www.pemp.pl DLACZEGO STOSOWAĆ SILNIKI ENERGOOSZCZĘDNE ? Elektryczne układy napędowe w krajach UE To: www.pemp.pl •znaczący udział w całkowitym zużyciu energii elektrycznej w UE przekraczający 50%; • duży potencjał.
Download ReportTranscript www.pemp.pl DLACZEGO STOSOWAĆ SILNIKI ENERGOOSZCZĘDNE ? Elektryczne układy napędowe w krajach UE To: www.pemp.pl •znaczący udział w całkowitym zużyciu energii elektrycznej w UE przekraczający 50%; • duży potencjał.
www.pemp.pl DLACZEGO STOSOWAĆ SILNIKI ENERGOOSZCZĘDNE ? Elektryczne układy napędowe w krajach UE To: www.pemp.pl •znaczący udział w całkowitym zużyciu energii elektrycznej w UE przekraczający 50%; • duży potencjał oszczędności (wymiana silników i układy płynnej regulacji prędkości obrotowej); • powszechność stosowania – szczególnie silników indukcyjnych 3-fazowych. Jak uzyskano wzrost sprawności? Poprzez rozwiązania techniczne zmierzające do ograniczenia strat energii. www.pemp.pl - wzrost masy materiałów czynnych: zwiększenie przekroju - zwiększenie ilości materiałów - zmniejszenie strat w przewodów w uzwojeniu stojana czynnych (aluminium, miedź) zastosowanie blach stojanie i wirniku umożliwia poprzez powiększenie przekroju poprzez zwiększenie przekroju - odpowiedni dobór elektrotechnicznych o o zastosowanie wentylatora optymalizacja wielkości żłobków blach stojana; żłobków z zachowaniem łożysk (selekcja pod mniejszej stratności i mniejszej średnicy; szczeliny powietrznej - skrócenie długości połączeń rozkrojów blach; kątem średnic i luzu grubości; - dopasowanie konstrukcji pomiędzy wirnikiem a czołowych uzwojeń stojana; - zwiększenie przekroju poprzecznego); wydłużenie pakietu blach stojana do lepszych stojanem; - zmniejszenie liczby zwojów w uzwojenia; poprawa smarowania stojana (wydłużenie warunków przepływu - stojana. poprawa kształtu zębów uzwojeniu łożysk; obudowy silniki bez zmian powietrza straty na (profil(mniejsze zakończeń wymiarów montażowych); tarcie aerodynamiczne); żłobków); - dobór mniejszych klinów - zastosowanie przewietrzników żłobkowych z materiału zewnętrznych magnetycznego; Porównanie sprawności silników standardowych i energooszczędnych www.pemp.pl Inne zalety uzyskane w wyniku usprawnień technicznych Poza wyższą sprawnością silniki energooszczędne charakteryzują się: - niższymi przyrostami temperatury uzwojenia, łożysk i obudowy (stąd większa odporność na przeciążenia); - cichszą pracą; - obniżonym poziomem drgań; - wyższą trwałością niż silnik standardowy; - niższymi kosztami eksploatacyjnymi; Kiedy można zastosować silnik energooszczędny? www.pemp.pl Podstawowe wytyczne: Inne przesłanki dla zastosowania znajdują silników zastosowanie W praktyce silniki energooszczędne energooszczędnych: do pracy ciągłej * do napędu takich urządzeń jak: Co jeszcze należy brać pod uwagę przy doborze silnika wentylatory , pompy mieszadła. • wyposażana jestodśrodkowe, nowa instalacja o przewidywanej długiej energooszczędnego? żywotności,silnika energooszczędnego w miejsce silnika Zastosowanie • zazwyczaj wyższą prędkość obrotową silnika energooszczędnego: standardowego jest uzasadnione wówczas, gdy czaspracy pracy • w przypadku znacznych modyfikacji warunków jeżeli prędkość obrotowa silnika energooszczędnego jest większa niż silnika w ciągu roku jest na tyle długi, że w wyniku takiego napędu obrotowa w obsługiwanym procesie,silnika standardowego o takiej prędkość zastępowanego przedsięwzięcia uzyskuje się znaczące oszczędności energii samej liczbie biegunów, to zwiększa się wydajność technologiczna • zamiast przezwajania starych jednostek standardowej pobieranej przez napęd elektryczny. Wartośćotego efektu napędzanego urządzenia np. pompa napełniająca zbiornik napełni go konstrukcji, zależy od wzajemnej relacji wartości sprawności silników. w krótszym czasie; • przy zastępowaniu silników przewymiarowanych lub Przy ocenie celowości zastosowania silnika • parametry rozruchowe silnika np.: wyższe prądy rozruchu w silniku niedociążonych, energooszczędnego nie należy przyjmować z góry ustalonej energooszczędnym. minimalnej liczby godzin silnikaprogramu w ciągu roku, ale • gdy wymiana silnika pracy jest częścią oszczędzania trzeba uwzględniać konkretną sytuację. energii. * praca ciągła nie oznacza tu nieprzerwanego działania przez kilkadziesiąt, czy kilkaset godzin, tylko czas, w którym silnik osiąga ustalony stan cieplny - możliwe są nawet 1 do 2 rozruchów na godzinę Oznakowanie silników o podwyższonej sprawności www.pemp.pl Opłacalność inwestycji www.pemp.pl Przykład 1 Czas zwrotu nakładów poniesionych na zakup silnika energooszczędnego serii SEE Przykład 2 zamiast standardowego serii Sg. Na przykładzie silników indukcyjnych napięcia, 4-biegunowych. Czas zwrotu nakładów poniesionych naniskiego zakup silnika energooszczędnego Sh elektrycznej zamiast remontu silnika istniejącego, który Koszt jednostkowy serii energii przyjęto na poziomie 0,3 zł/kWh. uległ awarii (serie SCDdm – 250 kW; SZDr – 800 i 1250 kW). Silniki pracują przy obciążeniu nominalnym. Na przykładzie silników indukcyjnych na napięcie 6000 V, 4-biegunowych. Koszt jednostkowy energii elektrycznej przyjęto na poziomie 0,2 zł/kWh. Silniki pracują przy obciążeniu nominalnym. Ile można zaoszczędzić stosując silnik energooszczędny zamiast standardowego? www.pemp.pl Przykład w oparciu o porównanie kosztów ponoszonych w cyklu życia silnika energooszczędnego i standardowego. Analizę LCC dla silnika indukcyjnego uproszczono do określenia kosztów zakupu i kosztów użytkowania, jako kosztu energii elektrycznej pobranej z sieci w okresie eksploatacji . Do analizy porównawczej wybrano silniki standardowe i energooszczędne o 2 parach biegunów i mocach znamionowych 2,2; 18,5; 75 kW . Czas eksploatacji silników określono na 15 lat. Czas pracy w ciągu roku od 200 do 6000 h. Założono, że silniki pracują przy obciążeniu 75% mocy nominalnej. Komentarz Dalsze (naeksploatacji) przykładzie silnika kW) Przyjętoinformacje stałą (w czasie cenę energii75 elektrycznej na poziomie 0,3 zł/kWh. Stopa dyskonta 6,5%. Różnica Miejsca zerowe w kosztach wyznaczonych poniesionych funkcji w cyklu pokazują życia przy (przez jakim 15 lat min. czasie pracy silnika eksploatacji) silnika w energooszczędnego każdym roku w ciągu i standardowego 15 lat eksploatacji, przy wzrostpracy cyklu kosztów w każdym w cykluroku życia 6000 spowodowany h z obciążeniem wyższą 75%ceną mocy silnika energooszczędnego nominalnej wynosi 14równoważony 375 zł na korzyść jest wartością silnika zaoszczędzonej energii elektrycznej. energooszczędnego. Efekt ekologiczny www.pemp.pl W wyniku oszczędności energii elektrycznej w układzie napędowym gdzie zastosowano silnik energooszczędny zamiast standardowego uzyskujemy efekt ekologiczny zlokalizowany w elektrowni zawodowej. Produkcja 1 kWh energii elektrycznej wiąże się z następującą emisją *: • CO2 – 1,014 kg/kWh; • SO2 – 2,2 g/kWh; • NOx – 1,2 g/kWh; • Pył – 1,8 g/kWh; * wskaźniki, wyznaczone w oparciu o dane statystyczne, przyjęte zostały przez Fundację Ekofundusz do rozliczeń efektu ekologicznego dla przedsięwzięć związanych z modernizacją elektrycznych układów napędowych Uwarunkowania prawne a stosowanie silników energooszczędnych www.pemp.pl W ostatnich kilkudziesięciu latach na świecie podjęto szereg inicjatyw dla zmniejszenia energii w napędach elektrycznych Stosowaniezużycia silników o wyższej klasie sprawności (Eff1np.: lub Eff2) jak na razie nieRozwiązania jest w Unii Europejskiej obligatoryjne. Stany Zjednoczone - ustawa EPAct z 1992 roku określająca minimalny prawne w Polsce: obligatoryjny poziom sprawności standardowych silników indukcyjnych Jednak, rozwiązania będą zmierzać w kierunku ustaleniamocy 1 • dobrowolna normaprawne SEP odnośnie wymagań – 200 HP. Od roku 1997 sprzedaż na rynku USA silników o sprawności niższej minimalnych wymagań dla tej grupy urządzeń dostępnych na rynku UE np.: i doboru silników energooszczędnych; od określonej w EPAct jest prawnie zabroniona. • Dyrektywa ustanawiającą ogólne zasady ustalania wymogów • zapisy o2005/32/WE konieczności stosowania silników Unia Europejska – działania Stowarzyszenia Europejskich dotyczących ekoprojektu produktów wykorzystujących energięProducentów i energooszczędnych wdla inwestycjach Maszyn Elektrycznych i Energoelektroniki (klasyfikacja Eff dla silników przygotowywane szczegółowe wytyczne CEMEP o ecodesign dla napędów elektrycznych; współfinansowanych przez instytucje wytwarzanych przez producentów skupionych w Stowarzyszeniu – dotyczy wspierające projekty z zakresu ochrony • dokumenty referencyjne BAT o efektywności energetycznej; środowiska – Zasady Fundacji oEkofundusz; 3-fazowych silników indukcyjnych mocy od 1,1 do 90 kW). Porozumienie zawarto w 1999 roku. • zielone zamówienia publiczne - włączanie kryteriów środowiskowych do rząd zamówień Australia – wprowadzenie przez w 2001 roku minimalnych wymagań co publicznych. do sprawności silników indukcyjnych tzw. MEPS (Minimum Energy Performance Standards) dotyczą one 3-fazowych silników indukcyjnych w zakresie mocy od 0,73 do 185 kW produkowanych i importowanych do Australii.