Koszt energii potrzebnej do napędzania silnika elektrycznego przez dziesięć lat to co najmniej 30-krotność pierwotnej ceny zakupu. Ponieważ zużycie energii odpowiada za zdecydowaną większość kosztów w całym okresie eksploatacji, Marek Łukaszczyk z firmy WEG, producenta silników i napędów, wyjaśnia pięć sposobów na poprawę sprawności energetycznej silników. Na szczęście zmiany w zakładzie nie muszą być ogromne, aby przynosić oszczędności. Wiele z tych zmian będzie działać z istniejącą powierzchnią i wyposażeniem.
Wiele używanych silników elektrycznych ma niską sprawność lub nie są odpowiednio dobrane do danego zastosowania. Oba problemy powodują, że silniki pracują ciężej niż potrzebują, zużywając przy tym więcej energii. Podobnie starsze silniki mogły być kilkakrotnie przewijane podczas konserwacji, co zmniejszyło ich wydajność.
W rzeczywistości szacuje się, że silnik traci od jednego do dwóch procent wydajności za każdym razem, gdy jest przewijany. Ponieważ zużycie energii stanowi 96% całkowitego kosztu cyklu życia silnika, dopłata za silnik o najwyższej sprawności przyniesie zwrot z inwestycji w całym okresie jego eksploatacji.
Ale jeśli silnik działa i działa od dziesięcioleci, czy warto go ulepszać? Dzięki właściwemu dostawcy silnika proces modernizacji nie jest uciążliwy. Wstępnie zdefiniowany harmonogram zapewnia szybką wymianę silnika i minimalny czas przestoju. Wybór standardowych dla branży powierzchni postojowych pomaga usprawnić ten proces, ponieważ układ fabryki nie wymaga zmiany.
Oczywiście, jeśli masz setki silników w swoim zakładzie, wymiana ich za jednym zamachem nie jest możliwa. Skoncentruj się na silnikach, które zostały poddane przezwajaniu w pierwszej kolejności i zaplanuj harmonogram wymiany na dwa do trzech lat, aby uniknąć znacznych przestojów.
Czujniki wydajności silnika
Aby silniki działały optymalnie, kierownicy zakładów mogą instalować czujniki do modernizacji. Dzięki ważnym wskaźnikom, takim jak wibracje i temperatura monitorowane w czasie rzeczywistym, wbudowana analiza konserwacji predykcyjnej pozwoli zidentyfikować przyszłe problemy przed awarią. W przypadku aplikacji opartych na czujnikach dane silnika są pobierane i przesyłane do smartfona lub tabletu. W Brazylii jeden zakład produkcyjny wdrożył tę technologię w silnikach napędzających cztery identyczne maszyny do recyrkulacji powietrza. Kiedy zespół konserwacyjny otrzymał ostrzeżenie, że poziom wibracji jest wyższy niż dopuszczalny próg, zwiększona czujność umożliwiła im rozwiązanie problemu.
Bez tej wiedzy mogłoby dojść do nieoczekiwanego zamknięcia fabryki. Ale gdzie są oszczędności energii w wyżej wymienionym scenariuszu? Po pierwsze, zwiększone wibracje to zwiększone zużycie energii. Solidne zintegrowane nóżki na silniku i dobra sztywność mechaniczna mają kluczowe znaczenie dla zagwarantowania mniejszych wibracji. Dzięki szybkiemu rozwiązaniu problemu nieoptymalnej wydajności ta zmarnowana energia została ograniczona do minimum.
Po drugie, zapobiegając całkowitemu wyłączeniu fabryki, wyższe zapotrzebowanie na energię do ponownego uruchomienia wszystkich maszyn nie było wymagane.
Zainstaluj softstarty
W przypadku maszyn i silników, które nie pracują w sposób ciągły, kierownicy zakładów powinni zainstalować softstarty. Urządzenia te czasowo zmniejszają obciążenie i moment obrotowy w układzie napędowym oraz skoki prądu elektrycznego silnika podczas rozruchu.
Pomyśl o tym jak o czerwonym świetle. Chociaż możesz wcisnąć nogę w pedał gazu, gdy światło zmieni się na zielone, wiesz, że jest to nieefektywny i mechanicznie stresujący sposób jazdy - a także niebezpieczny.
