Elektrikli Motor Raporu

Ülkemizde sanayi elektrik tüketiminin yaklaşık %70'i, toplam net elektrik tüketiminin %36'sı üç fazlı asenkron elektrik

motor sistemlerinden kaynaklanmaktadır. Verimsiz elektrik motorlarının yüksek teknolojili ve verimli olan yenileriyle

değiştirilmesi temelinde yapılacak bir dönüşüm ile imalat sanayi elektrik tüketiminde kayda değer bir düşüş

sağlanmasının mümkün olduğu öngörülmektedir.

Bu bilgiler ışığında, ülkemizin etkin bir motor dönüşüm politikası geliştirmesi ve bunu ulusal boyutta hayata

geçirmesi bir gereklilik olarak ortaya çıkmıştır. Bu alandaki uluslararası tecrübeler incelendiğinde, elektrik

motorlarına ilişkin politika ve programlarda kullanılan temel araçların; finansal teşvikler, ulusal zorunlu minimum

enerji performans standartları ve eğitim ve kapasite geliştirme programları olduğu görülmektedir. Verimli motorlara

dönüşümün sağlanabilmesi için tüm bu araçların entegre bir şekilde ulusal ve uluslararası enerji politikalarıyla uyum

içerisinde kullanılması gerekmektedir.

Bu doğrultuda, Onuncu Kalkınma Planı “Enerji Verimliliğinin Geliştirilmesi Öncelikli Dönüşüm Programı” kapsamında

yer alan “Sanayide Enerji Verimliliğinin Artırılması” bileşeni doğrultusunda başlatılan “Sanayide Verimsiz Elektrik

Motorlarının Dönüşümü Programı” ile bakanlık olarak; işletmelerde kullanılan 7,5 kW ve üzeri güçteki AC motorların

envanter tespitini, yerli ve yüksek verimli motor üretim teknolojisini ve kapasitesini geliştirmeyi, piyasa denetimlerini

artırmayı, finansal destek mekanizmaları oluşturarak verimli elektrik motorlarına geçişi sağlamayı hedeflemekteyiz.

Dönüşümün ilk adımı olan envanter çalışmasını tamamlamış bulunmaktayız. Söz konusu envanterin analizi ile yıllık 8

milyar TL'nin üzerinde tasarruf potansiyeli bulunan motor dönüşümünün yol haritası belirlenecek, bu dönüşümün

hayata geçmesiyle ülkemiz ekonomisine önemli bir katkı sağlanacaktır.

Verimlilik Genel Müdürlüğümüzün; Bilim, Sanayi ve Teknoloji İl Müdürlüklerimizin; sanayicilerimizin; ilgili kurum ve

kuruluşlarımızın katkıları ile hazırlanan “Sanayide Elektrik Motor Envanteri Raporunun” ülkemiz için hayırlı

gelişmelere vesile olmasını temenni ederim.

Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanı

ii

YÖNETİCİ ÖZETİ

GİRİŞ Motor envanteri saha çalışması kapsamında 62 ilde faaliyet gösteren toplam 887 firmaya ait 93.139

adet AC, 1.755 adet DC motor verisi elde edilmiştir. Söz konusu motorlar 7,5 kW ve üzeri güçdeğerlerine sahiptir.

İmalat sanayi genelinde envanter tahmini için Girişimci Bilgi Sistemi kapsamında yer alan “ÇalışanSayısı”, “Maddi Duran Varlıklar” ve “Makine, Teçhizat ve Ekipmanlar” verileri ile birlikte Sanayi SicilSistemi kapsamında yer alan “Yıllık Elektrik Tüketimi” verisi kullanılmıştır.

MEVCUT STOK TAHMİNİ Sanayide toplam 4.306.622 adet 7,5 kW ve üzeri AC motorun hâlihazırda kullanılmakta olduğu tahmin

edilmektedir.K

VERİMLİLİK Yapılan analizler sonucu sanayide kullanılan 7,5 kW ve üzeri AC motorların verim sınıflarına göre

dağılımı aşağıdaki grafikte sunulmuştur.

Sanayide kullanılan 7,5 kW ve üzeri AC motorların % 65’lik bir kısmının IE1, % 27’lik bir kısmınınsa IE2verim sınıfına sahip olduğu tespit edilmiştir. Dönüşüm için talep edilen Premium verimli (IE3)motorların ise sanayide sadece % 1’lik bir payı olduğu dikkat çekmektedir.

0

10

20

30

40

50

60

70

IE 0 IE 1 IE 2 IE 3 IE 4

Mot

or S

ayısı (

%)

IEC Verim Sınıfları

iii

KARAKTERİSTİK DEĞERLER Envanter çalışması sonucunda mevcut stokta yer alan 7,5 kW ve üzeri AC motorların;

Ortalama Güç: 42,5 kW Ortalama Yaş: 12 yıl Ortalama Yıllık Çalışma Saati: 5.456 saat/yıl değerlerine sahip olduğu tespit edilmiştir.

7,5 kW ve üzeri AC motorların en sık kullanıldığı 5 sektör şu şekilde sıralanmıştır;

Sektör Kodu ve Tanımı 7,5 kW ve üzeri AC

Motor Sayısı Sektörler Toplamı İçindeki Oranı (%)

10 – Gıda ürünlerinin imalatı 757.504 17,6

25 – Fabrikasyon metal ürünleri imalatı 518.864 12,0

28 – Başka yerde sınıflandırılmamış makine imalatı 442.012 10,3

14 – Giyim eşyalarının imalatı 253.664 5,9

32 – Diğer imalatlar 251.154 5,8

ELEKTRİK TÜKETİMİNDE MOTORLARIN PAYI Envanter çalışması sonucu yapılan tespitlere göre; ülkemiz sanayisinde tüketilen yıllık elektriğin

yaklaşık %72’lik kısmı 7,5 kW ve üzeri AC motorlardan kaynaklanmaktadır.

DEĞİŞKEN HIZ SÜRÜCÜSÜ (DHS) KULLANIMI VE TASARRUF POTANSİYELİ Elde edilen veriler sonucunda imalat sanayisinde kullanılmakta olan 7,5 kW ve üzeri AC motorlar

içerisinde yaklaşık 167.000 motor için değişken hız sürücüsü kullanımı gerektiği ortaya konmuştur (IE2 verim sınıfına sahip, yaşı 10 yıldan az, değişken yükte çalışan, pompa veya fanlarda kullanılanmotorların %50’si üzerinden).

Motor değişiminin yanısıra DHS kullanımı ile de elde edilecek tasarruf potansiyeli ve gerekli yatırımmaliyeti hesaplanmıştır. Buna göre yaklaşık 1,5 milyar TL’lik bir tasarruf potansiyeli olduğu ortayakonmuştur.

Ülkemizde yerli DHS üretimi henüz bulunmamakla beraber, çeşitli motor üreticileriyle yapılangörüşmeler sonucunda üretime yönelik bazı yatırım girişimleri başlatılmıştır.

iv

TOPLAM YATIRIM MALİYETİ VE TASARRUF POTANSİYELİ Yapılan analizler sonucunda sanayide hâlihazırda kullanılan ve verimsiz (IE0, IE1, Değişken Hız

Sürücüsü Bulunmayan IE2) olarak nitelendirilen toplam 3.783.694 adet 7,5 kW ve üzeri AC motorunbulunduğu tahmin edilmektedir.

Bahsi geçen verimsiz motorların tamamının yenilenmesi sonucu yıllık;

Yaklaşık 34 milyar kWh elektrik tasarrufu sağlanacaktır. Böylece her yıl ülkemiz ekonomisine yaklaşık8,5 milyar TL katkı sağlanmış olacaktır.

Söz konusu motor dönüşümü için gereken yatırım maliyeti yaklaşık 14,6 milyar TL değerindedir.

Kazanılacak yıllık tasarruf miktarı ve toplam maliyet ele alındığında;

Motor dönüşüm programının ülkemiz ekonomisine yaklaşık 21 aylık bir sürede geri döneceği tahminedilmektedir.

Elektrik birim fiyatı OSB içi ve dışında faaliyet gösteren firmalara göre değişmektedir. OSBÜK, TEDAŞ,EPDK ve OSB Müdürlüklerinden alınan veriler doğrultusunda tespit edilmiştir. Buna göre elektrik birimfiyatı, OSB dışındaki firmalar için 0,25, OSB içindeki firmalar için 0,20, ağırlıklı ortalama ise 0,22TL/kWh olarak alınmıştır (toplam sanayi elektrik tüketiminin %54’ünün OSB içi olduğu kabul edilmiştir).

Alternatifli birim fiyatlar ve motor dönüşüm senaryoları (motor değişimi ve DHS kullanımı) göz önündebulundurularak yapılan analizler doğrultusunda ortaya çıkan tasarruf potansiyeli, yatırım maliyeti ve geridönüş süresini içeren özet tablo aşağıda sunulmuştur.

v

SENARYOLAR ELEKTRİK FİYAT TARİFELERİ

Birim Fiyatı 0,22 TL/kWh

Birim Fiyatı 0,25 TL/kWh

VERİMSİZ MOTORLARIN VERİMLİ

OLANLARIYLA DEĞİŞTİRİLMESİ

Dönüşüm Maliyeti 14,5 milyar TL

Dönüşümü Yapılacak Motor Sayısı 3,8 milyon

Elde Edilecek Yıllık Elektrik Tasarrufu 33.800 GWh/yıl

Elde Edilecek Yıllık Tasarruf 7,4 milyar TL/yıl 8,4 milyar TL/yıl

Yatırımın Geri Dönüş Süresi 24 ay 21 ay

GEREKLİ MOTORLARA HIZ SÜRÜCÜSÜ İLAVESİ

Dönüşüm Maliyeti 563 milyon TL

DHS İlave Edilecek Motor Sayısı 167 bin




VERİMSİZ MOTORLARIN VERİMLİ

OLANLARIYLA DEĞİŞTİRİLMESİ

+ GEREKLİ MOTORLARA

HIZ SÜRÜCÜSÜ İLAVESİ

Dönüşüm Maliyeti 14,5 milyar TL

Dönüşümü Yapılacak ve DHS İlave Edilecek Motor Sayısı

3,8 milyon




İÇİNDEKİLER / TABLOLAR / GRAFİKLER

1

GİRİŞ

Dünya çapında tüketilen enerjinin %45’ini (7.100 TWh/yıl) elektrik motorlu sistemler harcamaktadır. Bu tüketimin de %64’ü (4.500 TWh/yıl) sanayide kullanılan motor sistemleri tarafından yapılmaktadır. Motor sistemlerinin enerji verimliliğinin, mevcut en uygun teknolojiler kullanılarak yaklaşık %20 - %30 artırılma potansiyeli bulunmaktadır.

Elektrik enerjisini mekanik enerjiye çeviren elektrik motorları, sanayide pompalar, fanlar, presler, kompresörler, değirmenler, taşıma sistemleri gibi pek çok makine ve teçhizatta kullanılmaktadır. Elektrik motorları tasarımlarına ve yapılarına göre şu şekilde sınıflandırılırlar.

Ülkemizde sanayi elektrik tüketiminin yaklaşık %70’i, başka bir deyişle toplam net elektrik tüketiminin yaklaşık %36’sı üç fazlı asenkron elektrik motor sistemlerinde kullanılmaktadır. Bu motorlar basit tasarımları, düşük maliyeti, kolay bakımı ve yüksek güç/ağırlık oranlarıyla tercih edilen ve sanayide en yaygın kullanılan motor tipidir. Düşük verimli elektrik motorlarının yüksek teknolojili ve verimli olan yenileriyle değiştirilmesi temelinde yapılacak bir dönüşüm ile imalat sanayi elektrik tüketiminde kayda değer bir düşüş sağlanmasının mümkün olduğu öngörülmektedir.

