Витрати енергії на роботу електродвигуна протягом десяти років принаймні в 30 разів перевищують початкову ціну придбання. Оскільки енергоспоживання відповідає за переважну більшість витрат на все життя, Марек Лукащик, виробник двигунів та приводів, WEG, пояснює п’ять способів підвищення енергоефективності двигуна. На щастя, зміни на заводі не повинні бути величезними, щоб отримати економію. Багато з цих змін працюватимуть із вашим існуючим розміром та обладнанням.
Багато використовуваних електродвигунів мають або низький ККД, або не мають відповідних розмірів для застосування. Внаслідок обох проблем двигуни працюють важче, ніж їм потрібно, використовуючи більше енергії в процесі. Подібним чином, старі двигуни, можливо, кілька разів перемотували під час технічного обслуговування, зменшуючи їх ефективність.
Насправді, за оцінками, двигун втрачає від одного до двох відсотків ефективності при кожному перемотуванні. Оскільки на споживання енергії припадає 96 відсотків загальної вартості життєвого циклу двигуна, доплата за двигун преміальної ефективності призведе до повернення інвестицій протягом його життя.
Але якщо двигун працює і працює десятки років, чи варто клопоту його модернізувати? При правильному постачальнику двигунів процес оновлення не заважає. Заздалегідь визначений графік гарантує, що обмін двигунами здійснюється швидко і з мінімальними простоями. Вибір стандартних галузевих розмірів допомагає впорядкувати цей процес, оскільки фабричне планування не потребуватиме змін.
Очевидно, що якщо на вашому об'єкті сотні двигунів, їх неможливо замінити за один раз. Спершу націліться на двигуни, які зазнали перемотування, і сплануйте графік заміни протягом двох-трьох років, щоб уникнути значних простоїв.
Датчики продуктивності двигуна
Щоб мотори працювали оптимально, керівники заводів можуть встановити модернізовані датчики. Завдяки важливим показникам, таким як вібрація та температура, які контролюються в режимі реального часу, вбудована аналітична система аналізу передбачає виявлення майбутніх проблем, що передують відмові. За допомогою сенсорних додатків дані двигуна витягуються та надсилаються на смартфон або планшет. У Бразилії один завод-виробник застосував цю технологію на двигунах, що ведуть чотири однакові машини для рециркуляції повітря. Коли бригада технічного обслуговування отримала попередження про те, що рівень вібрації вищий за допустимий поріг, їх підвищена пильність дозволила вирішити проблему.
Без цього розуміння могло б статися несподіване зупинення заводу. Але де економія енергії за вищезгаданим сценарієм? По-перше, підвищена вібрація - це збільшене споживання енергії. Тверді інтегровані ніжки на двигуні та хороша механічна жорсткість мають вирішальне значення для гарантування меншої вібрації. Швидко вирішуючи неоптимальну роботу, ця витрачена енергія була мінімальною.
По-друге, запобігаючи повному закриттю заводу, не вимагалися вищі енергетичні потреби для перезапуску всіх машин.
Встановіть плавні пускачі
Для машин і двигунів, які не працюють безперервно, керівники заводів повинні встановлювати плавні пускачі. Ці пристрої тимчасово зменшують навантаження та крутний момент в силовій передачі та стрибок електричного струму двигуна під час пуску.
Подумайте про це, як про червоний світлофор. Хоча ви могли б натиснути ногою на педаль газу, коли світло загориться зеленим, ви знаєте, що це неефективний та механічно напружений спосіб водіння - а також небезпечний.
Подібним чином, для машинного обладнання повільніший запуск витрачає менше енергії і призводить до менших механічних навантажень на двигун і вал. Протягом терміну служби двигуна плавний пускач забезпечує економію витрат, пов’язану із зменшенням енергетичних витрат. Деякі плавні пускачі також мають вбудовану автоматичну оптимізацію енергії. Ідеально підходить для компресорів, плавний пускач судить про вимоги до навантаження та відповідно регулює, щоб звести енергію до мінімуму.
Використовуйте привід зі змінною швидкістю (VSD)
Іноді їх називають частотно-регульованим приводом (VFD) або приводом інвертора, VSD регулюють швидкість електродвигуна, виходячи з вимог програми. Без цього контролю система просто гальмує, коли потрібно менше сили, викидаючи витрачену енергію як тепло. Наприклад, у застосуванні вентилятора VSD зменшують потік повітря відповідно до вимог, а не просто відсікають потік, залишаючись на максимальній потужності.
Поєднуйте VSD з двигуном супер-преміальної ефективності, і зменшені витрати на енергію будуть говорити самі за себе. Наприклад, у охолоджувальних вежах, використання двигуна суперпреміум-класу W22 IE4 із CFS701 HVAC VSD при правильному розмірі забезпечує зниження витрат енергії до 80% та середню економію води на 22%.
Хоча чинне положення передбачає, що двигуни IE2 повинні використовуватися з VSD, це було важко застосувати у всій галузі. Це пояснює, чому нормативні акти стають жорсткішими. З 1 липня 2021 року трифазні двигуни повинні відповідати стандартам IE3, незалежно від будь-яких доповнень VSD.
Зміни 2021 року також підтримують VSD за вищими стандартами, присвоюючи цій групі продуктів рейтинги IE. Очікується, що вони відповідають стандарту IE2, хоча привід IE2 не представляє еквівалентну ефективність двигуна IE2 - це окремі системи оцінки.
Повною мірою використовуйте VSD
Встановлення VSD - це одне, а використання повного потенціалу - інше. Багато VSD оснащені корисними функціями, про які керівники заводів не знають. Хорошим прикладом є насосні програми. Поводження з рідиною може бути бурхливим, між витоками та низьким рівнем рідини багато чого може піти не так. Вбудований контроль дозволяє ефективніше використовувати двигуни, виходячи з вимог виробництва та наявності рідини.
Автоматичне виявлення пошкодженої труби у VSD може визначити зони витоку рідини та відповідно регулює характеристики двигуна. Крім того, виявлення сухого насоса означає, що якщо рідина закінчується, двигун автоматично деактивується і видається попередження про сухому насосі. В обох випадках двигун зменшує споживання енергії, коли для обробки наявних ресурсів потрібно менше енергії.
При використанні декількох двигунів у насосному пристрої управління жокей-насосом може також оптимізувати використання двигунів різних розмірів. Можливо, для попиту потрібен лише малий двигун, або комбінація малого та великого двигуна. Насос Genius надає підвищену гнучкість у використанні двигуна оптимального розміру для заданої швидкості потоку.
VSD можуть навіть виконувати автоматичне очищення робочого колеса двигуна, щоб забезпечити послідовне відхилення. Це підтримує двигун в оптимальному стані, що позитивно впливає на енергоефективність.
Якщо протягом десятиліття ви не раді платити за енергоносії в 30 разів більше ціни за двигун, настав час внести деякі із цих змін. Вони не відбудуться за одну ніч, але стратегічний план, який орієнтується на ваші найбільш неефективні больові точки, призведе до значних переваг енергоефективності.
Час публікації: Листопад-09-2020