Hoe Energy Saving Motor Solution realistische energiebesparingsvoordelen berekent voor verschillende industriële werkplaatsen

Een oplossing voor energiebesparing met motoren mag niet beginnen met een catalogusrendement. Het moet beginnen met wat een workshop daadwerkelijk van zijn motoren vraagt: hoeveel uren ze draaien, waar hun belasting zich bevindt, hoe de snelheid verandert en hoe de productie-uitvoer er per ploeg uitziet. Alleen zo zet een oplossing voor energiebesparing met motoren een veelbelovend percentage om in een schatting van besparingen die een fabrieksteam kan toetsen.

De gebruikelijke kortere weg is om het kW-vermogen op het typeplaatje van de motor te vermenigvuldigen met een veronderstelde verbetering en het aantal jaarlijkse uren. Dit is snel, maar kan in beide richtingen onjuist zijn. Een realistische oplossing voor energiebesparing met motoren maakt gebruik van gemeten ingangsvermogen, segmenten van de bedrijfscyclus, rendement op het werkpunt en het elektriciteitstarief op locatie. Vervolgens worden besparingen die uitsluitend door de motor ontstaan, gescheiden gehouden van besparingen die voortkomen uit proces- of snelheidsregeling.

Begin met de werkplaats, niet met het motoretiket

Een technische verkoopbeoordeling voor een energiebesparende motroplossing begint met het groeperen van motoren op basis van hun toepassing. Pomp, ventilator, compressor, transportband, mixer, gereedschapmachine en testbank hebben niet allemaal hetzelfde belastingsprofiel. Twee motoren van 22 kW kunnen zeer verschillend jaarlijks energieverbruik vertonen: de ene werkt bijna constant onder volledige belasting gedurende drie ploegen, terwijl de andere licht cyclisch werkt gedurende één ploeg.

Voor elke kandidaat de Energiebesparende motoroplossing registreert het nominale vermogen, de spanning, de regelmethode, de bedrijfsuren, stroom- of kW-metingen, het toerental, belastingswijzigingen, het aantal starts, omgevingsomstandigheden, het onderhoudsverloop en het procesresultaat dat van belang is. Nuttige referentiemeters registreren daadwerkelijk verbruikte kWh gedurende een representatieve periode; korte momentopnames zijn bruikbaar als eerste screening, maar geen definitief bewijs.

Deelbelasting is van belang. Het motorvermogen is niet constant van nul tot volledige belasting, en een op het typeplaatje vermelde efficiëntiewaarde is meestal een referentiewaarde bij volledige belasting. Richtlijnen over motorbelasting wijzen erop dat de efficiëntie vaak maximaal is bij ongeveer driekwart belasting, terwijl het bruikbare bereik afhangt van de motorafmeting en -constructie. Daarom dient een energiebesparende motroplossing, indien beschikbaar, fabrikantscurves of testgegevens bij het werkelijke bedrijfspunt te gebruiken.

Het rekenmodel achter een realistische schatting

Voor elk werkcyclussegment schat een energiebesparende motroplossing het basislijn-invoervermogen en het verbeterde invoervermogen, waarna het verschil tussen beide wordt vermenigvuldigd met het aantal uren waarin dat segment van toepassing is:

Jaarlijkse kWh-besparing = Σ[(Basislijn-invoervermogen in kW − Verbeterd invoervermogen in kW) × jaarlijkse uren bij die conditie]

Jaarlijkse kostenbesparingen zijn het jaarlijks bespaarde aantal kWh vermenigvuldigd met het van toepassing zijnde energietarief. Indien vraagkosten, tijdgebonden tarieven of interacties met perslucht- en koelsystemen van belang zijn, worden deze in de Energy Saving Motor Solution als afzonderlijke aannames gedocumenteerd, in plaats van ze te verbergen binnen een efficiëntiepercentage.

Bij een directe vervanging van een asynchrone motor door een PMSM omvat de vergelijking normaal gesproken het gemeten of redelijk te onderbouwen deellastrendement van de bestaande asynchrone motor, het rendement van de permanente-magneetmotor bij dezelfde asvermoeing en eventuele regelaarverliezen. Een Energy Saving Motor Solution moet ook bevestigen dat de aangedreven belasting en de vereiste snelheid vóór en na de vervanging vergelijkbaar blijven. Anders is het resultaat een berekening van een proceswijziging, geen gelijkwaardige motorvergelijking.

Waarom verschillende werkplaatsen verschillende resultaten opleveren

Productielijnen met constante belasting

Extrusie, transport, walsen en sommige hulpfuncties van gereedschapmachines kunnen urenlang draaien bij een vrij stabiele vermoeing. Hier geldt een Energiebesparende motoroplossing  heeft vaak de schoonste uitgangspositie, omdat kWh genormaliseerd op productie en bedrijfsuren gemakkelijker te vergelijken zijn. Het energievoordeel kan aanzienlijk zijn, zelfs als de procentuele efficiëntieverandering bescheiden is, simpelweg omdat de motor zo lang draait. Teams moeten echter nog steeds het belastingsniveau, de stilstandtijd en de productmix controleren in plaats van een enkele dag te annualiseren.

