خمسة تغييرات صغيرة لتعزيز كفاءة النبات

خمسة تغييرات صغيرة لتعزيز كفاءة النبات

تكلفة الطاقة اللازمة لتشغيل محرك كهربائي على مدى عشر سنوات تبلغ على الأقل 30 ضعف سعر الشراء الأصلي. نظرًا لأن استهلاك الطاقة مسؤول عن الغالبية العظمى من تكاليف الحياة بأكملها، يشرح ماريك لوكاسزكزيك، من الشركة المصنعة للمحركات وأنظمة الدفع، WEG، خمس طرق لتحسين كفاءة طاقة المحرك. ولحسن الحظ، فإن التغييرات في النبات لا يجب أن تكون ضخمة لتحقيق التوفير. ستعمل العديد من هذه التغييرات مع بصمتك ومعداتك الحالية.

العديد من المحركات الكهربائية المستخدمة إما ذات كفاءة منخفضة أو ذات حجم غير مناسب للتطبيق. تؤدي كلتا المشكلتين إلى عمل المحركات بجهد أكبر مما تحتاج إليه، مما يؤدي إلى استخدام المزيد من الطاقة في هذه العملية. وبالمثل، ربما تم إعادة لف المحركات القديمة عدة مرات أثناء الصيانة، مما يقلل من كفاءتها.

في الواقع، تشير التقديرات إلى أن المحرك يفقد كفاءته بنسبة تتراوح بين 1 إلى 2 بالمائة في كل مرة يتم إعادة لفه. ونظرًا لأن استهلاك الطاقة يمثل 96% من إجمالي تكلفة دورة حياة المحرك، فإن دفع مبلغ إضافي مقابل محرك عالي الكفاءة سيؤدي إلى عائد على الاستثمار طوال عمره الافتراضي.

ولكن إذا كان المحرك يعمل، ويعمل منذ عقود، فهل يستحق الأمر عناء ترقيته؟ مع مورد المحرك المناسب، لن تكون عملية الترقية مزعجة. يضمن الجدول الزمني المحدد مسبقًا تنفيذ عملية تبادل المحركات بسرعة وبأقل وقت توقف. ويساعد اختيار البصمات القياسية الصناعية على تبسيط هذه العملية، حيث لن يحتاج تخطيط المصنع إلى التغيير.

من الواضح أنه إذا كان لديك مئات المحركات في منشأتك، فليس من الممكن استبدالها دفعة واحدة. استهدف المحركات التي خضعت للترجيع أولاً وخطط لجدول عمليات الاستبدال على مدى سنتين إلى ثلاث سنوات لتجنب فترات التوقف الكبيرة.

أجهزة استشعار أداء المحرك

للحفاظ على تشغيل المحركات على النحو الأمثل، يمكن لمديري المصانع تثبيت أجهزة الاستشعار التحديثية. من خلال مراقبة المقاييس المهمة مثل الاهتزاز ودرجة الحرارة في الوقت الفعلي، ستحدد تحليلات الصيانة التنبؤية المضمنة المشكلات المستقبلية قبل الفشل. باستخدام التطبيقات المعتمدة على المستشعر، يتم استخراج بيانات المحرك وإرسالها إلى الهاتف الذكي أو الجهاز اللوحي. وفي البرازيل، قام أحد المصانع بتطبيق هذه التكنولوجيا على المحركات التي تقود أربع آلات متطابقة لإعادة تدوير الهواء. عندما تلقى فريق الصيانة تنبيهًا بأن أحد المستويات لديه مستويات اهتزاز أعلى من الحد المقبول، فإن يقظتهم العالية مكنتهم من حل المشكلة.

وبدون هذه الرؤية، كان من الممكن أن يحدث إغلاق غير متوقع للمصنع. ولكن أين هو توفير الطاقة في السيناريو المذكور؟ أولاً، زيادة الاهتزاز تؤدي إلى زيادة استخدام الطاقة. تعتبر الأقدام المدمجة الصلبة على المحرك والصلابة الميكانيكية الجيدة أمرًا ضروريًا لضمان اهتزاز أقل. ومن خلال حل مشكلة الأداء غير الأمثل بسرعة، تم تقليل هذه الطاقة المهدرة إلى الحد الأدنى.

ثانيًا، من خلال منع إغلاق المصنع بالكامل، لم تكن هناك حاجة إلى متطلبات طاقة أعلى لإعادة تشغيل جميع الأجهزة.

قم بتثبيت المبتدئين الناعمين

بالنسبة للآلات والمحركات التي لا تعمل بشكل مستمر، يجب على مديري المصانع تركيب مشغلات ناعمة. تعمل هذه الأجهزة بشكل مؤقت على تقليل الحمل وعزم الدوران في مجموعة نقل الحركة وزيادة التيار الكهربائي للمحرك أثناء بدء التشغيل.

فكر في هذا كأنك عند إشارة مرور حمراء. على الرغم من أنه يمكنك الضغط بقدمك على دواسة الوقود عندما يتحول الضوء إلى اللون الأخضر، إلا أنك تعلم أن هذه طريقة غير فعالة ومرهقة ميكانيكيًا للقيادة - كما أنها خطيرة.

