Energeticky úsporná řešení s plynulou regulací průtoku kapalin Zámecký hotel Třešť, 22-09-2011 David Wurst Product Manager
Osnova EE - Energy Efficiency - Úspory elektrické energie Regulované pohony a softstartéry - Sortiment 2011 / 2012 Dialog s obsluhou a PC SW 2
EE Energy Efficiency 3
4 běžně používané způsoby, které mohou vést k úsporám použitím plynulé regulace otáček při regulaci průtoku média u ventilátorů a čerpadel snížením skutečného efektivního proudu (True RMS) potlačením harmonických rekuperací energie do napájecí sítě v generátorickém režimu motoru vzájemnou výměnou energie propojením SS meziobvodů 4
Plynulá regulace - princip s ventilem: Motor se točí na jmenovitých otáčkách Pouze redukce mechanických ztrát Příkon 95% s měničem: Regulace do pomala Příkon = otáčky 3 Průtok 5
Plynulá regulace - příklad 6
Drive EE-ComKit: dokumentace a podpůrné prostředky Leták EE a měniče CD se SW ECO2 - výpočet úspor a návratnosti ATV61, ATV21(212), ATV312 Potřebné vstupní údaje: popis původní instalace (škrcení před/za čerpadlem, ventilátorem, bypass, hydrostatická výška) cena za 1 kwh (lze v Kč) cena investice do měniče a příslušenství % údaje o průtoku daného media za 1 rok s přesností na 10% Aplikační letáky CD lze získat přes příslušné obchodní zástupce Schneider Electric Schneider Electric Power EMEAS David Wurst 7
ECO² Výpočet úspor a návratnosti ventilátory a čerpadla Krok 1 : Parametry sítě a motoru Krok 2 : Průmysl nebo budovy Krok 5 : Náklady na instalaci Výsledek 1 : Úspory el. Energie a CO2 Krok 3 : krytí IP xx Krok 4 : Časová zatížitelnost Výsledek 2 : Doba návratnosti investice Schneider Electric - Machines NOW! - Name Date 8
Harmonické Výsledkem pulzního odběru proudu je generování lichých harmonických z měniče do napájecí soustavy. Obsah a velikost harmonických měřených na napájecích svorkách měniče závisí na jeho konstrukci, použitém příslušenství a vlastnostech sítě. 9
Harmonické Nesinusový signál je součtem X sinusových harmonických Hlavní parametry Celkové harm. zkreslení THDI% = I 2 2 + I 2 3 + I I 1 2 4... + I 2 n *100 RMS Skut.ef. Hodnota proudu I rms = h = h= 1 I 2 h Schneider Electric - Machines NOW! - Name Date 10
Potlačení harmonických Síťové nebo stejnosměrné tlumivky, snížení kapacity ve ss meziobvodu Vícepulzní zapojení 12/18/ 4 kvadrantový měnič s rekuperací Pasivní nebo aktivní harmonické filtry 11
12-ti pulzní zapojení potlačení H5 a H7 Fázový posuv o 30 oproti Ix2 H5 a H7 je potlačena Trojúhelník 6 pulzní usměrňovač M Střídač Hvězda 6 pulzní usměrňovač > 12 pulzní napájení měniče s trafem Dd0y11( potlačí H5 a H7) Schneider Electric Power EMEAS David Wurst 05-2011 12
18-ti pulzní zapojení potlačení H5, H7, H11 a H13 > 18 pulzní napájení měniče s trafem Dd0d+20d-20( potlačí H5, H7, H11, H13) Schneider Electric Power EMEAS David Wurst 05-2011 13
Rekuperace a propojení meziobvodů AFE Active Front End potlačení harmonických - THDI < 5% VW3A7260-64 VW3A7265-69 VW3A72 5x / 7x ATV61/71..N4D / Y 14
AFE možné kombinace usměrňovačů a střídačů 15
Aktivní harmonický filtr > Aktivní harmonický filtr ( Sinewave, AccuSine ): 16
Finanční porovnání Reálný případ CAPEX Měnič ATV: THDI-100 vs 35% 8 x 22kW Síť.proud Stykače Jističe 100% 60A Tesys D50 NS80HM A80 35 % 38A Tesys D32 NS80HM A50 Kabeláž Trafo 16 mm² 10 mm² 800 KVA 630 KVA Schneider Electric - Machines NOW! - Name Date 18
Finanční porovnání OPEX Měnič ATV: THDI-100 vs 35% Reálný případ 8 x 22kW 100% 35% Časové vytížení 0,6/rok Ztráty v siť kabelu (200m) Ztráty v měniči Ztráty v trafu 2070 W 830 W 2250 W 1770 W 2600 W 2470 W Úspory: 16 kw/h x 0,062= 1000 Schneider Electric - Machines NOW! - Name Date 19
Přístup k problematice harmonických Minimalizace harmonického zkreslení Schneider Electric Power EMEAS David Wurst 20
Frekvenční měniče pro stroje a výrobní linky 21
Altivar 12 312-32 Komunikace: Modbus RTU, CANopen CANopen-daisy chain, DeviceNet, Modbus TCP, EtherCat, ProfibusDP, Fipio Altivar 12 pro motory 180 W až 2,2 kw Altivar 312 pro motory 180 W až 15 kw Altivar 32 pro motory 180 W až 15 kw EMC Zabudované vf filtry C1/C2/C3 22
Frekvenční měniče a softstartéry pro technologické procesy 23
