Το ενεργειακό κόστος για τη λειτουργία ενός ηλεκτροκινητήρα για δέκα χρόνια είναι τουλάχιστον 30 φορές η αρχική τιμή αγοράς. Με την κατανάλωση ενέργειας υπεύθυνη για τη συντριπτική πλειοψηφία ολόκληρου του κόστους ζωής, ο Marek Lukaszczyk του κατασκευαστή κινητήρων και κινητήρων, WEG, εξηγεί πέντε τρόπους βελτίωσης της ενεργειακής απόδοσης του κινητήρα. Ευτυχώς, οι αλλαγές σε ένα εργοστάσιο δεν χρειάζεται να είναι τεράστιες για να αποκομίσουν εξοικονομήσεις. Πολλές από αυτές τις αλλαγές θα λειτουργήσουν με το υπάρχον αποτύπωμα και τον εξοπλισμό σας.
Πολλοί ηλεκτρικοί κινητήρες που χρησιμοποιούνται είναι είτε χαμηλής απόδοσης είτε δεν έχουν κατάλληλο μέγεθος για την εφαρμογή. Και τα δύο ζητήματα έχουν ως αποτέλεσμα οι κινητήρες να εργάζονται σκληρότερα από ό, τι χρειάζονται, χρησιμοποιώντας περισσότερη ενέργεια στη διαδικασία. Παρομοίως, οι παλαιότεροι κινητήρες ενδέχεται να έχουν ανατραπεί μερικές φορές κατά τη διάρκεια της συντήρησης, μειώνοντας την αποδοτικότητά τους.
Στην πραγματικότητα, εκτιμάται ότι ένας κινητήρας χάνει αποδοτικότητα ενός έως δύο τοις εκατό κάθε φορά που επαναστρέφεται. Επειδή η κατανάλωση ενέργειας αντιπροσωπεύει το 96 τοις εκατό του συνολικού κόστους κύκλου ζωής ενός κινητήρα, η πληρωμή επιπλέον για έναν κινητήρα υψηλής απόδοσης θα έχει ως αποτέλεσμα την απόδοση της επένδυσης καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής του.
Αλλά αν ο κινητήρας λειτουργεί και λειτουργεί εδώ και δεκαετίες, αξίζει τον κόπο να το αναβαθμίσετε; Με τον σωστό προμηθευτή κινητήρα, η διαδικασία αναβάθμισης δεν είναι διαταραγμένη. Ένα προκαθορισμένο πρόγραμμα διασφαλίζει ότι η ανταλλαγή κινητήρα πραγματοποιείται γρήγορα και με ελάχιστο χρόνο διακοπής λειτουργίας. Η επιλογή των τυπικών βιομηχανικών αποτυπωμάτων συμβάλλει στον εξορθολογισμό αυτής της διαδικασίας, καθώς η διάταξη του εργοστασίου δεν θα χρειαστεί αλλαγή.
Προφανώς, εάν έχετε εκατοντάδες κινητήρες στις εγκαταστάσεις σας, δεν είναι εφικτό να τα αντικαταστήσετε με μία κίνηση. Στοχεύστε πρώτα τους κινητήρες που έχουν υποστεί rewinds και σχεδιάστε ένα πρόγραμμα αντικαταστάσεων για δύο έως τρία χρόνια για να αποφύγετε σημαντική διακοπή λειτουργίας.
Αισθητήρες απόδοσης κινητήρα
Για να διατηρηθεί η βέλτιστη λειτουργία των κινητήρων, οι διαχειριστές εγκαταστάσεων μπορούν να εγκαταστήσουν αισθητήρες μετασκευής. Με σημαντικές μετρήσεις όπως η δόνηση και η θερμοκρασία που παρακολουθούνται σε πραγματικό χρόνο, τα ενσωματωμένα αναλυτικά στοιχεία συντήρησης θα εντοπίσουν μελλοντικά προβλήματα πριν από την αποτυχία. Με εφαρμογές που βασίζονται σε αισθητήρες, τα δεδομένα κινητήρα εξάγονται και αποστέλλονται σε smartphone ή tablet. Στη Βραζιλία, ένα εργοστάσιο παραγωγής εφάρμοσε αυτήν την τεχνολογία σε κινητήρες που οδηγούν τέσσερις πανομοιότυπες μηχανές ανακύκλωσης αέρα. Όταν η ομάδα συντήρησης έλαβε μια ειδοποίηση ότι κάποιος είχε υψηλότερα επίπεδα δόνησης από το αποδεκτό όριο, η αυξημένη επαγρύπνησή τους τους επέτρεψε να λύσουν το πρόβλημα.
