Chi phí năng lượng để chạy một động cơ điện trong vòng mười năm ít nhất là 30 lần giá mua ban đầu. Marek Lukaszczyk, nhà sản xuất động cơ và truyền động, WEG, giải thích năm cách để cải thiện hiệu suất năng lượng của động cơ với mức tiêu thụ năng lượng chịu trách nhiệm cho phần lớn chi phí của cả cuộc đời. Rất may, những thay đổi trong cây không cần phải quá lớn để tiết kiệm. Nhiều thay đổi này sẽ hoạt động với dấu chân và thiết bị hiện có của bạn.
Nhiều động cơ điện đang được sử dụng có hiệu suất thấp hoặc không có kích thước phù hợp với ứng dụng. Cả hai vấn đề đều dẫn đến việc các động cơ hoạt động mạnh hơn mức cần thiết, sử dụng nhiều năng lượng hơn trong quá trình này. Tương tự, động cơ cũ có thể đã được quấn lại một vài lần trong quá trình bảo trì, làm giảm hiệu suất của chúng.
Trên thực tế, người ta ước tính một động cơ mất từ một đến hai phần trăm hiệu suất mỗi khi nó được quấn lại. Vì tiêu thụ năng lượng chiếm 96% tổng chi phí vòng đời của một động cơ, nên việc trả thêm tiền cho một động cơ hiệu suất cao sẽ dẫn đến lợi tức đầu tư trong suốt tuổi thọ của nó.
Nhưng nếu động cơ đang hoạt động, và đã hoạt động trong nhiều thập kỷ, thì việc nâng cấp nó có đáng để bạn gặp rắc rối không? Với nhà cung cấp động cơ phù hợp, quá trình nâng cấp không gây gián đoạn. Một lịch trình xác định trước đảm bảo việc trao đổi động cơ được thực hiện nhanh chóng và ít thời gian chết. Việc chọn dấu chân tiêu chuẩn công nghiệp giúp đơn giản hóa quá trình này, vì bố trí nhà máy sẽ không cần thay đổi.
Rõ ràng, nếu bạn có hàng trăm động cơ trong cơ sở của mình, việc thay thế chúng trong một lần là không khả thi. Nhắm mục tiêu các động cơ bị tua lại trước và lên kế hoạch thay thế trong vòng hai đến ba năm để tránh thời gian ngừng hoạt động đáng kể.
Cảm biến hiệu suất động cơ
Để giữ cho động cơ hoạt động tối ưu, người quản lý nhà máy có thể lắp đặt thêm các cảm biến. Với các chỉ số quan trọng như rung động và nhiệt độ được theo dõi trong thời gian thực, được tích hợp trong phân tích bảo trì dự đoán sẽ xác định các vấn đề trong tương lai trước khi hỏng hóc. Với các ứng dụng dựa trên cảm biến, dữ liệu động cơ được trích xuất và gửi đến điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng. Tại Brazil, một nhà máy sản xuất đã triển khai công nghệ này trên động cơ điều khiển bốn máy tuần hoàn không khí giống hệt nhau. Khi nhóm bảo trì nhận được cảnh báo rằng một chiếc có mức độ rung cao hơn ngưỡng có thể chấp nhận được, sự cảnh giác cao độ của họ đã giúp họ giải quyết vấn đề.
Nếu không có cái nhìn sâu sắc này, có thể xảy ra việc đóng cửa bất ngờ của nhà máy. Nhưng tiết kiệm năng lượng ở đâu trong kịch bản nói trên? Thứ nhất, độ rung tăng lên là mức sử dụng năng lượng tăng lên. Chân tích hợp vững chắc trên động cơ và độ cứng cơ học tốt là yếu tố quan trọng để đảm bảo ít rung động hơn. Bằng cách giải quyết hiệu suất không tối ưu một cách nhanh chóng, năng lượng lãng phí này được giữ ở mức tối thiểu.
Thứ hai, bằng cách ngăn chặn toàn bộ nhà máy đóng cửa, không cần yêu cầu năng lượng cao hơn để khởi động lại tất cả các máy.
Cài đặt phần mềm khởi động
Đối với những máy móc và động cơ không chạy liên tục, người quản lý nhà máy nên lắp đặt bộ khởi động mềm. Các thiết bị này tạm thời làm giảm tải và mô-men xoắn trong bộ truyền lực và dòng điện của động cơ trong quá trình khởi động.
Hãy coi điều này giống như đang ở một đèn giao thông đỏ. Mặc dù bạn có thể đạp chân ga khi đèn chuyển sang màu xanh, nhưng bạn biết đây là một cách lái xe không hiệu quả và căng thẳng về mặt cơ học - cũng như nguy hiểm.
