Електродвигуни, джерело промислової енергоефективності, передового досвіду; Ympact
Хорошим джерелом промислової економії енергії є те, що відповідає ряду вимог:
- Це повинно бути суттєвим з точки зору енергетичної ваги промислового процесу на заводі та відсотка економії, яку можна очікувати від цього родовища.
- Він повинен мати термін окупності менше 3-4 років (5 років для депозитів з дуже низьким рівнем ризику)
- достовірна апріорна оцінка очікуваної економії
- Апостеріор, вимірювана економія енергії
- Обмежене порушення процесу або виробничих звичок, завдяки впровадженню рішення.
Впровадження більш ефективних двигунів, приводів зі змінною швидкістю, оптимізованих систем передачі тощо в середньому відповідає цим вимогам і робить електродвигун найкращим джерелом у галузі промислової енергоефективності.
Значне джерело промислової енергоефективності ?
Так, двигуни споживають 2/3 електроенергії у промисловому секторі Франції, як показано на графіку нижче.
Економія, яку слід очікувати від енергоефективної роботи, є конструктивно значною для електродвигунів. Енергія представляє понад 95% структури витрат протягом життя двигуна. (Припущення: інвестиції 150 євро/кВт; ціна електроенергії 0,07 євро/кВт-год; термін служби двигуна 10 років; кількість годин роботи двигуна на рік 5000 годин). Двигуни досягли значного прогресу у споживанні енергії.
Яка економія енергії ?
У наступних статтях ми побачимо трохи детальніше основні джерела економії, пов’язані з двигунами, але ми вже можемо дати розпорядження для 3 основних операцій з енергоефективності:
Заміна двигуна:
Для двигунів, встановлених після 2011 року, тобто, представляючи ефективність, принаймні рівну тій, що накладається стандартом IE2, виграш, який слід очікувати від встановлення двигуна IE3, становить 2 точки ефективності для потужностей нижче 10 кВт і, швидше, близько 1,5 балів для потужностей більше 10 кВт. Для даного випадку (потужність: 10 кВт; інвестиція 180 €/кВт; приріст ефективності: 2 бали; час роботи двигуна: 8000 годин/рік), віддача інвестиційного часу може виявитись занадто довгою, щоб виправдати заміну до виходу з ладу існуючий двигун. У нашому випадку цей час повернення становить 14 років ... Але цей час повернення є дійсним лише в тому випадку, якщо ми розглядаємо заміну двигуна двигуном однакової потужності, і якщо старий двигун все ще має вихідну потужність "заводу". Насправді існують інші критерії, які потрібно взяти до уваги, щоб трохи краще зрозуміти реальність, серед інших:
- Незалежно від того, перемотували встановлений двигун чи ні
- Той факт, що двигун працював у межах своїх нормальних робочих діапазонів, особливо стосовно робочої температури та напруги.
- Той факт, що двигун на місці є негабаритним порівняно з реальною потребою
Детальніше ми побачимо цей випадок у статті, присвяченій заміні двигунів.
Для двигунів, встановлених до 2011 року, економічна рівновага зовсім інша і тим цікавіша. Насправді легко отримати приріст ефективності, який перевищує 10 балів. Кожен випадок слід вивчати точно, але для двигуна, встановленого до 2011 року, часто варто вдаватися до деталей аналізу.
Встановлення приводів зі змінною швидкістю
Варіація швидкості, що дозволяє змінювати робочу швидкість двигуна і, отже, регулювати його роботу якомога ближче до реальної потреби, дає змогу досягти дуже значного виграшу, особливо коли роль двигуна полягає у встановленні в русі рідина (накачування, вентиляція), оскільки запитувана потужність дотримується кубічного закону швидкості обертання, як показано формулою нижче:
При P потужність двигуна та V швидкість або частота обертання двигуна, яка дорівнює однаковій.
Таким чином, з цієї формули ми можемо зробити висновок, що якщо швидкість V2 на 10% нижча від швидкості V1, потужність P2 буде не меншою на 10%, а на
Отже, за кожну годину, протягом якої варіатор дозволяє зменшити на 10% швидкість обертання двигуна (оскільки це дозволяє необхідність процесу) потужність буде не номінальною, а 72,9% * номінальною
Щоб знати економію за рік, необхідно знати справді необхідну робочу швидкість двигуна, про який йде мова. Чим довші робочі діапазони нижче номінальної швидкості, тим більшим буде приріст. Ми детальніше побачимо вигоди та різні сценарії у статті, присвяченій варіації швидкості.
Оптимізація систем передачі
Ефективність різних систем передачі: