Silniki elektryczne
Wykorzystanie silników energooszczędnych w miejsce silników standardowych może podnieść sprawność napędu o kilka procent. Modernizacja taka jest zasadna dla napędów o pracy ciągłej, tj. do najwyżej dwóch rozruchów na godzinę. Znamionowe sprawności silników energooszczędnych osiągają wartość 95,5%, zaś przemienników częstotliwości nawet do 96%. Silniki trójfazowe mają wyższe sprawności niż silniki jednofazowe o tej samej mocy. Przystępując do audytu w pierwszej kolejności należy wyszczególnić, a potem zbadać, największe i najbardziej energochłonne napędy.
We wszystkich gałęziach przemysłu około 90% silników elektrycznych stanowią silniki prądu przemiennego jedno- i trójfazowe. Podstawową normą dotyczącą silników elektrycznych jest w Polsce norma PN-EN 60034-30-1 Maszyny elektryczne wirujące. Norma ta, z bardzo małymi wyjątkami, dotyczy prawie wszystkich silników, określa klasy sprawności silników prądu przemiennego bezpośrednio zasilanych z sieci i dotyczy silników o mocy znamionowej od 0,12 kW do 1 MW, napięciu znamionowym od 50 V do 1 kV. Klasy sprawności są następujące: IE1 (Standard Efficiency), IE2 (High Efficiency), IE3 (Premium Efficiency), IE4 (Super Premium Efficiency). Typowe wartości sprawności silnika indukcyjnego przedstawiono na rysunku 3 – dla obciążenia nominalnego sprawność silnika jest maksymalna, jednak przy zmniejszaniu obciążenia poniżej ok. 40% sprawność obniża się już o ok. 10 punktów procentowych.
Sprawności nominalne silników zależą od ich mocy. Im silnik ma większą moc, tym ma też większą sprawność. Sprawność silnika elektrycznego wyraża się wzorem:
PM – moc na wale pompy (moc nominalna podawana na tabliczce znamionowej silnika),
PEL – moc elektryczna dostarczana do silnika.
wykres 1: Typowy przebieg sprawności silnika indukcyjnego
Przy zastosowaniu prawie wyłącznie silników prądu przemiennego, jedyną możliwością (nie licząc już prawie niewystępujących sprzęgieł hydrokinetycznych) płynnej zmiany ich prędkości obrotowej jest zastosowanie przemienników częstotliwości. Niezależnie jednak od producenta, ich sprawność w funkcji częstotliwości na wyjściu obniża się tak, że przy mocnym obniżeniu prędkości obrotowej może spaść nawet do 65%.
wykres 2: Typowy przebig sprawności przemiennika częstotliwości
Dominującą część kosztów w cyklu życia stanowią koszty energii, zatem rachunek ekonomiczny kosztów remontów oraz sprawności starszych silników pokazuje, że dla silników o mocach do ok. 25 kW nie jest w ogóle opłacalny ich remont, ponieważ jego koszt jest podobny do kosztu silnika nowego. Biorąc ponadto pod uwagę fakt, że silnik w wykonaniu energooszczędnym jest ok. 20% droższy niż standardowy oraz, że koszty pracy silnika w jego cyklu życia to przede wszystkim koszty energii (ok. 95%), to zakładając pracę ciągłą, rozwiązaniem najtańszym w dłuższym okresie jest zakup silnika energooszczędnego zamiast standardowego.
wykres 3: Koszty silnika w typowym cyklu życia
Nie wypełniłeś ankiety wstępnej
Żeby móc wykonać pełen audyt będziesz musiał wypełnić tę ankietę w pierwszej kolejności. Możesz również tu zostać i korzystać z materiałów, lecz nie będzie możliwe przejście do następnych etapów audytu.