Cinco pequenos cambios para aumentar a eficiencia da planta

Cinco pequenos cambios para aumentar a eficiencia da planta

O custo da enerxía para facer funcionar un motor eléctrico durante dez anos é polo menos 30 veces o prezo de compra orixinal. Co consumo de enerxía responsable da gran maioría dos custos de toda a vida útil, Marek Lukaszczyk, do fabricante de motores e unidades, WEG, explica cinco formas de mellorar a eficiencia enerxética do motor. Afortunadamente, os cambios nunha planta non teñen que ser grandes para conseguir aforros. Moitos destes cambios funcionarán coa túa pegada e equipamento existentes.

Moitos motores eléctricos en uso son de baixa eficiencia ou non teñen o tamaño adecuado para a aplicación. Ambos problemas provocan que os motores traballen máis do que precisan, empregando máis enerxía no proceso. Do mesmo xeito, os motores máis antigos poden ter sido rebobinados algunhas veces durante o mantemento, diminuíndo a súa eficiencia.

De feito, calcúlase que un motor perde unha eficiencia dun a dous por cento cada vez que se rebobina. Dado que o consumo de enerxía representa o 96 por cento do custo total do ciclo de vida dun motor, pagar extra por un motor de eficiencia premium producirá un retorno do investimento ao longo da súa vida útil.

Pero se o motor está funcionando, e estivo funcionando durante décadas, paga a pena a molestia de actualizalo? Co provedor de motores adecuado, o proceso de actualización non é perturbador. Un programa predefinido garante que o cambio do motor se realice rapidamente e cun tempo de inactividade mínimo. Optar por pegadas estándar da industria axuda a axilizar este proceso, xa que o deseño da fábrica non necesitará modificar.

Obviamente, se tes centos de motores nas túas instalacións, non é factible substituílos dunha soa vez. Diríxese primeiro aos motores que foron sometidos a rebobinados e planifique un calendario de substitucións durante dous ou tres anos para evitar un tempo de inactividade significativo.

Sensores de rendemento do motor

Para manter os motores funcionando de forma óptima, os xestores de plantas poden instalar sensores de adaptación. Con métricas importantes como a vibración e a temperatura monitorizadas en tempo real, as análises de mantemento preditivo integradas identificarán os problemas futuros antes do fallo. Con aplicacións baseadas en sensores extráense os datos do motor e envíanse a un teléfono intelixente ou tableta. En Brasil, unha planta de fabricación implementou esta tecnoloxía en motores que accionan catro máquinas de recirculación de aire idénticas. Cando o equipo de mantemento recibiu unha alerta de que un tiña niveis de vibración superiores ao limiar aceptable, a súa maior vixilancia permitiulles resolver o problema.

Sen esta visión, podería producirse o peche inesperado da fábrica. Pero onde está o aforro enerxético no citado escenario? En primeiro lugar, o aumento da vibración é o aumento do consumo de enerxía. Os pés sólidos integrados nun motor e unha boa rixidez mecánica son fundamentais para garantir menos vibracións. Ao resolver rapidamente o rendemento non óptimo, esta enerxía desperdiciada mantívose ao mínimo.

En segundo lugar, ao evitar o peche total da fábrica, non se requirían os requisitos de enerxía máis elevados para reiniciar todas as máquinas.

Instalar arrancadores suaves

Para máquinas e motores que non funcionan continuamente, os xestores da planta deben instalar arrancadores suaves. Estes dispositivos reducen temporalmente a carga e o torque no tren de potencia e o aumento da corrente eléctrica do motor durante o arranque.

Pense nisto como nun semáforo vermello. Aínda que podes bater o pedal do acelerador cando a luz se pon en verde, sabes que esta é unha forma de conducir ineficiente e mecánicamente estresante, ademais de perigosa.

Do mesmo xeito, para os equipos de máquinas, un arranque máis lento usa menos enerxía e resulta en menos tensión mecánica no motor e no eixe. Durante a vida útil do motor, un arrancador suave proporciona un aforro de custos debido á redución dos custos de enerxía. Algúns arrancadores suaves tamén incorporaron a optimización automática de enerxía. Ideal para aplicacións de compresores, o arrancador suave xulga os requisitos de carga e axústase en consecuencia para manter o gasto enerxético ao mínimo.

Use un variador de velocidade (VSD)

Ás veces denominado unidade de frecuencia variable (VFD) ou inversor, os VSD axustan a velocidade dun motor eléctrico, en función dos requisitos da aplicación. Sen este control, o sistema simplemente frea cando se require menos forza, expulsando a enerxía desperdiciada en forma de calor. Nunha aplicación de ventilador, por exemplo, os VSD reducen o fluxo de aire segundo os requisitos, en lugar de simplemente cortar o fluxo de aire mantendo a súa capacidade máxima.

Combina un VSD cun motor de eficiencia súper premium e os custos de enerxía reducidos falarán por si sós. En aplicacións de torres de refrixeración, por exemplo, o uso dun motor W22 IE4 super premium cun CFW701 HVAC VSD, cando se dimensiona correctamente, proporciona unha redución do custo enerxético de ata un 80 % e un aforro medio de auga do 22 %.

Aínda que a normativa actual establece que os motores IE2 deben usarse cun VSD, isto foi difícil de facer cumprir na industria. Isto explica que a normativa sexa cada vez máis estrita. A partir do 1 de xullo de 2021, os motores trifásicos deberán cumprir os estándares IE3, independentemente de calquera incorporación de VSD.

Os cambios de 2021 tamén están a manter os VSD con estándares máis elevados, asignando tamén a este grupo de produtos clasificacións IE. Espérase que cumpran un estándar IE2, aínda que unha unidade IE2 non representa a eficiencia equivalente dun motor IE2; son sistemas de clasificación separados.

Fai un uso completo dos VSD

Instalar un VSD é unha cousa, usalo ao máximo é outra. Moitos VSD están repletos de funcións útiles que os xestores de plantas non saben que existen. As aplicacións de bombas son un bo exemplo. O manexo de fluídos pode ser turbulento, entre fugas e baixos niveis de fluído, hai moitas cousas que poden saír mal. O control integrado permite un uso máis eficaz dos motores en función das demandas de produción e da dispoñibilidade de fluídos.

A detección automática de tubos rotos no VSD pode identificar as zonas de fuga de fluídos e axustar o rendemento do motor en consecuencia. Ademais, a detección da bomba seca significa que se se esgota o fluído, o motor desactívase automaticamente e se emite unha alerta de bomba seca. En ambos os casos, o motor reduce o seu consumo enerxético cando se necesita menos enerxía para manexar os recursos dispoñibles.

Se se usan varios motores na aplicación da bomba, o control da bomba jockey tamén pode optimizar o uso de motores de diferentes tamaños. Pode ser que a demanda requira só un motor pequeno para estar en uso, ou unha combinación dun motor pequeno e grande. Pump Genius ofrece unha maior flexibilidade para usar o motor de tamaño óptimo para un caudal determinado.

Os VSD poden incluso realizar a limpeza automática do impulsor do motor, para garantir que a eliminación se realice de forma consistente. Isto mantén o motor en condicións óptimas, o que ten efectos positivos na eficiencia enerxética.

Se non está feliz de pagar 30 veces o prezo do motor nas facturas de enerxía durante unha década, é hora de facer algúns destes cambios. Non sucederán dun día para outro, pero un plan estratéxico que teña como obxectivo os puntos de dor máis ineficientes dará lugar a importantes beneficios de eficiencia enerxética.