Workshops over variabel-koppel pompen en ventilatoren

Ventilatie-, koelwater-, stofafzuig- en circulatiesystemen vereisen een andere energiebesparende motroplossing. Als de stroming wordt geregeld via vernauwing of kleppen, kan snelheidsverlaging de belangrijkste besparingsmogelijkheid zijn. Bij centrifugaalpompen en -ventilatoren zonder statische-opvoerbeperkingen volgt het vermogen ongeveer de derde macht van de snelheidsverhouding. Een snelheidsverlaging van 20% kan daarom onder de genoemde omstandigheden ruwweg een vermindering van 50% in het ingangsvermogen betekenen. Dit is geen universele motorclaim; het is een systeemwet die moet worden gecontroleerd aan de hand van de werkelijke pompcurve, de statische kop, de procesvraag en de regelopstelling.

Tussenperiodieke, zwaar belaste of licht belaste werkplaatsen

Perswerkplaatsen, verpakkingscellen en onderhoudsgebieden kunnen lange stilstandperioden, snelle cycli of te grote motoren hebben. Een energiebesparende motoroplossing moet de dag verdelen in draai-, stilstand- en pieksegmenten in plaats van één gemiddelde belastingsfactor toe te passen. In deze omgevingen kan het corrigeren van overdimensionering, het verminderen van stilstandbedrijf of het herzien van de besturingslogica even belangrijk zijn als de vervanging van de motor zelf. Een retrofit van een inductiemotor naar een PMSM kan nog steeds geschikt zijn, maar het verwachte voordeel moet worden gekoppeld aan de geverifieerde werkcycli.

Gebruik bereiken en gevoeligheidsanalyses, niet één optimistisch getal

Een geloofwaardige energiebesparende motoroplossing geeft een conservatief, verwacht en gunstig scenario. Variëer de jaarlijkse uren, de basisbelasting, de motorrendementen en het tarief binnen gedocumenteerde grenzen. Als de terugverdientijd alleen in het gunstige scenario haalbaar is, dient het project als voorwaardelijk te worden gepresenteerd. Dit is een nuttiger beslissingshulpmiddel dan één opvallend besparingscijfer.

Het is waar dat apparatuur met permanente magneten een hogere initiële kosten kan hebben. De relevante vraag is echter niet alleen de aanschafprijs, maar ook het effect gedurende de levenscyclus op energiegebruik, onderhoudstoegang, stilstandrisico’s, besturing en inbedrijfstelling. Een Energy Saving Motor Solution moet deze punten afzonderlijk weergeven, vooral wanneer een nieuwe aandrijving, kabelwijziging, harmonischenanalyse of beveiligingsbeoordeling vereist is.

Controleer het resultaat na inbedrijfstelling

Voor installatie stelt de Energy Saving Motor Solution een meet- en verificatieplan op: meters, intervalduur, productiedeler, weersomstandigheden of procesvariabelen, en acceptatiecriteria. Na inbedrijfstelling worden vergelijkbare bedrijfsomstandigheden vergeleken en worden de resultaten genormaliseerd naar geproduceerde eenheden, geleverde stroming of bedrijfsuren. Het beknopte antwoord is dat een Energy Saving Motor Solution het meest betrouwbaar is wanneer de voorspelde en gemeten kWh-waarden met elkaar in overeenstemming kunnen worden gebracht.

Die discipline verbetert ook het volgende project. Een workshop kan een gerangschikte motorvoorraad opstellen op basis van gemeten jaarlijkse kWh, technische geschiktheid en vertrouwen in de uitgangsituatie. Het resultaat is geen algemene besparingsbelofte. Het is een energiebesparende motorsoplossing die aangeeft welke motoren als eerste actie vereisen, welk bewijs de schatting ondersteunt en welke aannames nog moeten worden gevalideerd.

Een praktische verzoeklijst voor een verdedigbare voorstel

• Ten minste een representatief interval van kW-, stroom-, snelheids- en bedrijfsuurgegevens.
• Motornaamplaatgegevens, bestaande regelwijze en informatie over de aangedreven apparatuur.
• Duty-cyclesegmenten en de productie- of stromingsmaat die wordt gebruikt voor normalisatie.
• Gegevens over het elektriciteitstarief, inclusief vraag- of tijdgebonden tariefvoorwaarden indien van toepassing.
• Retrofitbeperkingen: behuizing, montage, askoppeling, stroomkwaliteit, beveiliging en toegang voor inbedrijfstelling.

Met deze invoergegevens kan een oplossing voor energiebesparende motoren aangeven wat wordt gemeten, wat wordt gemodelleerd en wat ter plaatse moet worden bewezen. Dat onderscheid is wat energiebesparingsvoordelen realistisch maakt in verschillende industriële werkplaatsen.

Als u commerciële permanente-magneetmotoren voor verkoop evalueert en een technisch ontworpen aandrijfoplossing nodig heeft die efficiëntie en levensduur garandeert, is ENNENG uw betrouwbare partner. Neem vandaag nog contact op met ENNENG. Praat met ons technisch engineeringteam om een op maat gemaakte aandrijfoplossing te ontvangen.

• WhatsApp:+86 18562780228
• E-mail: [email protected]
• Telefoon:  +86 532 66000559