وبالمثل، بالنسبة للمعدات الآلية، فإن البدء الأبطأ يستخدم طاقة أقل ويؤدي إلى ضغط ميكانيكي أقل على المحرك والعمود. على مدى عمر المحرك، يوفر مشغل التشغيل الناعم وفورات في التكاليف بسبب انخفاض تكاليف الطاقة. تحتوي بعض المبتدئين أيضًا على تحسين تلقائي للطاقة. يعتبر جهاز التشغيل الناعم مثاليًا لتطبيقات الضاغط، فهو يحكم على متطلبات الحمل ويضبط وفقًا لذلك للحفاظ على استهلاك الطاقة عند الحد الأدنى.

استخدم محرك متغير السرعة (VSD)

يُشار إليها أحيانًا بمحرك التردد المتغير (VFD) أو المحرك العاكس، حيث تقوم محركات VSD بضبط سرعة المحرك الكهربائي، بناءً على متطلبات التطبيق. وبدون هذا التحكم، يقوم النظام ببساطة بالكبح عندما تكون هناك حاجة إلى قوة أقل، مما يؤدي إلى طرد الطاقة المهدرة على شكل حرارة. في تطبيقات المروحة على سبيل المثال، تعمل محركات VSD على تقليل تدفق الهواء وفقًا للمتطلبات، بدلاً من مجرد قطع تدفق الهواء مع البقاء بأقصى سعة.

اجمع بين VSD ومحرك عالي الكفاءة وسوف تتحدث تكاليف الطاقة المنخفضة عن نفسها. في تطبيقات أبراج التبريد على سبيل المثال، يؤدي استخدام محرك W22 IE4 فائق الجودة مع CFW701 HVAC VSD عندما يكون حجمه مناسبًا إلى تقليل تكلفة الطاقة بنسبة تصل إلى 80% وتوفير متوسط ​​للمياه بنسبة 22%.

في حين تنص اللائحة الحالية على وجوب استخدام محركات IE2 مع VSD، فقد كان من الصعب تطبيق ذلك عبر الصناعة. وهذا ما يفسر سبب تشديد اللوائح. اعتبارًا من 1 يوليو 2021، ستحتاج المحركات ثلاثية الطور إلى تلبية معايير IE3، بغض النظر عن أي إضافات VSD.

تعمل تغييرات 2021 أيضًا على إبقاء VSDs وفقًا لمعايير أعلى، مع تعيين تصنيفات IE لمجموعة المنتجات هذه أيضًا. ومن المتوقع أن تستوفي معيار IE2، على الرغم من أن محرك IE2 لا يمثل الكفاءة المكافئة لمحرك IE2 - فهذه أنظمة تصنيف منفصلة.

الاستفادة الكاملة من VSDs

إن تثبيت VSD شيء، واستخدامه بكامل إمكاناته شيء آخر. العديد من VSDs مليئة بالميزات المفيدة التي لا يعلم مديرو المصانع بوجودها. تطبيقات المضخة هي مثال جيد. يمكن أن يكون التعامل مع السوائل مضطربًا، بين التسربات وانخفاض مستويات السوائل، هناك الكثير من الأخطاء التي يمكن أن تحدث. يتيح التحكم المدمج الاستخدام الأكثر فعالية للمحركات بناءً على متطلبات الإنتاج وتوافر السوائل.

يمكن للكشف التلقائي عن الأنابيب المكسورة في VSD تحديد مناطق تسرب السوائل وضبط أداء المحرك وفقًا لذلك. بالإضافة إلى ذلك، يعني اكتشاف المضخة الجافة أنه في حالة نفاد السائل، سيتم إلغاء تنشيط المحرك تلقائيًا وإصدار تنبيه للمضخة الجافة. وفي كلتا الحالتين، يقلل المحرك من استهلاكه للطاقة عندما تكون هناك حاجة إلى طاقة أقل للتعامل مع الموارد المتاحة.

في حالة استخدام محركات متعددة في تطبيق المضخة، يمكن للتحكم في المضخة المساعدة أيضًا تحسين استخدام المحركات ذات الأحجام المختلفة. ربما يتطلب الطلب استخدام محرك صغير فقط، أو مزيج من محرك صغير وكبير. توفر Pump Genius مرونة متزايدة لاستخدام المحرك ذو الحجم الأمثل لمعدل تدفق معين.

يمكن لمحركات VSD إجراء التنظيف التلقائي لدافع المحرك، لضمان تنفيذ عملية الإزالة بشكل متسق. وهذا يحافظ على المحرك في حالة مثالية مما له آثار إيجابية على كفاءة الطاقة.

إذا لم تكن سعيدًا بدفع فواتير الطاقة 30 ضعف سعر المحرك على مدى عقد من الزمن، فقد حان الوقت لإجراء بعض هذه التغييرات. لن يحدث ذلك بين عشية وضحاها، ولكن الخطة الإستراتيجية التي تستهدف نقاط الضعف الأكثر كفاءة لديك ستؤدي إلى فوائد كبيرة في كفاءة استخدام الطاقة.