations of chemical engineering (Vol. 5): McGraw-Hill New York.
Mustapa Kamal, Siti Mazlina, Webb, C, & Hussain, Siti Aslina. (2006). Comparison of energy consumption between recycle and conventional process of flour milling: at break system.
O.S., Olaoye, A.A., Adefajo, & O., Ekundayo S. (2014). Energy analysis of a wheat processing plant in Nigeria. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 9(9).
Duflou, Joost R., Sutherland, John W., Dornfeld, David, Herrmann, Christoph, Jeswiet, Jack, Kara, Sa$mi, . . . Kellens, Karel. (2012). Towards energy and resource efficient manufacturing: A processes and systems approach. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 61(2), 587-609. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cirp.2012.05.002
Kurt A. Rosentrater and Gregory D. Williams. "Design Considerations for the Construction and Operation of Feed Milling Facilities. Part II: Process Engineering Considerations" 2004 ASAE/CSAE Annual International Meeting (2004) Available at: http://works.bepress.com/kurt_rosentrater/44/
Prof.Dr. Hasan Rüştü Kutlu, YEM DEĞERLENDİRME ve ANALİZ YÖNTEMLERİ-Ders Notu, Çukurova Üniversitesi , Ziraat Fakültesi , Zootekni Bölümü, ADANA-2008
http://www.feedplanetmagazine.com/m-ulku-karakus-turkiyem-bir-son-10-yilda-yillik-ortalama-%12-buyume/.html
https://www.slideshare.net/pinaki50/energy-management-audit?from_action=save
FAO, Agribusiness handbook: Wheat Flour, Roma: FAO, 2009.
A. Bejan, G. Tsatsaronis and M. Moran, Thermal Desing and Optimazation, New York: John Wiley & Sons, 1996.
Fajardo, J., Sarria, B., Castellon, L., & Barreto, D. (2015, November). Thermoeconomic Analysis of Wheat Flour Agroindustrial Plant. In ASME 2015 International Mechanical Engineering Congress and Exposition (pp. V06BT07A018-V06BT07A018). American Society of Mechanical Engineers.
