Šiuolaikinės energiją taupančios elektrinės pavaros – tendencijos ir perspektyvos
Šiuolaikinės elektrinės pavaros turi daugybę galimybių žymiai sutaupyti. Naudojant efektyvius variklius, tinkamus keitiklius ir pažangias IIoT (pramoninio daiktų interneto) programas, ištekliai bus naudojami efektyviau, o gyvavimo ciklo sąnaudos bus sumažintos.
Maždaug 80 % visos dabartinių elektros pavarų sunaudojamos energijos gaunama iš vidutinio dydžio elektros variklių, kurie pagal dabartinius standartus paprastai nėra efektyvūs ir kurie paprastai yra per dideli.
Variklio sunaudotos energijos sąnaudos per visą eksploatavimo laiką sudaro iki 97 % visų eksploatacinių išlaidų. Todėl rasti sprendimą, kuris maksimaliai padidintų elektros variklių efektyvumą, yra ekonomiškas ir nekenksmingas aplinkai.
Šiandien susitinkame elektros pavaros beveik visuose etapuose, ypač pramonėje ir statyboje, pavyzdžiui, siurbliuose, kompresoriuose ir oro kondicionavimo sistemose, kranuose, liftuose ir konvejerių juostose.
Tuo pat metu pramonė suvartoja daugiau nei trečdalį pasaulio elektros energijos, iš kurios beveik 70% šios dalies tenka elektros varikliui. Pastatai sudaro dar 30 % pasaulio elektros suvartojimo, o elektros varikliai sudaro 38 % šios dalies.
O paklausa didėja: prognozuojama, kad iki 2050 m. dabartinė pasaulio ekonomikos apimtys padvigubės. Tuo pat metu didės elektrinių pavarų paklausa. Kartu tai atvers erdvę taupymui pasitelkus išmaniuosius sistemos sprendimus. Naujausi tyrimai rodo, kad perkant naują elektrinę pavarą galima sutaupyti vidutiniškai iki 30 % energijos sąnaudų.
Pagal 2015 metų Paryžiaus klimato susitarimą 196 šalys įsipareigojo sulėtinti visuotinį atšilimą. Tačiau tam priešinasi tokios megatrendės kaip urbanizacija, mobilumas ir automatizacija, kurios neišvengiamai didina kasdienį energijos suvartojimą.
Taigi pastangos pagerinti energijos vartojimo efektyvumą dabar tapo pagrindine Paryžiaus susitarimo praktinio įgyvendinimo esme. Visame pasaulyje – pavyzdžiui, Europos Sąjungoje, JAV, Kinijoje – įvedamos naujos elektros variklių ekonominio veikimo direktyvos.
Visų pirma naujosiose Europos direktyvose nustatytas tikslas iki 2030 m. sumažinti CO2 emisiją 40 mln. tonų. Priemonė šiam tikslui pasiekti turi būti privalomas ekonomiškų technologijų diegimas. Kinija siekia iki 2025 m. sumažinti energijos suvartojimą 13,5 % BVP, o CO22 emisiją – 18 %.
Tinklo sprendimai ir kruopšti sistemos duomenų analizė yra geriausi sprendimai siekiant pagerinti energijos vartojimo efektyvumą iki tikrai tvaraus lygio.
Tačiau visai nebūtina kiekvienoje situacijoje iš karto pirkti naujas sistemas. Netgi senus įrenginius dažnai galima modifikuoti taip, kad jie taupytų energiją naudojant tinkamus priedus.
Modernus keitikliai (dažnio keitikliai) ir didelio efektyvumo varikliai gali sutaupyti iki 30 % energijos tipinėse pramonės srityse, pavyzdžiui, siurbliuose, ventiliatoriuose ar kompresoriuose, palyginti su tradicinėmis nereguliuojamomis sistemomis.
Atvejų tyrimai rodo, kad naudojant optimizuotą pavaros sprendimą, šiuo atveju siurblį, šiuos sutaupymus galima padidinti iki 45%.
Sistemoje yra keitiklis, kuris užtikrina, kad pavara būtų efektyvi energijos požiūriu net esant dalinei apkrovai, pritaikant greitį ir sukimo momentą prie esamų apkrovos reikalavimų. Tai reiškia, kad kiekviena programa visada sureguliuojama pagal jai reikalingą našumą.
Kuo konkretesnės ir įvairesnės programos ir komponentai, tuo sudėtingesnė gali būti visa sistema. Todėl, ypač pramoninėje aplinkoje, būtina pasirinkti metodus, kurie detaliai atsižvelgtų į sistemą su visomis jos sąveikomis bei sinergetiniais efektais ir galėtų ją optimaliai suderinti.
Jis yra įkurtas išmaniųjų jutiklių ir analizės įrankiai, kurie seka, suderina ir pagerina visas darbo eigas ir yra aukštesnio lygio sistemų požiūrio dalis.
Išmanieji jutikliai leidžia analizuoti prijungtus variklius variklio lygiu.Šiuolaikiniams keitikliams papildomų išorinių daviklių dažniausiai visiškai nereikia, nes jie arba yra tiesiogiai su jais, arba gali tiesiogiai įvertinti tam tikrus sistemos parametrus ir juos perduoti.
Net planavimo etape atrankos ir matmenų nustatymo klaidas galima aptikti virtualiai imituojant atskirus pavaros komponentus. Duomenų rinkimas ir analizė kelyje įgalinami per ryšį su debesimi ir pramoninėmis programomis. Gamyboje skaitmeninių pavarų sprendimai padeda anksti nustatyti galimas problemas ir taip išvengti gedimų.
Duomenų rinkimas iš atskirų disko komponentų taip pat gali atskleisti netiesioginį poveikį, nesusijusį su disku. Tokiu būdu galima nuolat optimizuoti visą tarpusavyje sujungtos sistemos veikimą – paprastai ir be specialių žinių.
Remiantis patirtimi tiesiogiai gamyboje, galima teigti, kad naudojant išmaniuosius jutiklius ir sudėtingų procesų duomenų analizės programas galima sutaupyti iki 10% energijos. Dėl specialių „Forprevencijai“ paslaugų, pagrįstų IIoT tinklu, komponentų tarnavimo laikas gali pailgėti iki 30%, o jų našumas – 8–12%.