Χωρίς αυτήν την εικόνα, θα μπορούσε να προκύψει απροσδόκητο κλείσιμο εργοστασίου. Αλλά πού είναι η εξοικονόμηση ενέργειας στο προαναφερθέν σενάριο; Πρώτον, η αυξημένη δόνηση είναι η αυξημένη χρήση ενέργειας. Τα συμπαγή ενσωματωμένα πόδια σε κινητήρα και η καλή μηχανική ακαμψία είναι ζωτικής σημασίας για την εξασφάλιση λιγότερων κραδασμών. Με την ταχεία επίλυση της μη βέλτιστης απόδοσης, αυτή η σπατάλη ενέργειας περιορίστηκε στο ελάχιστο.
Δεύτερον, εμποδίζοντας την πλήρη διακοπή λειτουργίας του εργοστασίου, δεν απαιτήθηκαν οι υψηλότερες ενεργειακές απαιτήσεις για επανεκκίνηση όλων των μηχανών.
Εγκαταστήστε μαλακά ορεκτικά
Για μηχανήματα και κινητήρες που δεν λειτουργούν συνεχώς, οι διαχειριστές εγκαταστάσεων θα πρέπει να εγκαθιστούν μαλακά εκκινητές. Αυτές οι συσκευές μειώνουν προσωρινά το φορτίο και τη ροπή στο τρένο ισχύος και την αύξηση του ηλεκτρικού ρεύματος του κινητήρα κατά την εκκίνηση.
Σκεφτείτε το σαν να βρίσκεστε σε ένα κόκκινο φανάρι. Ενώ θα μπορούσατε να χτυπήσετε το πόδι σας στο πεντάλ γκαζιού όταν το φως γίνει πράσινο, γνωρίζετε ότι αυτός είναι ένας αναποτελεσματικός και μηχανικά αγχωτικός τρόπος οδήγησης - καθώς και επικίνδυνος.
Ομοίως, για μηχανολογικό εξοπλισμό, μια πιο αργή εκκίνηση χρησιμοποιεί λιγότερη ενέργεια και έχει ως αποτέλεσμα λιγότερη μηχανική πίεση στον κινητήρα και τον άξονα. Κατά τη διάρκεια ζωής του κινητήρα, ένας μαλακός εκκινητής παρέχει εξοικονόμηση κόστους που αποδίδεται στο μειωμένο ενεργειακό κόστος. Ορισμένοι απαλοί εκκινητές έχουν επίσης ενσωματωμένη αυτόματη βελτιστοποίηση ενέργειας. Ιδανικό για εφαρμογές συμπιεστών, ο μαλακός εκκινητής κρίνει τις απαιτήσεις φορτίου και προσαρμόζεται ανάλογα για να περιορίσει την κατανάλωση ενέργειας στο ελάχιστο.
Χρησιμοποιήστε μια μονάδα μεταβλητής ταχύτητας (VSD)
Μερικές φορές αναφέρεται ως μονάδα μεταβλητής συχνότητας (VFD) ή μονάδα μετατροπέα, τα VSD ρυθμίζουν την ταχύτητα ενός ηλεκτροκινητήρα, με βάση τις απαιτήσεις της εφαρμογής. Χωρίς αυτόν τον έλεγχο, το σύστημα απλώς φρενάρει όταν απαιτείται λιγότερη δύναμη, εκδιώκοντας την σπατάλη ενέργειας ως θερμότητα. Σε μια εφαρμογή ανεμιστήρα, για παράδειγμα, τα VSD μειώνουν τη ροή αέρα σύμφωνα με τις απαιτήσεις, και όχι απλώς διακόπτουν τη ροή αέρα ενώ παραμένουν στη μέγιστη χωρητικότητα.
Συνδυάστε ένα VSD με έναν κινητήρα υψηλής απόδοσης και το μειωμένο ενεργειακό κόστος θα μιλήσει από μόνοι του. Στις εφαρμογές πύργων ψύξης, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας έναν κινητήρα W22 IE4 super premium με CFW701 HVAC VSD όταν έχει σωστό μέγεθος, παρέχει μείωση κόστους ενέργειας έως και 80% και μέση εξοικονόμηση νερού 22%.
