Il costo energetico per far funzionare un motore elettrico in dieci anni è almeno 30 volte il prezzo di acquisto originale. Con il consumo di energia responsabile della stragrande maggioranza dei costi dell'intera vita, Marek Lukaszczyk del produttore di motori e azionamenti, WEG, spiega cinque modi per migliorare l'efficienza energetica del motore. Per fortuna, i cambiamenti in un impianto non devono essere enormi per ottenere risparmi. Molte di queste modifiche funzioneranno con il tuo footprint e le tue attrezzature esistenti.
Molti motori elettrici in uso sono a bassa efficienza o non adeguatamente dimensionati per l'applicazione. Entrambi i problemi si traducono in motori che lavorano più duramente del necessario, utilizzando più energia nel processo. Allo stesso modo, i motori più vecchi potrebbero essere stati riavvolti alcune volte durante la manutenzione, riducendo la loro efficienza.
In effetti, si stima che un motore perda dall'uno al due percento di efficienza ogni volta che viene riavvolto. Poiché il consumo di energia rappresenta il 96% del costo totale del ciclo di vita di un motore, pagare un extra per un motore ad alta efficienza si tradurrà in un ritorno sull'investimento durante la sua durata.
Ma se il motore funziona e funziona da decenni, vale la pena aggiornarlo? Con il giusto fornitore di motori, il processo di aggiornamento non è dirompente. Un programma predefinito garantisce che la sostituzione del motore venga eseguita rapidamente e con tempi di fermo minimi. La scelta di impronte standard del settore aiuta a semplificare questo processo, poiché il layout di fabbrica non dovrà essere modificato.
Ovviamente, se hai centinaia di motori nella tua struttura, non è possibile sostituirli in una volta. Scegli come target i motori che sono stati sottoposti a riavvolgimento per primi e pianifica un programma di sostituzioni nell'arco di due o tre anni per evitare tempi di fermo significativi.
Sensori delle prestazioni del motore
Per mantenere i motori in funzione in modo ottimale, i responsabili dell'impianto possono installare sensori retrofit. Con metriche importanti come vibrazioni e temperatura monitorate in tempo reale, le analisi di manutenzione predittiva integrate identificheranno i problemi futuri prima del guasto. Con le applicazioni basate su sensori i dati del motore vengono estratti e inviati a uno smartphone o tablet. In Brasile, uno stabilimento di produzione ha implementato questa tecnologia su motori che azionano quattro macchine di ricircolo d'aria identiche. Quando il team di manutenzione ha ricevuto un avviso che indicava livelli di vibrazione superiori alla soglia accettabile, la loro maggiore vigilanza ha consentito loro di risolvere il problema.
Senza questa intuizione, avrebbe potuto verificarsi una chiusura imprevista della fabbrica. Ma dove sono i risparmi energetici nel suddetto scenario? In primo luogo, una maggiore vibrazione è un maggiore utilizzo di energia. Piedi solidi integrati su un motore e una buona rigidità meccanica sono fondamentali per garantire meno vibrazioni. Risolvendo rapidamente le prestazioni non ottimali, questo spreco di energia è stato ridotto al minimo.
In secondo luogo, impedendo l'arresto completo di una fabbrica, non erano necessari i requisiti energetici più elevati per riavviare tutte le macchine.
Installa soft starter
Per macchine e motori che non funzionano in modo continuo, i gestori dell'impianto dovrebbero installare soft starter. Questi dispositivi riducono temporaneamente il carico e la coppia nella catena cinematica e il picco di corrente elettrica del motore durante l'avviamento.
Pensa a questo come a un semaforo rosso. Anche se potresti premere il pedale dell'acceleratore quando la luce diventa verde, sai che questo è un modo di guidare inefficiente e meccanicamente stressante, oltre che pericoloso.