Bu bilgiler ışığında, ülkemizin etkin bir motor dönüşüm politikası geliştirmesi ve bunu ulusal boyutta hayata geçirmesi bir gereklilik olarak ortaya çıkmıştır. Bu alandaki uluslararası tecrübeler incelendiğinde, elektrik motorlarına ilişkin politika ve programlarda kullanılan temel araçların; finansal teşvikler, ulusal zorunlu minimum enerji performans standartları ve eğitim ve kapasite geliştirme programları olduğu görülmektedir. Verimli

Elektrik Motorları

Doğru Akım Motorları

Alternatif Akım Motorları

Senkron Motorlar

Asenkron Motorlar

Bir Fazlı Asenkron

Üç Fazlı Asenkron

Grafik 1.0 Elektrik motorlarının tasarımlarına ve yapılarına göre sınıflandırılması

2

motorlara dönüşümün sağlanabilmesi için tüm bu araçların entegre bir şekilde ulusal ve uluslararası enerji politikalarıyla uyum içerisinde kullanılması gerekmektedir.

Onuncu Kalkınma Planı Öncelikli Dönüşüm Programlarından biri olan “Enerji Verimliliğinin Geliştirilmesi Programı” altında yer alan “Sanayide Enerji Verimliliğinin Artırılması” bileşeninin koordinasyonu Ekim 2014’ten bu yana Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı Verimlilik Genel Müdürlüğü tarafından yürütülmektedir. Bu bileşen kapsamındaki en önemli politika başlığı, düşük verimli AC elektrik motorlarının daha yüksek verimli olanlarıyla değiştirilmesidir. Bu amaçla Verimlilik Genel Müdürlüğünce, “Sanayide Kullanılan Verimsiz Elektrik Motorlarının Dönüşümü” adlı bir program uygulanmaya başlamıştır.

Verimlilik Genel Müdürlüğü tarafından yürütülen olan bu program kapsamında yer alan faaliyetler içerisinde öncelikli olarak “Sanayide kullanılan 7,5 kW ve üzeri AC motorlarına ilişkin envanter çıkarılması” planlanmıştır. Bu kapsamda ilk olarak, işletmelerden saha çalışmaları ile edilecek envanter formunun tasarımı yapılmıştır. Yerli motor üreticileri, enerji verimliliği danışmanlık şirketleri, Elektrik Mühendisleri Odası ve TSE’nin de görüşleri alınarak envanter formu nihai hale getirilmiş ve Ankara Sincan OSB’de pilot uygulaması yapılmıştır. Pilot uygulama sonuçlarının ardından örneklem belirleme çalışmalarına başlanmış ve öncelikli olarak Sanayi Sicil Sistemi’nde yer alan bilgiler kullanılarak 110.000 imalat sanayi işletmesine ilişkin sektör, il ve elektrik tüketim verileri analiz edilmiştir.

Bu kapsamda yıllık elektrik tüketimi 50 TEP ve üzeri olan 10.250 adet sanayi işletmesi tespit edilmiş ve araştırmanın ana kütlesi belirlenmiştir. Bu işletmelerin sektörlere ve illere göre dağılımı yapılarak, hangi ilde, hangi sektörlerden kaç işletmeye gidileceği ve motor envanter bilgilerinin alınacağı belirlenmiştir. İstatistiki güvenirlik bakımından 1.000 işletme hedefi konulmuş ve örneklem deseni buna göre düzenlenmiştir.

62 ilimizde belirlenen ve her ilde farklı sektörel dağılıma sahip örneklem deseni için saha çalışmaları öncesinde Bilim, Sanayi ve Teknoloji (BST) İl Müdürlükleri personeline yönelik bir eğitim programı düzenlenmiştir. 28 Mayıs 2015 tarihinde Ankara’da gerçekleştirilen eğitime, saha çalışmalarında görev alacak BST İl Müdürlüklerinden 84 personelin yanı sıra Bakanlığımız uzman ve yöneticilerinden oluşan toplam 103 kişi katılım sağlamıştır. Eğitimde Türkiye ve dünyada elektrik motorları enerji tüketimi ve ilgili teknik mevzuatın yanı sıra motor envanter formunun doldurulmasına yönelik usul ve esaslar ile motor etiketinin nasıl okunması gerektiğine dair bilgiler verilmiştir.

Saha çalışmasına katılacak personelden, envanter formunun bizzat işletmelerin içine girerek birkaç aşamada doldurmaları talep edilmiştir. Buna göre BST İl Müdürlüğü personeli işletmeleri ziyaret ederek işletme yöneticilerine motor dönüşüm programını tanıtmış, envanter çalışması hakkında bilgi vermiştir. Örnek bir tespit bakanlık personeli ve işletme yetkilileri tarafından birlikte gerçekleştirilerek envanter formunun doldurulması için bir planlama yapmıştır. İşletme envanter çalışmasını tamamladığında bakanlık personeli yerinde kontrol ederek envanter formunu teslim almıştır. İşletmelerin büyüklüğüne ve sahip olduğu motor sayısına bağlı olarak bazı işletmeler birkaç kez ziyaret edilmiştir.

Saha çalışmaları sonucunda 887 imalat sanayi işletmesine ait 7,5 kW ve üzeri motor envanteri bilgileri elde edilmiş ve analiz edilmiştir. Analiz kapsamında AC (alternatif akım) ve DC (doğru akım) motor verileri incelenerek yerli-ithal oranı, ortalama güç, verimlilik durumu vb. sonuçlar elde edilmiş; ayrıca Girişimci Bilgi Sistemi ve Sanayi Sicil Sistemi verileri kullanılarak AC motorlara ilişkin toplam tasarruf potansiyeli, yatırım maliyetleri ve elektrik tüketiminde motorların payına ilişkin hesaplamalar yapılmıştır.