Ενώ ο ισχύων κανονισμός αναφέρει ότι οι κινητήρες IE2 πρέπει να χρησιμοποιούνται με VSD, αυτό ήταν δύσκολο να εφαρμοστεί σε ολόκληρο τον κλάδο. Αυτό εξηγεί γιατί οι κανονισμοί γίνονται αυστηρότεροι. Από την 1η Ιουλίου 2021, οι τριφασικοί κινητήρες θα πρέπει να πληρούν τα πρότυπα IE3, ανεξάρτητα από τυχόν προσθήκες VSD.
Οι αλλαγές του 2021 διατηρούν επίσης VSD σε υψηλότερα πρότυπα, εκχωρώντας και αυτή την κατηγορία προϊόντων IE. Αναμένεται να πληρούν ένα πρότυπο IE2, αν και μια μονάδα δίσκου IE2 δεν αντιπροσωπεύει την ισοδύναμη απόδοση ενός κινητήρα IE2 - αυτά είναι ξεχωριστά συστήματα βαθμολογίας.
Χρησιμοποιήστε πλήρως τα VSD
Η εγκατάσταση ενός VSD είναι ένα πράγμα, η χρήση του στο μέγιστο των δυνατοτήτων του είναι άλλο. Πολλά VSD είναι γεμάτα με χρήσιμες λειτουργίες που οι διαχειριστές εγκαταστάσεων δεν γνωρίζουν ότι υπάρχουν. Οι εφαρμογές της αντλίας είναι ένα καλό παράδειγμα. Ο χειρισμός υγρών μπορεί να είναι τυρβώδης, μεταξύ διαρροών και χαμηλών επιπέδων υγρού, υπάρχουν πολλά που μπορούν να πάνε στραβά. Ο ενσωματωμένος έλεγχος επιτρέπει την πιο αποτελεσματική χρήση κινητήρων με βάση τις απαιτήσεις παραγωγής και τη διαθεσιμότητα υγρών.
Η αυτόματη ανίχνευση σπασμένων σωλήνων στο VSD μπορεί να εντοπίσει ζώνες διαρροής υγρού και να προσαρμόσει ανάλογα την απόδοση του κινητήρα. Επιπλέον, η ανίχνευση ξηρής αντλίας σημαίνει ότι εάν εξαντληθεί υγρό, ο κινητήρας απενεργοποιείται αυτόματα και εκδίδεται ειδοποίηση για ξηρή αντλία. Και στις δύο περιπτώσεις, ο κινητήρας μειώνει την κατανάλωση ενέργειας όταν απαιτείται λιγότερη ενέργεια για τη διαχείριση των διαθέσιμων πόρων.
Εάν χρησιμοποιείτε πολλούς κινητήρες στην εφαρμογή αντλίας, ο έλεγχος αντλίας jockey μπορεί επίσης να βελτιστοποιήσει τη χρήση κινητήρων διαφορετικού μεγέθους. Ίσως η ζήτηση απαιτεί μόνο έναν μικρό κινητήρα να χρησιμοποιείται ή έναν συνδυασμό ενός μικρού και μεγάλου κινητήρα. Η Pump Genius παρέχει αυξημένη ευελιξία στη χρήση του βέλτιστου μεγέθους κινητήρα για δεδομένο ρυθμό ροής.
Τα VSD μπορούν ακόμη και να εκτελούν αυτόματο καθαρισμό της πτερωτής του κινητήρα, για να διασφαλιστεί ότι η παρέκκλιση πραγματοποιείται με συνέπεια. Αυτό διατηρεί τον κινητήρα σε βέλτιστη κατάσταση που έχει θετικά αποτελέσματα στην ενεργειακή απόδοση.
Εάν δεν είστε ικανοποιημένοι να πληρώσετε 30 φορές την τιμή του κινητήρα σε λογαριασμούς ενέργειας για μια δεκαετία, ήρθε η ώρα να κάνετε μερικές από αυτές τις αλλαγές. Δεν θα συμβούν εν μία νυκτί, αλλά ένα στρατηγικό σχέδιο που στοχεύει τα πιο αναποτελεσματικά σημεία πόνου σας θα έχει ως αποτέλεσμα σημαντικά οφέλη ενεργειακής απόδοσης.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-09-2020