Allo stesso modo, per l'attrezzatura della macchina, un avvio più lento utilizza meno energia e si traduce in una minore sollecitazione meccanica sul motore e sull'albero. Per tutta la durata del motore, un avviatore statico offre risparmi sui costi attribuiti a costi energetici ridotti. Alcuni avviatori statici hanno anche l'ottimizzazione automatica dell'energia incorporata. Ideale per applicazioni con compressori, l'avviatore statico giudica i requisiti di carico e si regola di conseguenza per mantenere il dispendio energetico al minimo.
Utilizzare un variatore di velocità (VSD)
A volte indicati come inverter a frequenza variabile (VFD) o inverter, i VSD regolano la velocità di un motore elettrico, in base ai requisiti dell'applicazione. Senza questo controllo, il sistema frena semplicemente quando è richiesta meno forza, espellendo l'energia sprecata sotto forma di calore. In un'applicazione con ventola, ad esempio, i VSD riducono il flusso d'aria secondo i requisiti, piuttosto che limitarsi a interrompere il flusso d'aria pur rimanendo alla massima capacità.
Combina un VSD con un motore ad alta efficienza e i costi energetici ridotti parleranno da soli. Nelle applicazioni delle torri di raffreddamento, ad esempio, l'utilizzo di un motore W22 IE4 super premium con un VSD HVAC CFW701, se adeguatamente dimensionato, fornisce una riduzione dei costi energetici fino all'80% e un risparmio medio di acqua del 22%.
Sebbene l'attuale regolamento stabilisca che i motori IE2 devono essere utilizzati con un VSD, questo è stato difficile da applicare in tutto il settore. Questo spiega perché i regolamenti stanno diventando più rigidi. A partire dal 1 ° luglio 2021, i motori trifase dovranno soddisfare gli standard IE3, indipendentemente da eventuali aggiunte VSD.
Le modifiche del 2021 stanno anche portando i VSD a standard più elevati, assegnando anche a questo gruppo di prodotti valutazioni IE. Ci si aspetta che soddisfino uno standard IE2, sebbene un azionamento IE2 non rappresenti l'efficienza equivalente di un motore IE2: si tratta di sistemi di classificazione separati.
Fai pieno uso dei VSD
Installare un VSD è una cosa, usarlo al massimo delle sue potenzialità è un'altra. Molti VSD sono ricchi di funzioni utili che i gestori degli impianti non sanno esistere. Le applicazioni della pompa sono un buon esempio. La gestione dei fluidi può essere turbolenta, tra perdite e bassi livelli di fluido, ci sono molte cose che possono andare storte. Il controllo integrato consente un uso più efficace dei motori in base alle esigenze di produzione e alla disponibilità dei fluidi.
Il rilevamento automatico del tubo rotto nel VSD può identificare le zone di perdita di fluido e regolare di conseguenza le prestazioni del motore. Inoltre, il rilevamento della pompa a secco significa che se il fluido si esaurisce, il motore viene automaticamente disattivato e viene emesso un avviso di pompa a secco. In entrambi i casi, il motore riduce il proprio consumo di energia quando è richiesta meno energia per gestire le risorse disponibili.
Se si utilizzano più motori nell'applicazione della pompa, il controllo della pompa jockey può anche ottimizzare l'uso di motori di diverse dimensioni. Può essere che la domanda richieda solo un piccolo motore per essere in uso o una combinazione di un motore piccolo e grande. Pump Genius offre una maggiore flessibilità per utilizzare il motore di dimensioni ottimali per una determinata portata.
I VSD possono persino eseguire la pulizia automatica della girante del motore, per garantire che il deragging venga eseguito in modo coerente. Ciò mantiene il motore in condizioni ottimali che ha effetti positivi sull'efficienza energetica.
Se non sei felice di pagare 30 volte il prezzo del motore in bollette energetiche in un decennio, è il momento di apportare alcune di queste modifiche. Non avverranno dall'oggi al domani, ma un piano strategico mirato ai punti deboli più inefficienti si tradurrà in vantaggi significativi in termini di efficienza energetica.
Tempo post: novembre-09-2020