3

I. SAHA ENVANTER ÇALIŞMASI VE ANALİZİ

1. AC MOTOR ENVANTER ANALİZİSanayide kullanılan elektrik motorlarının büyük bir kısmını AC motorlar oluşturmaktadır. Performans, fiyat veproses genişliği açısından birçok avantaja sahip bu motor tipinin enerji verimliliği analizinde de öncelikli olarakele alınması gerekmektedir.

Toplam 887 sanayi işletmesinde gerçekleştirilen envanter çalışmaları sonucunda 93.139 adet AC motor verisi temin edilmiştir.1

Raporun birinci kısmında örnekleme dairmotor gücü ve sektörelayrımda ve toplu olarak temel motor parametreleri, potansiyel tasarruf analizi, yatırım maliyeti ve geri dönüş oranlarınailişkin analizler gerçekleştirilmiştir.

1.1Güç (kW) Değeri Esaslı Analiz Sonuçları Bu bölümde motorun birincil karakteristik özelliği olan Güç (kW) değeri baz alınarak çeşitli analizler gerçekleştirilmiştir.

1 Envanter çalışması kapsamında elde edilen motor verileri incelendiğinde, gerek bilgi yetersizliği gerekse motorların eski olmasından dolayı birtakım verilerin eksikliği göze çarpmaktadır. Bu sebeple analizlerin hepsi aynı sayıda motor verisi kullanılarak gerçekleştirilememiştir. Her bir analiz için kaç sayıda motor verisinin kullanıldığına ilişkin bilgi Ekte yer alan Tablo 1’de sunulmuştur. Aynı durumun DC motorların analizi için de geçerli olmasından dolayı Tablo 2’de söz konusu analiz için verinin mevcut olduğu DC motor sayısı sunulmuştur.

4

1.1.1. Menşei

Marka ve model verileri, yurtiçi piyasasındaki yerli ve ithal motor sayısının belirlenerek önümüzdeki dönemlerde alınacak yerli üretim politikalarına kaynak olması açısından büyük önem arz etmektedir.

Toplam 93.139 adet AC motordan alınan veriler sonucu;

Yerli Üretim AC motor sayısı: 39.844 İthal edilen AC motor sayısı: 49.068olarak belirlenmiştir.

Toplam 4.227 adet AC motorun menşeine ilişkin veri bulunmamaktadır.

Söz konusu motorların güç dağılımlarına göre menşei farklılık göstermektedir. Düşük güç değerlerinde yurtiçi üretim başa baş noktasında iken büyük değerlerde (90 kW ve üzeri) ithal motorların daha çok tercih edildiği görülmektedir.

4%

43%

53%

Bilinmiyor Yerli İthal

Grafik 1.1 AC Motorların Yerli Üretim ve İthalat Verileri

5

1.1.2. Güç

Motorların en önemli karakteristik verisi güç değeridir. Çeşitli verim ve tasarruf hesaplamaları bu değer dikkate alınarak yapılmaktadır.

Toplam 92.891 adet AC motora ilişkin güç verisi temin edilmiş olup 248 adet motorda bu veriye ulaşılamamıştır. Söz konusu motorların ortalama gücü 42,5 kW olarak belirlenmiştir. Çeşitli güç aralıklarına göre AC motor sayısı analizi sonucunda nispeten düşük güçlü motorların (7,5-37 kW arası) sanayide daha sık kullanıldığı gözlemlenmiştir.

İmalat sanayisinde kullanılan proseslerin büyük bir kısmının uygulamasında yer alan bu güç aralığına sahip elektrik motorları %48 oranında yerli üretimden karşılanmakta iken % 52’lik bir dilim ithal motorların kullanıldığını göstermektedir.

Toplam 92.891 motorun güç aralıklarına göre dağılımı Grafik 1.3’te verilmiştir;

0

20

40

60

80

100Ye

rli-İt

hal M

otor

Sayısı (

%)

Güç Aralıkları (kW)

İthal Motor

Yerli Motor

Grafik 1.2 AC Motorların Güç Aralıklarına Göre Yerli Üretim ve İthalat Verileri

6

1.1.3. Motor Yaşı

Ülkemiz sanayisinde kullanılan elektrik motorlarının yaşına ilişkin yapılan analiz sonucunda toplam 79.799 adet AC motorun yaş bilgisine ulaşılmıştır. Söz konusu motorların ortalama yaşı 12 yıl olarak hesaplanmıştır. Bu değer de ülkemizde genel olarak eski motorların kullanılmakta olduğunu göstermektedir. (Literatürde AC motorların ortalama 15 yıllık bir ömre sahip oldukları belirtilmiştir.2)

Motorların güç aralıklarına göre yaş analizi yapıldığında, düzenli bir oran tespit edilememiştir. Bununla birlikte 37 ila 55 kW güç değeri arasında ye alan motorların yaşının nispeten daha büyük olduğu gözlemlenmiştir. En düşük yaş değeri ise 132 ila 200 kW arasında yer alan motorlarda tespit edilmiştir.

2MalcomBarnes. Practicalvariablespeeddrivesandpowerelectronics. Newnes, 2003. Page 52.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

24

36

16

9

4 3 3 2 2 1

Mot

or S

ayıla

rı (%

)


Grafik 1.3 AC Motorların Güç Aralıklarına Göre Dağılımı

7

1.1.4. Yeniden Sarım

Elektrik motorları yandığı zaman çoğunlukla içerisindeki bakır vb. sargıların yeniden sarımı yapılmaktadır. Bu işlem sanayide sıklıkla görülmekte ve verimi düşürmektedir. Literatürde, yüksek kalitede yapılmayan sarım işleminin motor verimini düşürdüğü belirtilmiştir.3Bununla birlikte ülkemizde faaliyet gösteren çeşitli elektrik motoru üreticileri ve enerji verimliliği danışmanlık şirketlerinden alınan bilgiler sonucu, düşük ve orta güç değerlerindeki motorlarda (90 kW altı) ilk sardırma sonucu verim %2 düşerken ikinci ve daha fazla sayıdaki her sardırmada %3’e yakın verim kaybı oluştuğu belirtilmiştir. Büyük güçlü motorlarda ise (90 kW ve üzeri) bu oran her sardırma için %1 civarındadır.

