Kompresör Kapasitesi Hesaplama

Kompresör kapasitesi (CFM veya m³/dk), sistemin hava ihtiyacını karşılamalıdır. Gereken toplam hava ihtiyacını hesaplayın ve emniyet faktörü ekleyin (%10-20).

• CFM Hesaplama: Cihazların CFM ihtiyacını toplayın, boru hattı kayıplarını ekleyin ve emniyet faktörü uygulayın.
• m³/dk Hesaplama: (CFM x 0.0283168) formülü ile CFM'i m³/dk'ya dönüştürebilirsiniz.
• Örnek: Toplam CFM: 100, Emniyet Faktörü: %15 => Gerekli Kompresör CFM: 115

Kompresör Kapasitesi Nasıl Hesaplanır?

Giriş

Kompresörler, havanın basıncını artırarak çeşitli endüstriyel ve ticari uygulamalarda kullanılan makinelerdir. Doğru kompresör seçimi, uygulamanın gereksinimlerini karşılamak ve enerji verimliliğini sağlamak için kritik öneme sahiptir. Bu nedenle, kompresör kapasitesinin doğru bir şekilde hesaplanması gerekmektedir.

Kompresör Çeşitleri

Kompresörler, çalışma prensipleri ve tasarımlarına göre farklı türlere ayrılır:

• Pistonlu Kompresörler: Havanın bir silindir içinde piston hareketiyle sıkıştırıldığı kompresörlerdir. Genellikle daha küçük kapasiteli uygulamalarda kullanılırlar.
• Vidalı Kompresörler: İki adet vida yardımıyla havanın sıkıştırıldığı kompresörlerdir. Daha yüksek kapasiteli ve sürekli kullanım gerektiren uygulamalar için uygundurlar.
• Santrifüj Kompresörler: Havanın dönen bir çark (fan) vasıtasıyla sıkıştırıldığı kompresörlerdir. Çok yüksek kapasiteli ve büyük endüstriyel uygulamalarda kullanılırlar.
• Scroll Kompresörler: Spiral şeklindeki iki parça yardımıyla havanın sıkıştırıldığı kompresörlerdir. Sessiz çalışmaları ve kompakt tasarımları nedeniyle tercih edilirler.

Hava İhtiyacını Belirleme

Kompresör kapasitesini hesaplamanın ilk adımı, uygulamanızın ne kadar havaya ihtiyaç duyduğunu belirlemektir. Bu ihtiyacı belirlerken şunları göz önünde bulundurmanız gerekir:

• Kullanılacak Hava Aletleri: Hangi hava aletlerini kullanacaksınız ve her birinin ne kadar hava tükettiği (CFM veya m³/dakika cinsinden). Örneğin, bir pnömatik zımpara 4 CFM, bir havalı tabanca ise 10 CFM hava tüketebilir.
• Eş Zamanlı Kullanım: Aynı anda kaç adet hava aletinin kullanılacağını tahmin edin. Tüm aletlerin aynı anda kullanılması durumunda, toplam hava ihtiyacı daha yüksek olacaktır.
• Sızıntılar ve Kayıplar: Hava hatlarınızda ve bağlantılarınızda olası sızıntıları ve kayıpları hesaba katın. Genellikle toplam hava ihtiyacına %10-20 oranında bir ekleme yapmak faydalı olacaktır.
• Gelecekteki İhtiyaçlar: İlerleyen dönemlerde hava ihtiyacınızın artma ihtimalini göz önünde bulundurun. Kompresör seçiminizi buna göre yapmanız, gelecekte daha büyük bir kompresöre ihtiyaç duymanızı engelleyecektir.

Hava ihtiyacını belirlemek için aşağıdaki tabloyu örnek olarak kullanabilirsiniz:

Örnek: Eğer aynı anda bir pnömatik zımpara ve bir havalı tabanca kullanıyorsanız, toplam hava ihtiyacınız 4 CFM + 10 CFM = 14 CFM olacaktır. Sızıntıları ve gelecekteki ihtiyaçları da hesaba katarak, bu değeri %20 oranında artırabilirsiniz: 14 CFM x 1.2 = 16.8 CFM.

Efektif Debiyi Hesaplama

Kompresörlerin teknik özelliklerinde belirtilen debi (CFM veya m³/dakika), genellikle "serbest hava verme" (FAD - Free Air Delivery) değeridir. Bu değer, kompresörün ideal şartlarda verebileceği maksimum hava miktarını ifade eder. Ancak, gerçek çalışma koşullarında kompresörün verebileceği hava miktarı (efektif debi), çeşitli faktörlerden dolayı daha düşük olabilir. Bu faktörler şunlardır:

• Sıcaklık: Ortam sıcaklığı arttıkça, havanın yoğunluğu azalır ve kompresörün verebileceği hava miktarı düşer.
• Rakım: Rakım yükseldikçe, atmosfer basıncı düşer ve kompresörün performansı etkilenir.
• Filtreler: Hava filtreleri, zamanla kirlenerek hava akışını engelleyebilir ve kompresörün verimliliğini düşürebilir.

