Fem små ændringer for at øge planteeffektiviteten
Energiomkostningerne for at køre en elmotor over ti år er mindst 30 gange den oprindelige købspris. Med energiforbruget ansvarligt for langt størstedelen af omkostningerne for hele levetiden, forklarer Marek Lukaszczyk fra motor- og drevproducenten, WEG, fem måder at forbedre motorens energieffektivitet på. Heldigvis behøver ændringer i en plante ikke at være store for at høste besparelser. Mange af disse ændringer vil fungere med dit eksisterende fodaftryk og udstyr.
Mange elektriske motorer i brug er enten laveffektive eller ikke korrekt dimensioneret til applikationen. Begge problemer resulterer i, at motorer arbejder hårdere, end de behøver, og bruger mere energi i processen. På samme måde kan ældre motorer være blevet spolet tilbage et par gange under vedligeholdelse, hvilket mindsker deres effektivitet.
Faktisk anslås det, at en motor mister en til to procents effektivitet, hver gang den spoles tilbage. Fordi energiforbruget udgør 96 procent af de samlede livscyklusomkostninger for en motor, vil det at betale ekstra for en motor med høj effektivitet resultere i investeringsafkast over dens levetid.
Men hvis motoren virker og har virket i årtier, er det så besværet værd med at opgradere den? Med den rigtige motorleverandør er opgraderingsprocessen ikke forstyrrende. En foruddefineret tidsplan sikrer, at motorudskiftningen udføres hurtigt og med minimal nedetid. Valg af industristandard footprints hjælper med at strømline denne proces, da fabrikslayoutet ikke skal ændres.
Det er klart, at hvis du har hundredvis af motorer i dit anlæg, er det ikke muligt at udskifte dem på én gang. Mål først de motorer, der har været udsat for tilbagespoling, og planlæg en tidsplan for udskiftninger over to til tre år for at undgå betydelig nedetid.
Motorydelsessensorer
For at holde motorerne kørende optimalt kan fabriksledere installere eftermonteringssensorer. Med vigtige målinger såsom vibrationer og temperatur overvåget i realtid, vil indbygget forudsigende vedligeholdelsesanalyse identificere fremtidige problemer forud for fejl. Med sensorbaserede applikationer udtrækkes motordata og sendes til en smartphone eller tablet. I Brasilien implementerede et produktionsanlæg denne teknologi på motorer, der driver fire identiske luftrecirkulationsmaskiner. Da vedligeholdelsesteamet modtog en advarsel om, at man havde højere vibrationsniveauer end den acceptable tærskel, gjorde deres øgede årvågenhed dem i stand til at løse problemet.
Uden denne indsigt kunne der være opstået uventet fabrikslukning. Men hvor er energibesparelserne i det førnævnte scenarie? For det første er øget vibration øget energiforbrug. Solide integrerede fødder på en motor og god mekanisk stivhed er afgørende for at garantere mindre vibrationer. Ved at løse den ikke-optimale ydeevne hurtigt, blev denne spildte energi holdt på et minimum.
For det andet, ved at forhindre en fuldstændig fabrikslukning, var det højere energibehov for at genstarte alle maskiner ikke påkrævet.
Installer bløde startere
For maskiner og motorer, der ikke kører kontinuerligt, bør anlægsledere installere softstartere. Disse enheder reducerer midlertidigt belastningen og drejningsmomentet i drivaggregatet og motorens elektriske strømstød under opstart.
Tænk på dette som at stå ved et rødt lyskryds. Mens du kan smække foden ned på gaspedalen, når lyset bliver grønt, ved du, at dette er en ineffektiv og mekanisk stressende måde at køre på - såvel som farlig.
Tilsvarende, for maskinudstyr, bruger en langsommere start mindre energi og resulterer i mindre mekanisk belastning på motoren og akslen. I løbet af motorens levetid giver en softstarter omkostningsbesparelser som følge af reducerede energiomkostninger. Nogle bløde startere har også indbygget automatisk energioptimering. Ideel til kompressorapplikationer, softstarteren bedømmer belastningskravene og justerer derefter for at holde energiforbruget på et minimum.
Brug et drev med variabel hastighed (VSD)
Nogle gange omtales som et variabelt frekvensdrev (VFD) eller inverterdrev, VSD'er justerer hastigheden af en elektrisk motor, baseret på applikationskravene. Uden denne kontrol bremser systemet simpelthen, når der kræves mindre kraft, og udstøder den spildte energi som varme. I en ventilatorapplikation reducerer VSD'er f.eks. luftstrømmen i henhold til kravene i stedet for blot at afbryde luftstrømmen, mens de forbliver på maksimal kapacitet.
Kombiner en VSD med en super-premium effektivitetsmotor, og de reducerede energiomkostninger vil tale for sig selv. I køletårnsapplikationer for eksempel, giver brug af en W22 IE4 super premium motor med en CFW701 HVAC VSD, når den er korrekt størrelse, en energiomkostningsreduktion på op til 80 % og gennemsnitlige vandbesparelser på 22 %.
Mens den nuværende forordning siger, at IE2-motorer skal bruges med en VSD, har dette været svært at håndhæve på tværs af industrien. Det forklarer, hvorfor reglerne bliver strengere. Fra den 1. juli 2021 skal trefasede motorer opfylde IE3-standarderne, uanset eventuelle VSD-tilføjelser.
Ændringerne i 2021 holder også VSD'er til højere standarder, og tildeler også denne produktgruppe IE-klassificeringer. De forventes at opfylde en IE2-standard, selvom et IE2-drev ikke repræsenterer den tilsvarende effektivitet som en IE2-motor - disse er separate klassificeringssystemer.
Gør fuld brug af VSD'er
At installere en VSD er én ting, at bruge den til sit fulde potentiale er en anden. Mange VSD'er er spækket med nyttige funktioner, som fabrikkens ledere ikke ved eksisterer. Pumpeapplikationer er et godt eksempel. Væskehåndtering kan være turbulent, mellem lækager og lave væskeniveauer er der meget, der kan gå galt. Indbygget styring muliggør mere effektiv brug af motorer baseret på produktionskrav og væsketilgængelighed.
Automatisk detektering af rørbrud i VSD'en kan identificere væskelækagezoner og justerer motorens ydeevne i overensstemmelse hermed. Derudover betyder detektering af tør pumpe, at hvis væske løber tør, deaktiveres motoren automatisk, og der udsendes en tørpumpeadvarsel. I begge tilfælde reducerer motoren sit energiforbrug, når der kræves mindre energi til at håndtere tilgængelige ressourcer.
Hvis der bruges flere motorer i pumpeapplikationen, kan jockeypumpestyring også optimere brugen af forskellige størrelser motorer. Det kan være, at efterspørgslen kun kræver en lille motor for at være i brug, eller en kombination af en lille og stor motor. Pump Genius giver øget fleksibilitet til at bruge den optimale størrelse motor til en given flowhastighed.
VSD'er kan endda udføre automatisk rensning af motorhjulet for at sikre, at afagningen udføres konsekvent. Dette holder motoren i optimal stand, hvilket har positive effekter på energieffektiviteten.
Hvis du ikke er glad for at betale 30 gange motorprisen i energiregninger over et årti, er det tid til at foretage nogle af disse ændringer. De vil ikke ske fra den ene dag til den anden, men en strategisk plan, der retter sig mod dine mest ineffektive smertepunkter, vil resultere i betydelige energieffektivitetsfordele.
Indlægstid: Sep-08-2023