Envanter çalışması analizi sonucunda sanayide kullanılan 7,5 kW ve üzeri AC motorların yeniden sarıma maruz kalma sıklığı ve ortalama sardırma sayısı gibi veriler incelenmiştir.

Yeniden sarım durumu ile ilgili verinin mevcut olduğu toplam 65.226 adet motor incelendiği zaman mevcut stokta bulunan ve sardırılan motorların ortalama 2 ila 3 kez yeniden sarım işlemine maruz kaldığı gözlemlenmiştir.

Ayrıca motorların güç aralıklarına göre ortalama sardırma sayısı incelenerek hangi güç aralığının bu işleme daha sık maruz kaldığına ilişkin analiz gerçekleştirilmiştir.

3JimCustodio, TheImpact of Rewinding on Motor Efficiency, 2007

10

10,5

11

11,5

12

12,5

13

13,5M

otor

Yaşı (

yıl)


Grafik 1.4 AC Motorların Güç Aralıklarına Göre Yaş Değerleri

8

Grafikte de görüldüğü üzere ortalama güç aralığı (37-75 kW arası) yer alan motorlar yeniden sarım işlemine nispeten daha fazla maruz kalmıştır.

Grafik 1.6’da ise güç aralıklarındaki motorlar içerisindeyeniden sarım işlemine maruz kalanların oranları verilmiştir.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

7,5~11 11~22 22~37 37~55 55~75 75~90 90~132 132~200200~400 +400

Sardırma Sayısı

Güç Aralığı (kW)

0 5 10 15 20 25 30 35 40

7,5~1111~2222~3737~5555~7575~90

90~132132~200200~400

+400

Yeniden Sarım Yapılan AC Motor Sayıları (%)

Güç

ARalık

ları

(kW

)

Grafik 1.5 AC Motorların Güç Aralıklarına Göre Ortalama Sardırma Sayısı

Grafik 1.6 Güç Aralıklarına Göre Yeniden Sarım Yapılan AC Motor Oranı

9

Söz konusu grafikte 55 ila 75 kW arasında güç değerine sahip motorların %30’dan büyük bir kısmının yeniden sarıldığı görülmektedir. Bu sonuç sahada kullanılan motorların verim analizi yapılırken yeniden sarımın olumsuz etkisinin de hesaba katılması gerektiğinin bir göstergesidir.

1.1.5. Verim

Envanter çalışması kapsamında 53.496 adet motorun verim sınıfına4ilişkin veri toplanmıştır. 1.809 adet motorda sadece verim değeri (%) temin edilmiş ve geri kalan 37.834 motorunverimine ile ilişkin herhangi bir veriye ulaşılamamıştır.

Elde edilen verim sınıfı değerlerinin analizi sonucunda sahada kullanılan motorların büyük bir kısmının düşük verim sınıfına sahip olduğu belirlenmiştir. Grafik 1.7 incelendiği zaman sahada kullanılan motorların %60’dan büyük kısmının IE 1 (verimsiz) verim sınıfına sahip olduğu gözlemlenmiştir.

4 2008 yılında Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) 3 fazlı asenkron motorların verimlilik sınıflarını uyumlu hale getirebilmek için IEC/EN 60034-30 standardını geliştirmiştir. Bu standarda göre verim sınıfları;

IE 0-Standart Verimin altında IE 1-Standart Verim IE 2-Yüksek Verim IE 3-Premium Verim IE 4-Süper Premium Verim

IE 0

IE 1

IE 2

IE 3

IE 4

0 10 20 30 40 50 60 70

Verim

Sınıfl

arı

AC Motor Sayısı (%)

Grafik 1.7 Verim Sınıflarına Göre AC Motor Sayıları

10

Verim sınıfları güç aralıklarına göre incelendiğinde yine düşük verim sınıfına sahip motorların fazlalığı dikkat çekmektedir.

1.1.6. Verim Artırıcı Ekipmanlar

Elektrik motorlarında verimi olumlu yönde etkileyen birçok ekipman bulunmaktadır. Değişken Hız Sürücüsü, Yumuşak Yol Verici (Soft Starter) ve Yıldız-Üçgen Bağlantı gibi ekipmanların kullanım bilgileri envanter çalışması sonucunda analiz edilmiş ve önemli sonuçlara ulaşılmıştır.

Toplam 93.139 motorun 49.740 adedinde bu ekipmanların kullanıldığı tespit edilmiştir. Söz konusu ekipmanlar arasında en belirgin kullanım oranına sahip olan Değişken Hız Sürücüsü (DHS/Invertor/Frekans Konvertörü), değişken yüklü proseslerde kullanıldığında verimi önemli oranda artırmaktadır.