Altivar 61 71 Komunikace: Modbus RTU, CANopen CANopen-daisy chain, DeviceNet, Modbus TCP, EtherCat, ProfibusDP, Fipio Altivar 61 pro motory 370 W až 2,4 MW Altivar 71 pro motory 370 W až 2 MW Servomotory 370 W až 500 kw 24
Frekvenční měniče Altivar 61 a 71 varianta I rozšířitelné provedení krytí IP23 nebo IP54 ATV71 ( ATV61 ) 400 V 500 V 690 V Výkony od 90 kw do 500 (630) kw Rozšíření do 1400 kw (120%Mn) Výkony od 90 kw do 500 (630) kw Rozšíření do 1800 kw (120%Mn) Výkony do 90 kw do 630 (800) kw Rozšíření do 2400 kw (120%Mn) pro zkratový proud sítě > 50kA potlačení harmonických 12 ( 18, 24 ) pulzní zapojení zabudované EMC filtry a vstupní tlumivky volitelné du/dt motorové filtry povrchová úprava RAL 7032 (skříň) a RAL 7022 (sokl) 25
Frekvenční měniče pro velké výkony výkony nad 800 kw IP23/54/55 Výměníky vzduch/kapalina, kapalina/kapalina 26
Frekvenční měniče Altivar 61 a 71 komunikace: VW3A3311 Fipio VW3A3303 Uni-Telway/Modbus VW3A3302 Modbus + VW3A3304 Interbus-S VW3A3307S371 Profibus DP V1 VW3A3312 LonWorks VW3A3315 BACnet VW3A3313 Metasys N2 VW3A3314 Apogee FLN VW3A3310D Modbus TCP Daisy Chain VW3A3309 DeviceNet VW3A3316 Ethernet IP Daisy Chain VW3A3317 CC link VW3A33xx Powerlink (2011) VW3A33yy Profinet (2011) 27
VN Frekvenční měniče 28
VN frekvenční měniče Altivar 1100 Napěťové hladiny 3,3, 4,16, 6, 6,6 a 10 kv Výkony: 0,5 to 10 MW Vodou nebo vzduchem chlazené Rekuperace Kompletní dodávky včetně trafa a motoru Omezení harmonických ( 36 pulzní zapojení ) multihladinový střídač dodávky včetně VN motorů 29
Softstartéry 30
Softstartéry Altistart 3 až 1200 A Náročnost aplikace High End - TCS ATS 48 Standardní ATS 22 Optimální ATS01 Novinka Výkon motoru 0,37 kw 7,5 kw 15 kw 45 kw 315 kw 630 kw 31
Altistart 22: pro motory od 4 do 500 kw Pro motory od 17 do 590 A Napětí: 3 x 200 až 600 V Možnost zapojení: Mezi síť a motor Uvnitř trojúhelníku (inside delta) 5 konstrukčních velikostí 15 proudových rozsahů: 17 32-47 A 62 75-88 A 110 140-170 A 210 250 320-410 A 480-590 A 32
Softstartéry od 3 do 1200 A Altistart 01 s by-passem 3 až 32 A Altistart 22 s by-passem 17 až 590 A Altistart 48 bez by-passu 17 až 1200 A 33
TVDA ověřená řešení 34
Altivar 61 a 71 IMC karta: Zabudovaný řídicí systém s optimálními pořizovacími náklady Optimální řešení: 16 diskrétních V/V Zabudovaný port Ethernet 2 analogové vstupy 2 analogové výstupy CANopen master Přizpůsobeno pro ATV61/71: IMC karta je napojena na systémovou sběrnici ATV Komunikace s lokálními V/V Komunikace s V/V na rozšiřující kartě Výměna dat s komunikační kartou Přímé čtení/ zápis z/do interních registrů měniče Schneider Electric - Industry Business Machine Solutions - April 2011 35
Ověřená řešení pro stroje Čerpací a tlakovací stanice next Kaskádní regulace čerpadel M168 ATV 212 ATV 61 ATS 22 Základní funkce 1)Regulace tlaku na výstupu 2)Inteligentní Start / Stop čerpadla 3)Funkce uspání a probuzení 4)Řízení limitace průtoku 5)Řízení plnění potrubí 6)Kompenzace třecích ztrát 7)Přetlaková ochrana 8)Ochrana před chodem naprázdno 9)Ochrana před kavitací 10) Ovládání pomocného čerpadla 11)Nasávací čerpadlo 12)Denní / Noční provoz 13)Sledování doby chodu čerpadel 14) EE 36
Dialog s obsluhou 37
Altivar 12 312 32 61 71 Lexium 32 Dialog s obsluhou Externí LED displeje F--- : EXTENDED MENU F100 : Freq. 1 reached F101 : Freq. 2 reached F102 : Freq. 2 bandw. F108 : Logic Funct. 1active F109 : VIA selection Rem Loc/Rem Externí grafický LCD displej Jasné texty 22 jazyků Nastavení bez příručky Stejný displej jako u jiných Altivarů 38
PC software PowerSuite x SoMove V 2.6.4 V 1.2.4.0 ATV11 ATV28 ATV31/312 ATV38 ATV58 ATV58F ATV61 ATV71 ATV71L ATV71383 ATS48 LXM05 TeSys U a T ATV12 ATV31/312 ATV32 ATS22 LXM32 TCSMCNAM3M002P Schneider Electric - Power EMEAS - David Wurst
SoMove k dispozici od roku 2010 Pro nové servopohony a frekvenční měniče Tvorba struktury krok za krokem Autoscan po sběrnici, deklarace připojených zařízení 40
SoMove ATV Logic 1. Vstupy 2. Vazby 3. Funkční bloky - FB 4. Plocha 5. Komentáře 6. Propojení mezi FB 7. Číslo FB 8. Výstupy 9. Nabídka FB 41
Připoj Nastav - Spusť 42
Maximum z Vaší energie Děkuji za Vaši pozornost! David Wurst david.wurst@schneider-electric.com