Cinc petits canvis per augmentar l'eficiència de la planta

Cinc petits canvis per augmentar l'eficiència de la planta

El cost d'energia per fer funcionar un motor elèctric durant deu anys és almenys 30 vegades el preu de compra original. Amb el consum d'energia responsable de la gran majoria dels costos de tota la vida útil, Marek Lukaszczyk, del fabricant de motors i accionaments, WEG, explica cinc maneres de millorar l'eficiència energètica del motor. Afortunadament, els canvis en una planta no han de ser grans per obtenir estalvis. Molts d'aquests canvis funcionaran amb la vostra empremta i equips existents.

Molts motors elèctrics en ús són de baixa eficiència o no tenen la mida adequada per a l'aplicació. Ambdós problemes fan que els motors treballin més del que necessiten, utilitzant més energia en el procés. De la mateixa manera, els motors més antics poden haver estat rebobinats unes quantes vegades durant el manteniment, disminuint la seva eficiència.

De fet, s'estima que un motor perd d'un a dos per cent d'eficiència cada vegada que es rebobina. Com que el consum d'energia representa el 96 per cent del cost total del cicle de vida d'un motor, pagar més per un motor d'eficiència superior donarà lloc a un retorn de la inversió durant la seva vida útil.

Però si el motor funciona, i fa dècades que funciona, val la pena la molèstia d'actualitzar-lo? Amb el proveïdor de motor adequat, el procés d'actualització no és pertorbador. Un horari predefinit garanteix que l'intercanvi del motor es dugui a terme ràpidament i amb un temps d'inactivitat mínim. Optar per empremtes estàndard de la indústria ajuda a racionalitzar aquest procés, ja que la disposició de la fàbrica no caldrà modificar-la.

Òbviament, si teniu centenars de motors a la vostra instal·lació, no és factible substituir-los d'una vegada. Apunteu primer els motors que han estat sotmesos a rebobinats i planifiqueu un calendari de substitucions durant dos o tres anys per evitar temps d'inactivitat importants.

Sensors de rendiment del motor

Per mantenir els motors funcionant de manera òptima, els directors de planta poden instal·lar sensors de retrofit. Amb mètriques importants com ara la vibració i la temperatura supervisades en temps real, les anàlisis de manteniment predictiu integrades identificaran problemes futurs abans de fallar. Amb aplicacions basades en sensors, les dades del motor s'extreuen i s'envien a un telèfon intel·ligent o tauleta. Al Brasil, una planta de fabricació va implementar aquesta tecnologia en motors que condueixen quatre màquines de recirculació d'aire idèntiques. Quan l'equip de manteniment va rebre una alerta que un tenia nivells de vibració més alts que el llindar acceptable, la seva vigilància augmentada els va permetre resoldre el problema.

Sense aquesta visió, podria haver-se produït un tancament inesperat de la fàbrica. Però, on són els estalvis energètics en l'escenari esmentat? En primer lloc, l'augment de la vibració és un major consum d'energia. Peus sòlids integrats en un motor i una bona rigidesa mecànica són fonamentals per garantir menys vibracions. En resoldre ràpidament el rendiment no òptim, aquesta energia malgastada es va reduir al mínim.

En segon lloc, evitant l'aturada total de la fàbrica, no es requerien els requisits energètics més elevats per reiniciar totes les màquines.

Instal·leu arrencadors suaus

Per a màquines i motors que no funcionen contínuament, els directors de planta haurien d'instal·lar arrencadors suaus. Aquests dispositius redueixen temporalment la càrrega i el parell en el tren de potència i la pujada de corrent elèctric del motor durant l'arrencada.

Penseu en això com en un semàfor vermell. Tot i que podríeu colpejar el pedal de l'accelerador quan la llum es torna verda, sabeu que aquesta és una manera de conduir ineficient i mecànicament estressant, a més de perillosa.

De la mateixa manera, per als equips de màquines, un arrencada més lent consumeix menys energia i resulta en menys tensió mecànica al motor i a l'eix. Durant la vida útil del motor, un arrencador suau proporciona un estalvi de costos atribuït a la reducció dels costos energètics. Alguns arrencadors suaus també tenen una optimització d'energia automàtica integrada. Ideal per a aplicacions de compressors, l'arrencada suau jutja els requisits de càrrega i s'ajusta en conseqüència per mantenir la despesa energètica al mínim.

Utilitzeu un variador de velocitat (VSD)

De vegades es coneix com a variador de freqüència (VFD) o inversor, els VSD ajusten la velocitat d'un motor elèctric, en funció dels requisits de l'aplicació. Sense aquest control, el sistema simplement frena quan es requereix menys força, expulsant l'energia malgastada en forma de calor. En una aplicació de ventilador, per exemple, els VSD redueixen el flux d'aire segons els requisits, en lloc de simplement tallar el flux d'aire mentre es mantenen a la capacitat màxima.

Combineu un VSD amb un motor d'eficiència súper premium i els costos energètics reduïts parlaran per si mateixos. En aplicacions de torres de refrigeració, per exemple, l'ús d'un motor W22 IE4 super premium amb un CFW701 HVAC VSD quan es dimensiona correctament, proporciona una reducció de costos energètics de fins a un 80% i un estalvi mitjà d'aigua del 22%.

Tot i que la normativa actual estableix que els motors IE2 s'han d'utilitzar amb un VSD, això ha estat difícil d'aplicar a la indústria. Això explica que la normativa sigui més estricta. A partir de l'1 de juliol de 2021, els motors trifàsics hauran de complir els estàndards IE3, independentment de les addicions de VSD.

Els canvis de 2021 també estan subjectant els VSD a estàndards més alts, assignant també qualificacions IE a aquest grup de productes. S'espera que compleixin l'estàndard IE2, tot i que una unitat IE2 no representa l'eficiència equivalent d'un motor IE2: són sistemes de classificació separats.

Feu un ús complet dels VSD

Instal·lar un VSD és una cosa, utilitzar-lo al màxim és una altra. Molts VSD estan plens de funcions útils que els administradors de plantes no saben que existeixen. Les aplicacions de bombes són un bon exemple. La manipulació de fluids pot ser turbulent, entre fuites i nivells baixos de fluids, hi ha moltes coses que poden sortir malament. El control integrat permet un ús més efectiu dels motors en funció de les demandes de producció i la disponibilitat de fluids.

La detecció automàtica de canonades trencades al VSD pot identificar les zones de fuites de fluids i ajustar el rendiment del motor en conseqüència. A més, la detecció de la bomba seca significa que si s'esgota el líquid, el motor es desactiva automàticament i s'emet una alerta de bomba seca. En ambdós casos, el motor redueix el seu consum energètic quan es necessita menys energia per manejar els recursos disponibles.

Si s'utilitzen diversos motors a l'aplicació de la bomba, el control de la bomba jockey també pot optimitzar l'ús de motors de diferents mides. Pot ser que la demanda requereixi només un motor petit per estar en ús, o una combinació d'un motor petit i gran. Pump Genius ofereix una major flexibilitat per utilitzar el motor de mida òptima per a un cabal determinat.

Els VSD fins i tot poden realitzar una neteja automàtica de l'impulsor del motor, per assegurar-se que el desgast es realitza de manera coherent. Això manté el motor en òptimes condicions, la qual cosa té efectes positius en l'eficiència energètica.

Si no us plau pagar 30 vegades el preu del motor en factures d'energia durant una dècada, és hora de fer alguns d'aquests canvis. No passaran d'un dia per l'altre, però un pla estratègic que s'orienti als vostres punts de dolor més ineficients donarà lloc a importants beneficis d'eficiència energètica.