Güç aralıkları baz alınarak yapılan analiz sonucunda DHS kullanımının en fazla 400 kW ve üzeri güç aralığındaki motorlarda mevcut olduğu gözlemlenmiştir (% 38).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Mot

or S

ayısı (

%)


IE 0

IE 1

IE 2

IE 3

IE 4

Grafik 1.8 Güç Aralıkları ve Verim Sınıflarına Göre AC Motor Sayıları

11

Grafik 1.9 Verim Artırıcı Ekipman Kullanılan Motorların Ekipman Tipine Göre Dağılımı

5

5 Bir motorda verim artırıcı ekipmanlardan birkaçı aynı anda bulunabilir.

0

10

20

30

40

50

60

Değişken Hız Sürücüsü Yıldız-Üçgen Bağlantı Yumuşak Yol Verici(Soft Starter)

Diğer Verim ArtırıcıEkipmanlar

Mot

or S

ayısı (

%)

Verim Artırıcı Ekipmanlar

0

10

20

30

40

DHS

Kulla

nıla

n M

otor

Sayısı (

%)


Grafik 1.10 Güç Aralıklarına Göre Motorlarda DHS Kullanım Oranı

12

1.1.7. Yıllık Çalışma Süresi

Elektrik motorları; kullanıldıkları proses, işletme şartları vb. durumlardan ötürü birbirinden farklı çalışma sürelerine sahiptir. İleriye dönük yatırım çalışmalarında önemli bir etken olan bu sürenin belli bir değerin altında olması, söz konusu motorun verimli olanı ile değiştirilmesi sonucu elde edilecek tasarrufu büyük ölçüde etkilemektedir.

Envanter çalışması kapsamında toplam 82.298 adet motorun yıllık çalışma süresine ilişkin veri elde edilmiştir. Çeşitli analizler sonucu sahada kullanılan bir motorun ortalama yıllık çalışma süresi 5.456 saat olarak belirlenmiştir.

Motorların güç değerleri baz alınarak yapılan çalışma sonucunda ise yüksek güçlü motorların (400 kW ve üzeri) nispeten daha yoğun çalıştıkları gözlemlenmiştir.

5000 5200 5400 5600 5800 6000 6200

7,5~11

11~22

22~37

37~55

55~75

75~90

90~132

132~200

200~400

+400

Yıllık Çalışma Süresi (saat)

Güç

Aralık

ları

(kW

)

Grafik 1.11 Güç Aralıklarına Göre Motorların Ortalama Yıllık Çalışma Süreleri

13

1.1.8. Motorlarda Yüklenme

Elektrik motorları çoğu proseste kendi kapasitelerinin belirli bir miktar altında çalıştırılır. Genellikle %75 oranında yüklenen motorlarda verim azami seviyeye ulaşır. Motorun ömrü ve verimi açısından önemli olan bu değerin sabit ya da değişken olmasını gerektiren belli prosesler mevcuttur. Değişken yükün kullanılması gereken durumlarda eğer motora ait bir DHS mevcut değilse önemli oranda verim kaybı yaşanmaktadır. Sabit yük gerektiren proseslerde DHS kullanımı anlamlı değildir.

Envanter çalışması kapsamında analizi yapılan parametrelerden birisi de sahada bulunan motorların yüklenme durumu (sabit/değişken) ve oranıdır. Toplam 29.803 adet motorun yüklenme durumuna ilişkin veri elde edilmiştir.

Aynı analiz sonucunda toplam 69.903 motorun yüklenme oranına ilişkin veri temin edilmiştir. Söz konusu veri incelendiğinde sahada kullanılan motorların ortalama %78 yükte çalıştığı tespit edilmiştir.

Motor gücünün yüklenme oranına etkisini belirlemek amacıyla aynı analiz güç aralıkları baz alınarak tekrar yapılmıştır. Bunun sonucunda 200 kW ile 400 kW arası güç değerine sahip motorların diğerlerine göre daha yüksek bir oranda yüklendiği gözlemlenmiştir (%80).

68%

16%

16%

Veri Yok

Sabit Yük

Değişken Yük

Grafik 1.12 Motorlarda Yüklenme Durumu

14

1.1.9. Motor Kullanım Yeri

İmalat sanayisinde elektrik motorları genellikle fan, pompa, kompresör vb. sistemlerde kullanılmaktadır. Bu durum envanter çalışması kapsamında da ele alınmış ve sahadaki motorların kullanım yerleri analiz edilmiştir.

Toplam 89.021 adet motora ait kullanım yeri verisi elde edilmiştir. Bu veriler incelendiğinde sahada bulunan motorların fan, pompa vb. sistemlerde kullanıldığı tespit edilmiştir. Ayrıca redüktör, volan vb. güç iletim ekipmanları ile konveyör, zincir, asansör vb. taşıyıcı sistemlerde de elektrik motoru kullanımının yoğun olduğu gözlemlenmiştir.

74

75

76

77

78

79

80

81Yü

klen

me

Oranı (

%)


Grafik 1.13. Güç Aralıklarına Göre Motorlarda Ortalama Yüklenme Oranı

15

1.2. Sektörel Analiz Sonuçları Raporun giriş kısmında da belirtildiği üzere, envanter çalışması kapsamında toplam 62 ildeki 887 adet sanayi işletmesinde yer alan 7,5 kW üzeri elektrik motorlarının verileri temin edilmiştir. Söz konusu işletmeler belirlenirken ildeki sektörlerin6 yoğunluğuna göre bir örneklem çalışması yapılmıştır. Bu çalışma sonucunda envanter çalışmasına katılan işletmelerin sektörel dağılımları Tablo 1’de verilmiştir.

Saha çalışması kapsamında envanter verileri toplanırken Bilim, Sanayi ve Teknoloji İl Müdürlükleri işbirliğiyle, sanayi sicil verileri kullanılarak gerçekleştirilmiş örneklem çalışmasına göre belirlenen sektör ve sayıda işletmeseçimi yapılmıştır. Söz konusu örneklem sonucu belirlenen işletme sayıları sektörel dağılımlarıyla birlikte Tablo 1’de sunulmuştur.

Bu çalışmada, NACE Rev.2 sınıflandırmasına göre ikili kodu 12 olan “Tütün ürünleri imalatı” sektörüne ait bir işletme belirlenememiştir.

6 Sektör seçimi için 2013 Sanayi Sicil Verileri, sınıflandırma usulü içinse NACE Rev.2 sektör tanımlamaları kullanılmıştır. Ayrıca bu bölümde yer alan grafiklerde, eksen başlığı olarak sektörlerin sadece ikili kodları belirtilmiştir.

