Sessiz jeneratörler, gürültü seviyelerini gerçekten düşüren çelik kapaklara sahiptir. Ancak dikkat edilmesi gereken bir nokta var: bu kapaklar aynı zamanda hava akışını oldukça kötü bir şekilde engeller. Mühendislerin çözmesi gereken sorun, gürültüyü düşük tutmak ile oluşan ısıyı yönetmek arasında altın orta bulmaktır. Eğer yalıtım konusunda aşırıya kaçarlarsa, ne olur biliyor musunuz? Isı, motor, egzoz sistemi ve alternatör gibi hassas bölgelerin etrafında hapsolur. Ve size şunu söyleyeyim, böyle sistemlerde uygun havalandırmayı unutan kişiler, uzun süre çalıştırdıktan sonra bu muhafazaların kendilerinin küçük fırın haline geldiğini görür. Sessiz güç ünitelerinde ısınma sorunu yaşamış herhangi birine sorabilirsiniz.
Kompakt sessiz kaporta tasarımı, silindirler ve egzoz manifoldları gibi normal hava hareketinin çok fazla gerçekleşmediği yerlerde buharlaşan ısıyı tutma eğilimindedir. Açık çerçeve sistemlerinde ısı doğal olarak kaçabileceği alanlar bulunur ancak bu kapalı tasarımlar böyle pasif soğutmayı sunmaz. Sonuç ne olur? Motor bölmesi bazen 150 derece Celsius'un üzerine çıkan aşırı sıcak bölgelere dönüşür. Bu ekstra ısı ayrıca hassas elektronik bileşenlere ve alternatörlere ciddi zarar verir. Çoğu alternatör, sıcaklıklar uzun süre 85 derecenin üzerinde kaldığında bozulmaya başlar; bu yüzden bu tür durumlarda arızaların daha yaygın olması şaşırtıcı değildir.
2023 EPRI Güvenilirlik Raporu'ndan alınan en son verilere bakıldığında oldukça net bir tablo ortaya çıkıyor: kötü havalandırma, ancak çok geç fark edildiğinde ortaya çıkan bu gizli jeneratör arızalarının yaklaşık üçte ikisinden sorumlu. Araştırmada ne tespit edildi? Hava akışının doğru şekilde sağlanmadığı yerlerde, soğutucu sıvı sıcaklıklarının üreticilerin önerdiği değerlerin ortalama 42 derece Celsius üzerinde yükseldiği görüldü. Ve bir sonraki adımda ne oluyor biliyor musunuz? Bu jeneratörler, elektrik talebinin en yüksek olduğu anda kendiliğinden kapanıyor. Aslında mantıklı. Ancak şirketler hava akışlarını gerçekten doğru şekilde planladıklarında, endüstride binlerce farklı kurulum sitesinden derlenen kayıtlara göre, termal sorunlar neredeyse dörtte üç oranında düşüyor.
Gerekli olan havalandırma miktarı gerçekten üç ana faktöre bağlıdır: jeneratörün kilovat cinsinden ürettiği güç miktarı, deniz seviyesine göre kurulum yeri ve çevre sıcaklığı. Sıcaklıklar 25 derece Celsius temel değerinin üzerine çıktığında, genellikle her ek 10 derece için hava akımı ihtiyacının yüzde 3 ile 5 arasında arttığını görürüz. Bunun nedeni, daha sıcak havanın ısıyı o kadar etkili bir şekilde uzaklaştırabilmesinin olmamasıdır. Aynı prensip, jeneratörler daha yüksek rakımlara yerleştirildiğinde de geçerlidir. Deniz seviyesinden her 300 metre artışta, atmosferin irtifa arttıkça incelmesi nedeniyle genellikle gerekli hava akımında yaklaşık yüzde 3'lük bir artış olur. Örneğin tipik bir 500kW jeneratör ele alındığında, bu tür cihazlar maksimum çıkışta genellikle dakikada yaklaşık 2.500 ila 3.000 fit küp hava akımına ihtiyaç duyar. Bunu doğru yapmak çok önemlidir çünkü uygun havalandırma sağlanmadığında, işletim gürültüsünü bastırmak amacıyla kullanılan ses yalıtımlı muhafazaların içinde tehlikeli ölçüde ısı birikimi meydana gelebilir.
ISO 8528-1 standardı, uygun havalandırma için belirli aralık kuralları belirler. Yan hava akışı bölgeleri için, cihazın kendisinden en az 1,5 kat daha geniş olmaları gerekir. Tavan üstü menfezler söz konusu olduğunda ise, hava hareketi için tavan yüksekliğinin yaklaşık %20'si kadar boşluk bulunmalıdır. Öte yandan NFPA 110, hava akışını farklı bir açıdan değerlendirerek yakıt türüne dayalı temel gereksinimler belirler. Dizel jeneratörler genellikle kilovat başına dakikada yaklaşık 165 fit küp hava gerektirirken, doğal gazlı modeller daha sıcak egzoz çıkışı nedeniyle kilovat başına yaklaşık 245 CFM'ye ihtiyaç duyar. Bu standartlar, olabilecek en kötü senaryolar göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır. Ekipmanların tam kapasiteyle çalıştığı ve ortam sıcaklığının 50 santigrat dereceye kadar yükseldiği durumlar dikkate alınır. Bu yaklaşım, yedek güç sistemlerinin acil durumlarda en çok ihtiyaç duyulduğunda gerçekten çalışmasını sağlamaya yardımcı olur.
