Automation and Drives. AQUATHERM 06 Úspory energie. Úspory energie. Motory. Měniče. SinaSave. Úspory energie. při použití elektrických pohonů

Transkript

1 při použití elektrických pohonů 1

2 Spotřeba energie Světová spotřeba energie: 40% průmysl z toho v Evropě ca 2/3 zabírají elektrické pohony Při analýze pořizovacích a provozních nákladů dojdeme k závěru, že spotřeba energie tvoří velmi podstatný díl. 2

3 Provozní náklady v průmyslu Vysoké provoní náklady jsou důsledkem vysoké spotřeby energie. Snižování provozních nákladů znamená hospodárnější proces, který je zároveň šetrnější k životnímu prostředí. Možnosti úspory energie v průmyslu Úsporné motory Elektrické pohony Optimalizace procesu n 3

4 Celkové náklady za motor Celkové náklady % Typická životnost pořizovací cena motoru Cena montáže a údržby Cena spotřebované energie Výkon 4

5 Dosažení vyšší účinnosti motorů zvýšením podílu aktivního materiálu v motoru použitím kvalitnějších materiálů plechu optimalizace ložisek a ventilátoru 5

6 Klasifikace účinnosti motoru Dle dohody mezi EU a Komisí výrobců elektromotorů v Evropě (CEMEP) se účinnost motoru 2 a 4 pól, 1,1 90 kw klasifikuje takto: * EFF1 - vysoká účinnost * EFF2 - zvýšená účinnost * EFF3 - standardní účinnost 6

7 Klasifikace účinnosti motoru 100 Vysoká účinnost (EFF1) , ,5 5, ,2 1,5 1,1 0,75 0,55 0, ,25 Vyšší účinnost (EFF2) 80 0,18 Účinnost v % Výkon v kw SIEMENS v dnešní době vyrábí pouze motory v EFF1 a EFF2 7

8 Úspory při regulaci Minimalizace ztrát energie užitím pohonu s regulací otáček Regulace průtoku škrcením I I I t t t Regulace otáček I I t t H M ~~ H M 8

9 Spotřeba energie pohonu čerpadla dodaný výkon, 285 % dodaný výkon, 160 % 285 % 281 % 265 % M 160 % ztráty transformátoru transformátor 158 % ztráty motoru ztráty pumpy ~ ~ ztráty FM 152 % ztráty motoru M 160 % 142 % ztráty ve ventilu 100 % ztráty pumpy 100 % Použitý výstupní výkon Použitý výstupní výkon Další plýtvání energií často vzniká zbytečným předimezováním pumpy 9

10 Ztráty při řízení průtoku pomocí škrcení PPump D eliver y h ead DPPump = Ztráty čerpadla* 1 DPThrottle = Ztráty ve ventilu DPPipe = ztráty v potrubí PThrottle PS = Výstupní výkon systému 1 = charakteristika pumpy 3 2 = charakteristika systému 3 = systém + škrtící klapka PPipe 2 roli hraje též překonávaná geografická výška PS 0 Q2 Q1 = Qmax * bez ztrát vířením Flow Rate 10

11 Ztráty při řízení průtoku pomocí škrcení H Výtlačná výška H3 H2 A3 Charakteristika čerpadla/ventilátoru A2 A1 H1 nn charakteristika systému otáčky motoru zůstavají konstantní průtok se nastavuje pomocí ventilu Výkon P P1 P2 P3 Q3 Q2 Průtok Q Q1 11

12 Ztráty při řízení průtoku při řízení otáček Delivery head DPPumps = ztráty pumpy* 1 DPPipe = ztráty potrubí PS = Výkon systému 1 = Charakteristika čerpadla 4 2 = charakteristika systému PPump 4 = Charakteristika čerpadla PPipe 2 PS 0 Q2 * bez ztrát vířením Q1 = Qmax Flow Rate 12

13 Ztráty při řízení průtoku při řízení otáček H výtlačná výška H1 charakteristika čerpadla/ventilátoru B1 nn n2 H2 H3 B2 n3 charakteristika systému B3 výkon P P1 Spotřebovaný činný výkon při provozu s regulovaným pohonem (frekvenčním měničem) P2 P3 Q3 Q2 Průtok Q Q1 13

14 díky regulaci otáček Výkon P P2 P3 P2 ušetřená energie P3 Q3 Provozní doba % Q2 Průtok Q Q1 100 Jmenovitý výkon pumpy: 1200 kw Cena energie: 0,04 Euro/kWh Doba provozu: (220 dní po 24h) h 40 Úspora energie: Úspora nákladů na danou energii: Průtok Q kwh ,- Euro

15 Minimalizace ztrát během zrychlování Electronically controlled acceleration Direct acceleration n RotorLosses n t ta Velké ztráty v rotoru při rozjezdu Ztráty pocházejí z rozdílu otáček rotoru a frekvence dodávané ze zdroje n RotorLosses n t ta ztráty při rozjezdu jsou při napájení z mměniče minimalizovány, protože dochází k postupnému zvyšování frekvence 15

16 Další škodlivé aspekty při zaškrcování kavitace slyšitelné proudění hlučnost přihánění vzduchu přihánění pevných látek nestacionární stavy vibrace 16

17 Výpočty úspor energie Program zdarma k dispozici tvořen a aktualizován ve spolupráci mezi Siemens a univezitou Kaiserslauten výpočet úspor při použití měniče výpočet úspor ve srovnání motorů 17

18 Závěr Děkuji za Vaši pozornost! 18