Podobnie w przypadku wyposażenia maszyn wolniejszy rozruch zużywa mniej energii i powoduje mniejsze naprężenia mechaniczne silnika i wału. W całym okresie eksploatacji silnika softstart zapewnia oszczędności wynikające z obniżenia kosztów energii. Niektóre softstarty mają również wbudowaną automatyczną optymalizację zużycia energii. Idealny do zastosowań ze sprężarkami, softstart ocenia wymagania dotyczące obciążenia i odpowiednio dostosowuje się, aby ograniczyć zużycie energii do minimum.
Użyj napędu o zmiennej prędkości (VSD)
Czasami określane jako napęd o zmiennej częstotliwości (VFD) lub falownik, VSD dostosowuje prędkość silnika elektrycznego w zależności od wymagań aplikacji. Bez tej kontroli system po prostu hamuje, gdy wymagana jest mniejsza siła, wyrzucając zmarnowaną energię w postaci ciepła. Na przykład w zastosowaniach z wentylatorami VSD zmniejszają przepływ powietrza zgodnie z wymaganiami, zamiast po prostu odcinać przepływ powietrza, zachowując maksymalną wydajność.
Połącz VSD z silnikiem o najwyższej sprawności, a obniżone koszty energii będą mówić same za siebie. Na przykład w zastosowaniach w wieżach chłodniczych, użycie silnika super premium W22 IE4 z CFW701 HVAC VSD, przy odpowiednim rozmiarze, zapewnia redukcję kosztów energii nawet o 80% i średnie oszczędności wody o 22%.
Chociaż obecne przepisy stanowią, że silniki IE2 muszą być używane z VSD, było to trudne do wyegzekwowania w całej branży. To wyjaśnia, dlaczego przepisy stają się bardziej rygorystyczne. Od 1 lipca 2021 r. Silniki trójfazowe będą musiały spełniać standardy IE3, niezależnie od jakichkolwiek dodatków VSD.
Zmiany w 2021 r. Również utrzymują VSD na wyższych standardach, przypisując również tej grupie produktów oceny IE. Oczekuje się, że będą one spełniać standard IE2, chociaż napęd IE2 nie reprezentuje równoważnej wydajności silnika IE2 - są to oddzielne systemy oceny.
Wykorzystaj w pełni VSD
Instalacja VSD to jedno, a wykorzystanie pełnego potencjału to drugie. Wiele VSD jest wyposażonych w przydatne funkcje, o których istnieniu nie wiedzą kierownicy zakładów. Dobrym przykładem są aplikacje pompowe. Obsługa płynów może być burzliwa, między wyciekami a niskimi poziomami płynów wiele może się nie udać. Wbudowane sterowanie umożliwia bardziej efektywne wykorzystanie silników w oparciu o wymagania produkcyjne i dostępność płynów.
Automatyczne wykrywanie pękniętej rury w VSD może zidentyfikować strefy wycieku płynu i odpowiednio dostosować wydajność silnika. Dodatkowo, wykrywanie suchobiegu pompy oznacza, że w przypadku wyczerpania się płynu silnik jest automatycznie wyłączany i generowany jest alarm suchobiegu pompy. W obu przypadkach silnik zmniejsza zużycie energii, gdy do obsługi dostępnych zasobów potrzeba mniej energii.
W przypadku stosowania wielu silników w aplikacji pompy, sterowanie pompą jockey może również zoptymalizować użycie silników o różnych rozmiarach. Może się zdarzyć, że popyt wymaga użycia tylko małego silnika lub połączenia małego i dużego silnika. Pump Genius zapewnia większą elastyczność w korzystaniu z silnika o optymalnym rozmiarze dla danego natężenia przepływu.
VSD może nawet wykonywać automatyczne czyszczenie wirnika silnika, aby zapewnić konsekwentne usuwanie zakłóceń. Utrzymuje to silnik w optymalnym stanie, co ma pozytywny wpływ na efektywność energetyczną.
Jeśli nie jesteś zadowolony z płacenia rachunków za energię 30-krotnie wyższej niż w ciągu dziesięciu lat, czas wprowadzić niektóre z tych zmian. Nie wydarzy się to z dnia na dzień, ale strategiczny plan ukierunkowany na najbardziej nieefektywne punkty bólu przyniesie znaczące korzyści w zakresie efektywności energetycznej.
Czas postu: listopad-09-2020