16,32

0,01

24,65

6,10

0,34

0,54

0,01

4,23

4,91

5,47

26,05

0,73

10,65

DİĞER

DÖKÜM EKİPMANLARI

FAN

GÜÇ İLETİM EKİPMANLARI

HİDROLİK VE PNÖMATİK SİSTEMLER

ISIL SİSTEMLER

JENERATÖR

KOMPRESÖR

KONKASÖR SİSTEMLERİ

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME

POMPA

TALAŞLI İMALAT

TAŞIYICI SİSTEMLER

Motor Sayısı (%)

Kullanım

Yerleri

Grafik 1.14. Motorların Kullanım Yerine Göre Dağılımı

16

Sektör Kodu (NACE Rev.2) İşletme Sayısı

10. Gıda ürünlerinin imalatı 139

11. İçeceklerin imalatı 25

12. Tütün ürünleri imalatı 0

13. Tekstil ürünlerinin imalatı 103

14. Giyim eşyalarının imalatı 40

15. Deri ve ilgili ürünlerin imalatı 10

16. Ağaç, ağaç ürünleri ve mantar ürünleri imalatı 31

17. Kâğıt ve kâğıt ürünlerinin imalatı 30

18. Kayıtlı medyanın basılması ve çoğaltılması 10

19. Kok kömürü ve rafine edilmiş petrol ürünleri imalatı 4

20. Kimyasalların ve kimyasal ürünlerin imalatı 33

21. Temel eczacılık ürünlerinin ve eczacılığa ilişkin malzemelerin imalatı 11

22. Kauçuk ve plastik ürünlerin imalatı 66

23. Diğer metalik olmayan mineral ürünlerin (cam,çimento, seramik vb.) imalatı 125

24. Ana metal sanayii 63

25. Fabrikasyon metal ürünleri imalatı (makine ve teçhizat hariç) 52

26. Bilgisayarların, elektronik ve optik ürünlerin imalatı 10

27. Elektrikli teçhizat imalatı 34

28. Başka yerde sınıflandırılmamış makine ve ekipman imalatı 29

29. Motorlu kara taşıtı, treyler (römork) ve yarı treyler (yarı römork) imalatı 30

30. Diğer ulaşım araçlarının imalatı 7

31. Mobilya imalatı 23

32. Diğer imalatlar 9

33. Makine ve ekipmanların kurulumu ve onarımı 3

Envanter çalışması kapsamında verileri temin edilen motor sayısının sektörlere göre dağılımı ise Tablo 2’de verilmiştir.

Tablo 1.1 Envanter Çalışmasına Katılan İşletmelerin Sektörlere Göre Dağılımı

17

Sektör Kodu (NACE Rev.2) Motor Sayısı

10. Gıda ürünlerinin imalatı 27.950

11. İçeceklerin imalatı 1.300

12. Tütün ürünleri imalatı 0

13. Tekstil ürünlerinin imalatı 14.344

14. Giyim eşyalarının imalatı 2.307

15. Deri ve ilgili ürünlerin imalatı 876

16. Ağaç, ağaç ürünleri ve mantar ürünleri imalatı 3.576

17. Kâğıt ve kâğıt ürünlerinin imalatı 2.963

18. Kayıtlı medyanın basılması ve çoğaltılması 382

19. Kok kömürü ve rafine edilmiş petrol ürünleri imalatı 1.692

20. Kimyasalların ve kimyasal ürünlerin imalatı 2.565

21. Temel eczacılık ürünlerinin ve eczacılığa ilişkin malzemelerin imalatı 587

22. Kauçuk ve plastik ürünlerin imalatı 4.115

23. Diğer metalik olmayan mineral ürünlerin (cam,çimento, seramik vb.) imalatı 11.568

24. Ana metal sanayii 4.058

25. Fabrikasyon metal ürünleri imalatı (makine ve teçhizat hariç) 3.661

26. Bilgisayarların, elektronik ve optik ürünlerin imalatı 260

27. Elektrikli teçhizat imalatı 2.070

28. Başka yerde sınıflandırılmamış makine ve ekipman imalatı 1.857

29. Motorlu kara taşıtı, treyler (römork) ve yarı treyler (yarı römork) imalatı 5.055

30. Diğer ulaşım araçlarının imalatı 297

31. Mobilya imalatı 728

32. Diğer imalatlar 759

33. Makine ve ekipmanların kurulumu ve onarımı 169

Raporun bu kısmında AC motor verileri sektörler temel alınarak incelenmiştir.

Tablo 1.2 Envanter Çalışmasına Kapsamında Elde Edilen Motor Sayılarının Sektörlere Göre Dağılımı

18

1.2.1. Menşei

Menşeine ilişkin verisi mevcut olan toplam 88.912 motorun sektörel bazda yerli veya ithal olma durumu analiz edilerek sonuçlar Grafik 1.15’te verilmiştir. “Gıda ürünlerinin imalatı”, “Ana metal sanayii” gibi sektörlerde yerli motor kullanımı daha fazla iken, “Tekstil ürünlerinin imalatı”, “Kauçuk ve plastik ürünlerin imalatı” gibi sektörlerde ise ithal motorun daha fazla tercih edildiği tespit edilmiştir.

Söz konusu grafik hangi sektörlerde yerli üretimin ithal motorlara göre daha rekabetçi olduğunu göstermektedir.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10 11 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

Yerli

-İtha

l Mot

or S

ayısı (

%)

Sektör Kodu (NACE Rev.2)

Yerli Motor Sayısı İthal Motor Sayısı

Grafik 1.15 AC Motorların Sektörel Bazda Yerli Üretim ve İthalat Verileri

19

1.2.2. Güç

En karakteristik motor verisi olan güç değerinin imalat sektörlerine göre analizi sonucunda elde edilen veriler Grafik 1.16’da verilmiştir.

