|
Energijsko varčni elektropogoni
Po
analizah ZVEI bi v Nemčiji lahko letno prihranili 27,5 TWh energije,
19,2 milijonov ton CO2 in 2,2 milijarde EUR stroškov
Z
zaostrovanjem problematike racionalne rabe energije se povečuje pritisk tudi
na proizvajalce in uporabnike električnih pogonov. Uporaba okolju bolj
prijazne, energijsko učinkovite pogonske tehnike je zelo pomembna, saj gre
za ogromen varčevalni potencial. Tri četrtine vseh elektromotorjev se
uporablja za pogon črpalk, ventilatorjev in kompresorjev, kjer bi se lahko
zmanjšala vrtilna hitrost in prihranila energija.
Industrijski motorji porabijo okoli 30 odstotkov proizvedene električne
energije na svetu, vendar pa jih je manj kot 10 odstotkov opremljenih z
najbolj učinkovito regulacijo. Posledica tega je, da motorji tečejo s polno
hitrostjo in se potem »dušijo«, da zmanjšajo izhodni učinek. To je podobno,
kot voziti avtomobil z eno nogo na pedalu za plin, z drugo pa pritiskati na
zavoro ...
Po
podatkih ZVEI (Zvezno združenje elektrotehnične in elektronske industrije,
Nemčija) bi lahko pri mehanski pretvorbi energije od celotne porabe energije
v Nemčiji (248 TWh, 2004) z uporabo energijsko varčnih elektromotorjev
prihranili 2,2 %, s pomočjo električne regulacije vrtilne hitrosti pa 9 %.
To pomeni prihranek 27,5 TWh letno. Z drugimi besedami: za 2,2 milijarde EUR
manj stroškov in 19,2 milijonov ton manj proizvedenega CO2!
Vir: ZVEI
Nemško
zvezno združenje elektrotehnične in elektronske industrije je ugotovilo, da
bi samo v Nemčiji z usklajenim prehodom na energijsko učinkovito gnane
črpake, ventilatorje, kompresorje in centrifuge v industriji lahko letno
prihranili okrog 27,5 milijard kWh električne energije. Pri tem bi se
investicije v tovrstne varčevalne ukrepe izplačale v času od pol leta do
štirih let.
Ocene
raziskovalcev družbe ABB AG v Nemčiji kažejo, da bi uporaba sodobnih
frekvenčnih pretvornikov v vseh ustreznih napravah na svetu prinesla
prihranek električne energije, ki ustreza porabi države, kot je Španija.
Podobne
ugotovitve potrjuje tudi predstavljena študija o klimi (BDI in McKinsey).
Elektronika skrbi za gospodarno delovanje pogonov
Pri
klasično reguliranih pogonih (pri črpalkah ali ventilatorjih) se uporablja
mehansko dušenje. Motor deluje kontinuirano s polno močjo. Ko je potrebno
manj zraka, se to regulira z mehanskim odporom, konkretno s pomočjo
dušilnega ventila.
V
nasprotju s tem pa elektronska regulacija vrtljajev skrbi, da se stroju ali
napravi dovaja samo energija, ki je potrebna za proces (v tistem trenutku).
Elektronika skrbi, da deluje pogon gospodarno.
To se
doseže s frekvenčnimi pretvorniki, ki prilagodijo hitrost motorja tako, da
ustreza določenemu tlaku ali pretoku, namesto da obratujejo s polno
hitrostjo.
Po oceni
podjetja Control Techniques GmbH je tako izvedenih samo 12 % obstoječih
pogonov. Poleg tega pa je danes samo vsak tretji elektromotor v prodaji
opremljen s frekvenčnim regulatorjem. Po oceni zduženja ZVEI bi bilo
ustrezno, če bi bil tako opremljen vsak drugi.
Na
splošno velja, da je pri pogonih potencial varčevanja energije večji od 10
%. Pri tem pa se vračilo investicije doseže zelo hitro, saj v času
življenjskega cikla električnega pogona odpade na stroške električne
energije okoli 90 %, stroški nabave pa pogosto ležijo daleč pod desetimi
odstotki.
Primer
prepolovitve stroškov energije
Primer
možnosti velikega prihranka energije kaže projekt Haase Antriebstechnik
GmbH: Na hidravlični stiskalnici za izdelavo iztiskanih aluminijastih
profilov proizvaja tlak osem hidravličnih črpalk z močjo po 160 kW. Analiza
porabe energije je pokazala, da delujejo elektromotorji v 90 % časa, od 3300
obratovalnih ur, v praznem teku.
Elektromotorni pogoni so bili nato izvedeni s frekvenčnimi pretvorniki, ki
omogočajo varčevanje z energijo. Moč izgub v praznem teku se je zmanjšala na
eno četrtino, dinamična prilagoditev na obremenitev je zmanjšala tok motorja
v praznem teku na polovico. S tem se magnetenje motorja avtomatsko prilagodi
potrebni moči in motor teče optimalno (glede izgub). Po prenovi je uporabnik
zmanjšal porabo energije za okrog 50 %.
Vzroki za
nezadostno ukrepanje
Kljub
temu, da ''denar leži na cesti'' in se mnoga podjetja obnašajo čedalje bolj
okolju prijazno, je deležna poraba električnega toka (posebno) pri napravah
kot so črpalke, ventilatorji in kompresorji v podjetjih še vedno premajhne
pozornosti. Za to neugodno stanje je več vzrokov.
ZVEI
izpostavlja, da kupci investicijske opreme (ali tisti, ki odločajo), niso
odgovorni za obratovalne stroške. Ti so zainteresirani samo na najnižje
nabavne stroške. V večini primerov motor ali kompleten električni pogon ''ne
gre'' direktno h končnemu uporabniku, ampak k proizvajalcu stroja ali
naprave. Ta se mora zopet izkazati s konkurenčno nabavno ceno, ne pa z
nizkimi obratovalnimi stroški njegovega stroja oz. naprave.
Po
ZVEI-u bi moral nosilec odločitve pri nakupu pogona poleg nabavnih stroškov
upoštevati tudi stroške obratovanja.
Pri ABB
ugotavljajo druge vzroke za zadržano investiranje v bolj ''zeleno'' metodo
reguliranja hitrosti. Njihove stranke najpogosteje navajajo tri vzroke:
Uporabnike skrbi zanesljivost frekvenčnega pretvornika, kot tudi potrebna
kapaciteta za doseganje visoke napetosti pri najvišji hitrosti motorjev.
Stranke tudi pravijo, da so zaskrbljene zaradi motenj, ki bi jih pretvorniki
lahko povzročili v njihovih električnih sistemih.
Nemška
pogonska tehnika v vzponu
Ne glede
na trenutno še precej zadržan pristop industrije k prenovi električnih
pogonov pa panoga zelo uspešno posluje. Nemški proizvajalci električnih
pogonov so poslovno leto 2006 zaključili z močno povečano prodajo (za 9,15
%) in pridelali 9,5 milijard EUR prihodka.
Za leto
2007 računa ZVEI celo s povečanjem za 9,7 %. Tudi pričakovanja v prvi
polovici leta 2008 so visoka. Njihov glavni odjemalec, strojna industrija,
je napoved svoje rasti že drugič popravil navzgor ...
Viri:
Energieeffiziente Antriebstechnik – eine Win-Win Situation
Erfolg in
einer sich wandelnden Welt, ZVEI, Taetigkeitsbericht 2006/2007
Energiespar-Motoren für aktiven Klimaschutz
http://www.automatica-muenchen.de
ABB
converters save energy and costs
http://www.abb.si
26.2.2008
|
