Iso-Britannian teollisuus jättää hyödyntämättä energiansäästömahdollisuuksia
Ylivoimaisesti suurin osa vaihtovirtasähkömoottoreista, joita tällä hetkellä käytetään Ison-Britannian teollisuudessa, toimivat kiinteillä nopeuksilla. Vaikka energiansäästöpotentiaali näissä yksiköissä on pitkälti jätetty huomiotta, voidaan energian optimointiin tarkoitetuilla pehmokäynnistimillä saavuttaa merkittäviä säästöjä.
Optimoivan pehmokäynnistimen etuna on moottorin hyötysuhteen parantaminen osakuormilla, mikä vähentää energiankulutusta moottorin käyttövaiheen aikana. Vaikka induktiomoottorit ovat suhteellisen tehokkaita – yli 11 kW:n moottoreiden hyötysuhde on harvoin alle 90 prosenttia täydellä kuormalla – on yleisesti tiedossa, että normaalilla kiinteäjännitteisellä sähköverkolla toimivan moottorin tehokerroin ja hyötysuhde heikkenevät moottorin kuormituksen vähentyessä.
Kuinka paljon energiaa voidaan säästää?
Teoriassa energiansäästöpotentiaalia voi syntyä moottorin toiminnan kaikissa vaiheissa, mutta käytännössä pehmokäynnistimen optimointitoiminto vaikuttaa pääasiassa moottorin käyntivaiheeseen, parantaen moottorin kokonaistehokkuutta ja tarjoten mahdollisuuden energiakustannusten alentamiseen.
On kuitenkin tärkeää säilyttää realistinen näkökulma siihen, kuinka paljon energiankulutusta voidaan vähentää kiinteänopeuksisissa sovelluksissa, sillä tällä alueella esitetään usein perusteettomia väitteitä. Paljon riippuu ohjattavan moottorin hyötysuhteesta. Yleisenä nyrkkisääntönä suuremmat moottorit on yleensä suunniteltu paremmin – enemmän kuparia ja rautaa, suhteessa pienemmät ilmaraot jne. – mikä tekee niistä tehokkaampia. Sen sijaan massatuotetut, pienitehoiset moottorit voivat olla varsin tehottomia.
Seuraavia taulukoita voidaan käyttää arvioimaan säästöpotentiaalia moottoreissa, jotka on kytketty sähköverkkoon, jonka jännite on noin 5 % yli moottorin nimellisarvon ja joiden keskimääräinen kuormitus on 50 % tai vähemmän moottorin nimellistehosta.
Moottorin koko (kW) | Arvioitu säästö (% nimellis kW) |
|---|---|
Alle 5 5-22 22-55 55-110 Yli 110 | 10 6,5 3,5 2,5 1,5 |
Arvioituja säästöjä on muutettava seuraavasti:
Moottorin napaluku | Muutos arvioituun säästöön | Liukuma (%) | Muutos arvioituun säästöön |
|---|---|---|---|
2 | - 0,5 % | 0,5 | - 0,5 % |
4 | Ei muutosta | 2,0 | Ei muutosta |
6 | +0,5 % | 3,3 | +0,5 % |
8 | +1,0 % | 5,0 | +1,0 % |
Optimoivan toiminnon vuosittaisen rahallisen säästöarvon arvioimiseksi voidaan käyttää seuraavaa kaavaa:
Säästöt (£) = (Sähkön yksikköhinta/kWh) x (moottorin nimellisteho kW) x (käyttötunnit/vuosi) x (% arvioidut säästöt moottorin koon, napaluvun ja liukuman mukaan).
Esimerkiksi ruiskuvalukone toimii kuormituksen sykliluonteisuuden vuoksi tyypillisesti 10 % kuormituksella 90 % ajasta. Jos siihen on asennettu 20 hevosvoiman (15 kW) 1450 rpm moottori ja se toimii 7 päivää viikossa, 50 viikkoa vuodessa, 3 vuorotyömallilla ja sähkön hinta on 4,33 penniä/kWh, arvioitu säästö olisi:
(£0,0433) x (15kW) x (50 x 7 x 24 x 0,9) h x (6,5 + 0 + 0,5) % = £343,72 (n. 403 €) vuodessa.
Sovellettavasta tariffista riippuen optimoivan toiminnon aiheuttama suurimman tehontarpeen pieneneminen voi tuoda lisäksi noin £40 (n. 46,9) säästön. Vaikka huomioitaisiin 50 % virhemarginaali (esim. moottorin hyötysuhde on korkeampi tai kuormitustekijä suurempi), säästöt tarjoavat silti houkuttelevan tuoton sijoitetulle pääomalle useimmissa tapauksissa.
Kiinnostuitko? Kysy meiltä lisää