Söz konusu grafik incelendiğinde “Kok kömürü ve rafine edilmiş petrol ürünleri imalatı” sektörüne ait motorların ortalama gücünün nispeten daha büyük olduğu (96,9 kW) tespit edilmiştir. En düşük ortalama güç değeri ise “Başka yerde sınıflandırılmamış makine ve ekipman imalatı” sektöründe gözlemlenmiştir (14,19 kW).

0

20

40

60

80

100

120

10 11 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

Orta

lam

a Gü

ç (k

W)


Grafik 1.16 AC Motorların Sektörlere Göre Ortalama Gücü

20

1.2.3. Motor Yaşı

Birinci bölümde bahsedildiği üzere ülkemiz sanayisinde nispeten eski motorların kullanıldığı tespit edilmiştir (Ortalama 12 yıl). Bu bölümde ise söz konusu yaş değerlerinin sektörlere göre analizi yapılmıştır.

Grafik 1.17’de verilen analiz sonuçları incelendiğinde “Diğer ulaşım araçlarının imalatı” sektöründe yer alan motorların daha yaşlı olduğu (ortalama 22 yıl) gözlemlenmiştir. Ortalama yaşı en düşük olan motorlar ise “Temel eczacılık ürünlerinin ve eczacılığa ilişkin malzemelerin imalatı” sektöründe tespit edilmiştir (ortalama 5 yıl).

0

5

10

15

20

25

10 11 13 14 15 16 17 18 31 32 19 22 23 24 25 33 20 27 28 29 30 21 26

Düşük Teknoloji Orta Düşük Teknoloji Orta Yüksek Teknoloji YüksekTeknoloji

Orta

lam

a m

otor

Yaşı (

yıl)


Grafik 1.17 Sektörlere Göre Motorların Ortalama Yaşı

21

1.2.4. Yeniden Sarım

Envanter çalışması kapsamında temin edilen motorların yeniden sarım durumu bu bölümde sektör bilgisi temel alınarak incelenmiştir. Bu inceleme sonucunda herhangi bir imalat sektöründe yer alan motorların ne kadarlık bir kısmının yeniden sarıma maruz kaldığı belirlenmiştir.

Grafik 1.18’de yer alan veriler incelendiğinde “Diğer imalatlar” sektöründe bulunan motorların %83’ten fazlasının tekrardan sarıldığı tespit edilmiştir. Yeniden sarılan motor oranının en düşük olduğu sektör ise “Temel eczacılık ürünlerinin ve eczacılığa ilişkin malzemelerin imalatı” olarak belirlenmiştir (%3).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10 11 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

Yeni

den

Sarıl

an M

otor

Sayısı(%

)

Sektör Kodları (NACE Rev.2)

Grafik 1.18 Sektörlere Göre Yeniden Sarımı Yapılan Motor Oranı

22

Yeniden sarıma maruz kalan motorların ortalama sarım sayısı ise sektörel olarak analiz edilmiş ve Grafik 1.19’da sunulmuştur. Bu sayının en fazla olduğu “Tekstil ürünlerinin imalatı” ve “Deri ve ilgili ürünlerin imalatı” sektörlerindeki yeniden sarıma maruz kalmış motorların ortalama 4 defa bu işlemden geçtiği tespit edilmiştir.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

10 11 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

Orta

lam

a Sa

rım S

ayısı


Grafik 1.19 Sektörlere Göre Ortalama Yeniden Sarım Sayısı

23

1.2.5. Verim

Envanter çalışması kapsamında verim bilgisi temin edilen 53.496 adet motorun sektörlere göre dağılımı incelenmiş, hangi sektörde hangi verim sınıfının yoğun olduğu tespit edilmiştir. Bölüm 1.1.5’te IE 1 verim sınıfının bariz bir yoğunluğu olduğu gözlemlenmiştir. Bu sebeple sektörel analizde de bu yoğunluk göze çarpmaktadır.

Söz konusu analiz Grafik 1.20’de verilmiştir. Grafik incelendiğinde IE 1 verim sınıfına sahip motorların çoğu sektörde ağırlıklı olarak kullanıldığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte, “İçeceklerin imalatı” ve “Kauçuk ve plastik ürünlerin imalatı” sektörlerinde IE 2 verim sınıfına sahip motorların daha sık kullanıldığı gözlemlenmiştir.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10 11 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

Motor Sayısı (%)


IE 0

IE 1

IE 2

IE 3

IE 4

Grafik 1.20 Sektörlere Göre Motor Verim Sınıflarının Dağılımı

24

1.2.6. Verim Artırıcı Ekipmanlar

Elektrik motorlarının verimini olumlu yönde etkileyen ekipmanların, sektörlere göre nasıl bir değişiklik ve dağılım gösterdiğine ilişkin yapılan bu analizde belli sektörlerin (Temel eczacılık ürünlerinin ve eczacılığa ilişkin malzemelerin imalatı; Bilgisayarların, elektronik ve optik ürünlerin imalatı) farklılık gösterdiği tespit edilmiştir.

Grafik 1.21’de verilen analiz sonucunda söz konusu ekipman kullanımının “Deri ve ilgili ürünlerin imalatı” ve “Kok kömürü ve rafine edilmiş petrol ürünleri imalatı” sektörlerinde daha seyrek olduğu gözlemlenmiştir.

0 20 40 60 80 100 120

10

13

15

17

19

21

23

25

27

29

31

33

Verim Artırıcı Ekipman Kullanılan Motor Sayısı (%)

Sekt

ör K

odla

rı (N

ACE

Rev.

2)

Grafik 1.21 Sektörlere Göre Verim Artırıcı Ekipman Kullanımı

Gelibolu Sokak No:5 Kavaklıdere 06690 ANKARAT. 0312 467 55 90 F. 0312 427 30 22

vgm.sanayi.gov.tr

Elektrikli Motor Raporu

Documents

Transcript of Elektrikli Motor Raporu