Tương tự, đối với thiết bị máy móc, khởi động chậm hơn sử dụng ít năng lượng hơn và dẫn đến ứng suất cơ học trên động cơ và trục ít hơn. Trong suốt tuổi thọ của động cơ, một bộ khởi động mềm giúp tiết kiệm chi phí do giảm chi phí năng lượng. Một số phần mềm khởi động cũng được tích hợp tính năng tự động tối ưu hóa năng lượng. Lý tưởng cho các ứng dụng máy nén, bộ khởi động mềm đánh giá các yêu cầu về tải và điều chỉnh cho phù hợp để giữ mức tiêu thụ năng lượng ở mức tối thiểu.
Sử dụng ổ đĩa tốc độ thay đổi (VSD)
Đôi khi được gọi là biến tần (VFD) hoặc biến tần, VSDs điều chỉnh tốc độ của động cơ điện, dựa trên các yêu cầu ứng dụng. Nếu không có sự điều khiển này, hệ thống chỉ cần phanh khi cần ít lực hơn, loại bỏ năng lượng lãng phí dưới dạng nhiệt. Ví dụ, trong một ứng dụng quạt, VSD giảm luồng không khí theo yêu cầu, thay vì chỉ cắt luồng không khí trong khi vẫn ở công suất tối đa.
Kết hợp VSD với một động cơ hiệu suất siêu cao cấp và chi phí năng lượng giảm sẽ tự quyết định. Ví dụ, trong các ứng dụng tháp giải nhiệt, sử dụng động cơ siêu cao cấp W22 IE4 với CFW701 HVAC VSD, khi có kích thước phù hợp, sẽ giảm chi phí năng lượng lên tới 80% và tiết kiệm nước trung bình là 22%.
Trong khi quy định hiện hành quy định rằng động cơ IE2 phải được sử dụng với VSD, điều này rất khó thực thi trong toàn ngành. Điều này giải thích tại sao các quy định ngày càng khắt khe hơn. Kể từ ngày 1 tháng 7 năm 2021, động cơ ba pha sẽ cần phải đáp ứng các tiêu chuẩn IE3, bất kể bất kỳ bổ sung VSD nào.
Những thay đổi năm 2021 cũng đưa VSD trở thành các tiêu chuẩn cao hơn, đồng thời chỉ định xếp hạng IE cho nhóm sản phẩm này. Chúng sẽ phải đáp ứng tiêu chuẩn IE2, mặc dù ổ đĩa IE2 không đại diện cho hiệu suất tương đương của động cơ IE2 - đây là các hệ thống đánh giá riêng biệt.
Sử dụng đầy đủ VSD
Cài đặt VSD là một chuyện, sử dụng nó hết khả năng lại là một chuyện khác. Nhiều VSD được tích hợp các tính năng hữu ích mà các nhà quản lý nhà máy không biết là tồn tại. Ứng dụng máy bơm là một ví dụ điển hình. Việc xử lý chất lỏng có thể hỗn loạn, giữa rò rỉ và mức chất lỏng thấp, có thể xảy ra nhiều sai sót. Điều khiển tích hợp cho phép sử dụng động cơ hiệu quả hơn dựa trên nhu cầu sản xuất và tính sẵn có của chất lỏng.
Tự động phát hiện đường ống bị hỏng trong VSD có thể xác định vùng rò rỉ chất lỏng và điều chỉnh hiệu suất động cơ cho phù hợp. Ngoài ra, phát hiện bơm cạn có nghĩa là nếu hết chất lỏng, động cơ sẽ tự động ngừng hoạt động và cảnh báo bơm cạn được phát ra. Trong cả hai trường hợp, động cơ giảm tiêu thụ năng lượng khi cần ít năng lượng hơn để xử lý các nguồn sẵn có.
Nếu sử dụng nhiều động cơ trong ứng dụng bơm, điều khiển bơm bằng phím tắt cũng có thể tối ưu hóa việc sử dụng các động cơ có kích thước khác nhau. Nó có thể là nhu cầu chỉ cần một động cơ nhỏ được sử dụng, hoặc kết hợp một động cơ nhỏ và lớn. Pump Genius giúp tăng tính linh hoạt khi sử dụng động cơ có kích thước tối ưu cho tốc độ dòng chảy nhất định.
VSD thậm chí có thể thực hiện tự động làm sạch cánh quạt của động cơ, để đảm bảo việc gỡ rối được thực hiện nhất quán. Điều này giữ cho động cơ ở tình trạng tối ưu, có tác động tích cực đến hiệu quả sử dụng năng lượng.
Nếu bạn không hài lòng khi phải trả gấp 30 lần giá động cơ trong hóa đơn năng lượng trong hơn một thập kỷ, đã đến lúc thực hiện một số thay đổi này. Chúng sẽ không xảy ra trong một sớm một chiều, nhưng một kế hoạch chiến lược nhắm vào những điểm đau kém hiệu quả nhất của bạn sẽ mang lại lợi ích hiệu quả năng lượng đáng kể.
Thời gian đăng: 11-09-2020