Efektif debiyi hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanabilirsiniz:

Efektif Debi = FAD x Düzeltme Faktörü

Düzeltme faktörü, kompresörün çalışma koşullarını (sıcaklık, rakım, filtre durumu vb.) dikkate alan bir katsayıdır. Bu katsayı, genellikle kompresör üreticisinin sağladığı teknik dokümanlarda belirtilir. Eğer teknik dokümanda belirtilmemişse, genel bir yaklaşım olarak 0.8-0.9 arasında bir değer kullanabilirsiniz.

Örnek: Bir kompresörün FAD değeri 20 CFM ise ve düzeltme faktörü 0.85 ise, efektif debi 20 CFM x 0.85 = 17 CFM olacaktır.

Depolama Tankı Hacmi Hesabı

Kompresörün depolama tankı, sıkıştırılmış havayı depolayarak basınç dalgalanmalarını önler ve hava aletlerinin daha stabil bir şekilde çalışmasını sağlar. Depolama tankının hacmi, kompresörün kapasitesine ve uygulamanın gereksinimlerine göre belirlenmelidir. Küçük bir tank, sık sık kompresörün devreye girmesine ve enerji tüketiminin artmasına neden olabilir. Büyük bir tank ise gereksiz yere yer kaplayabilir ve maliyeti artırabilir.

Depolama tankı hacmini hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanabilirsiniz:

Tank Hacmi (litre) = (Kompresör Debisi (CFM) x Çalışma Süresi (dakika) x Basınç Faktörü) / (Maksimum Basınç - Minimum Basınç)

Bu formüldeki değerler şunlardır:

• Kompresör Debisi (CFM): Kompresörün efektif debisi (CFM cinsinden).
• Çalışma Süresi (dakika): Kompresörün bir çevrimde ne kadar süre çalıştığı (genellikle 1-3 dakika).
• Basınç Faktörü: Basınç birimlerini hesaba katan bir katsayı (CFM için yaklaşık 0.8).
• Maksimum Basınç: Sistemdeki maksimum basınç (PSI veya bar cinsinden).
• Minimum Basınç: Sistemdeki minimum basınç (PSI veya bar cinsinden).

Örnek: Bir kompresörün efektif debisi 17 CFM, çalışma süresi 2 dakika, maksimum basınç 120 PSI ve minimum basınç 90 PSI ise, tank hacmi (17 CFM x 2 dakika x 0.8) / (120 PSI - 90 PSI) = 0.91 m³ olacaktır. Bu da yaklaşık 910 litreye karşılık gelir.

Örnek Hesaplama

Bir atölyede aşağıdaki hava aletleri kullanılmaktadır:

• 2 adet pnömatik zımpara (her biri 4 CFM)
• 1 adet havalı tabanca (10 CFM)

Aynı anda tüm aletlerin kullanılma ihtimali vardır. Sızıntılar ve gelecekteki ihtiyaçlar için %20 oranında bir ekleme yapılacaktır.

1. Toplam Hava İhtiyacı: (2 x 4 CFM) + 10 CFM = 18 CFM
2. Eklemeyle Birlikte Hava İhtiyacı: 18 CFM x 1.2 = 21.6 CFM
3. Kompresör Seçimi: 21.6 CFM efektif debiye sahip bir kompresör seçilmelidir. Kompresörün FAD değeri, düzeltme faktörünü de hesaba katarak daha yüksek olmalıdır (örneğin, 25-30 CFM).
4. Depolama Tankı Hacmi: Kompresörün efektif debisi 25 CFM, çalışma süresi 2 dakika, maksimum basınç 120 PSI ve minimum basınç 90 PSI ise, tank hacmi (25 CFM x 2 dakika x 0.8) / (120 PSI - 90 PSI) = 1.33 m³ olacaktır. Bu da yaklaşık 1330 litreye karşılık gelir.

Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Kompresör seçimi yaparken, sadece hava ihtiyacını değil, aynı zamanda kompresörün çalışma basıncını da göz önünde bulundurun. Hava aletlerinizin gerektirdiği basıncı karşılayacak bir kompresör seçmeniz önemlidir.
• Kompresörün montajını yaparken, iyi havalandırılan bir yer seçmeye özen gösterin. Kompresörün aşırı ısınması, performansını düşürebilir ve ömrünü kısaltabilir.
• Kompresörün bakımını düzenli olarak yapın. Hava filtrelerini temizleyin veya değiştirin, yağ seviyesini kontrol edin ve sızıntıları giderin.
• Kompresörü aşırı yüklemeyin. Kompresörün sürekli olarak maksimum kapasitede çalışması, ömrünü kısaltabilir ve arızalara yol açabilir.

Sonuç

Kompresör kapasitesini doğru bir şekilde hesaplamak, uygulamanız için en uygun kompresörü seçmenizi ve enerji verimliliğini sağlamanızı sağlar. Hava ihtiyacınızı belirlerken, gelecekteki olası artışları da göz önünde bulundurmanız önemlidir. Ayrıca, kompresörün çalışma koşullarını dikkate alarak efektif debiyi hesaplamanız ve depolama tankının hacmini doğru bir şekilde belirlemeniz gerekmektedir.