En iyi sonuçlar için, emme hava deliklerini ortamın daha soğuk olan kısmındaki zemine yakın yerleştirin ve egzoz hava deliklerini karşı duvarda daha yüksek bir konuma yerleştirin. Bu düzenleme, ısınan havanın doğal olarak yükselme özelliğinden yararlanır. Sadece sıcak havayı tekrar emmemek için hava giriş ve çıkış noktaları arasında en az yaklaşık 1,5 metre mesafe bırakın. Daha önce bir kez biri hava deliklerini çok yakın yerleştirmişti. Ne oldu? Sistem neredeyse hemen kendi egzoz gazlarını emeye başladı. Soğutucu sıcaklığı yaklaşık 40 santigrat derece arttı ve bu da pozisyon sorunu düzeltilene kadar defalarca sistemin kapanmasına neden oldu.
Doğal hava akımı mümkün olmadığında, mühendislikle tasarlanmış kanallar hayati öneme sahip hale gelir. Kritik tasarım unsurları şunlardır:
Bu tür sistemlerin kullanıldığı yenileme uygulamalarında, NFPA 110 açıklık gereksinimlerine tam uyum sağlanırken termal kapanmalarda %30'luk bir azalma bildirilmektedir.
Güç şebekesi kesildiğinde, Houston'daki büyük bir hastane sessiz jeneratör sistemiyle ciddi sorunlar yaşadı. Soğutma sıvısının sıcaklığı sadece birkaç dakika içinde olması gereken değerin üzerinde 42 derece Celsius kadar yükseldi. Bu durumun neden olduğuna dair yapılan araştırmada, bileşenler arasında yeterli boşluk olmaması ve kanal sisteminin doğrudan geçmesi nedeniyle egzoz havasının tekrar giriş alanına emildiği tespit edildi. Bu, ünitenin yalnızca 18 dakika çalışmasının ardından tamamen kapanmasına neden oldu ve bu da elektriğin yeniden gelene kadar hayati destek sistemlerinin yedek güçten mahrum kalmasına yol açtı. Durumu daha da kötüleştiren, sisteme giren havanın NFPA 110'un acil sistemler için belirlediği standartlara aykırı olarak 60 derece Celsius'un üzerine çıkmasıydı. Bu olay, gürültüyü azaltmak amacıyla tasarlanmış özel muhafazaların, kurulum sırasında hava akışına uygun şekilde dikkat edilmezse ısıyı tuzak gibi tutabileceğini açıkça gösterdi.
Üçüncü seviye bir tesis, sessiz jeneratör havalandırma sistemini düzeltmesiyle ısı kaynaklı durma süresini yaklaşık %30 azaltmayı başardı. Eski sistemde pervazlar çok küçük kalmıştı ve egzoz gazları düşünülmeden doğrudan dışarı atılıyordu. Bu durum, jeneratör odasının iç sıcaklığını tehlikeli düzeyde 50 santigrat dereceye kadar çıkarmıştı. Tesis, rüzgar saptırıcılar içeren açılı kanal sistemiyle yeniden düzenleme yaptı ve hava giriş açıklıklarını yaklaşık %40 büyüttü; ayrıca bunları rüzgarın genellikle geldiği yöne dik konuma getirdi. Bu değişikliklerin ardından toplam hava akışı dakikada 2.800 metreküp arttı. Uzun süreli 72 saatlik yük testleri sırasında soğutucu sıvı sıcaklığı normal çalışma sıcaklığının sadece 5 derece uzağında kaldı ve dışarı atılan sıcak havanın dağılımı neredeyse %70 oranında iyileşti. Bu rakamlar, sistemlerin güvenilir şekilde çalışmasını sağlamak açısından uygun hava akışı yönetiminin ne kadar büyük fark yaratabileceğini göstermektedir.
Yeterli hava akışı olmadığında motorlar, aşırı ısınmayı önlemek için yakıtı azaltan termal düşürme moduna girer. Normal emme sıcaklığının her 10 derece Celcius artışında motor, çıkış gücünün yaklaşık %22'sini kaybeder. Bu durum, acil durum güç sistemlerinin en iyi performansını göstermesi gereken zamanlarda ciddi sorunlara yol açar. Sıcaklıkların düzenli olarak yükseldiği bölgelerde bunu defalarca gözlemledik. Zorlu sıcak hava dalgaları sırasında, birçok tesis, havalandırma sistemlerinin yeterli hava akışı sağlayamaması nedeniyle enerji ihtiyaçlarını karşılamakta zorlanır. Sistemde doğru miktarda hava akışı sağlanarak iç ortam serin tutulur ve bu sayede jeneratör, yedek güç kesinlikle kritik hale geldiğinde vaat edilen tüm kilovatları tam zamanında sağlayabilir.
Bakım kayıtlarında yıllar boyunca gözlemlediğimiz kadarıyla, iyi havalandırma aslında sessiz jeneratör setlerinin ömrünü yaklaşık %30 ila %40 oranında uzatabilir. Jeneratörler sürekli olarak soğuk tutulduğunda, sargılar, rulmanlar ve kapalı sistemlerde ilk önce arızalanan hassas elektronik kontrolcüler gibi kritik bileşenlerde termal stres daha az olur. Tersine, jeneratörler etraflarında sıcak hava dolaşan alanlarda çalıştırıldığında, uygun şekilde havalandırılanlara kıyasla neredeyse üç kat daha sık bakım gerektirir. Uygun havalandırma sistemlerine yatırım yapan şirketler genellikle ekipmanlarının daha uzun ömürlü olması ve daha az sıklıkla arızalanması nedeniyle sahiplik maliyetlerinde yılda yaklaşık %18 tasarruf eder.
Stratejik hava akışı yönetimi, havalandırmayı bir uyum yükümlülüğünden, çekirdek güvenilirlik ve maliyet verimliliği sağlayıcısına dönüştürür—güvenlik paylarını artırır, sermaye varlıklarını korur ve şebeke elektriği kesildiğinde operasyonel hazır olmayı garanti eder.
EN