Pompy
Gdyby wdrożyć wszystkie działania zwiększające efektywność energetyczną pomp, to można byłoby uzyskać obniżenie zużycia energii nawet o 40%. Największe straty przynosi nieoptymalna regulacja. Dlatego też, w trakcie audytu należy w szczególności zbadać te pompy, które pracują ze zmiennym przepływem. Możliwe do obniżenia lub zlikwidowania straty może wykazać audyt energetyczny.
Spośród wszystkich urządzeń wirujących, pompy stanowią około połowę urządzeń elektrycznych. Dlatego też, poprawa efektywności energetycznej w tej grupie może przynieść znaczący efekt. Na niekorzyść jednak wszelkich działań modernizacyjnych przemawia fakt, że pompy w instalacjach są najczęściej rozproszone w różnych miejscach i jest ich relatywnie więcej niż innych urządzeń. Zatem ewentualne modernizacje są z tego powodu dość kłopotliwe. Wnioskując na podstawie danych stowarzyszenia Europump, jeśli by w obecnym czasie wdrożyć wszystkie metody zwiększające efektywność energetyczną pomp, to możliwe byłyby oszczędności na poziomie 40% całej energii elektrycznej, która wykorzystywana jest do ich napędu. Jak widać zatem, potencjał oszczędności jest bardzo duży, istnieją jednak bariery natury technicznej (przerwa w produkcji, problemy z uruchomieniem nowej linii) i socjologicznej (zmiana nawyków, procedury pracy) powodujące to, że nie jest on wykorzystywany. Struktura możliwych do uniknięcia strat, czyli potencjalnych oszczędności, przedstawia się obecnie następująco:
- straty wynikające z nieoptymalnego sposobu regulacji i sterowania parametrami pomp - 20%,
- straty ponoszone na skutek nieoptymalnego zaprojektowania instalacji – 10%,
- straty wynikające ze złego doboru pomp do instalacji – 4%,
- straty wynikłe na skutek zbyt niskiej sprawności zainstalowanych pomp – 3%,
- straty energii wynikłe na skutek niewystarczająco dobrej obsługi instalacji – 3%.
tabela 1: Najskuteczniejsze sposoby obniżenia zużycia energii elektrycznej przez pompy
Jak widać z powyższego zestawienia, największy wpływ na straty ma nieoptymalny sposób regulacji pomp. W trakcie audytu pomp przede wszystkim warto zbadać o następujące urządzenia:
a) pompy stare,
b) pompy napędzane silnikami większej mocy (ponad 10 kW),
c) pompy, których czas eksploatacji jest długi (np. zaopatrzenie w wodę, klimatyzacja, etc.),
d) pompy, których przepływ lub ciśnienie często w dużym stopniu się zmienia.
Sprawność pompy wyraża się zależnością:
gdzie:
ρ – gęstość przetłaczanej cieczy (gęstość wody dla temperatury 20°C wynosi ρ = 998 kg/m3),
g – przyspieszenie ziemskie [m/s2],
Q – natężenie przepływu cieczy [m3/s],
H – wysokość podnoszenia pompy [m],
PM – moc mechaniczna na wale pompy [W].
Na rysunku 1 przedstawiono porównanie trzech z najpopularniejszych metod regulacji dla pomp o niskich wyróżnikach szybkobieżności – pomp odśrodkowych.
Charakterystyka sprawności pompy posiada swoje maksimum, zatem pompa powinna być tak dobrana do instalacji, aby pracowała w swoim punkcie optymalnym, tzn. z maksymalną sprawnością. Najwięcej jednak można zyskać zmieniając sposób regulacji pompy. Na rysunku 1 pokazano porównanie trzech najczęściej stosowanych sposobów regulacji dla pomp o niskich wyróżnikach szybkobieżności (odśrodkowych i helikoidalnych).
Z wykresu tego wynika, że jeżeli zachodzi konieczność regulacji (zmniejszenia) przepływu pompy, to regulacja obejściowa spowoduje wręcz zwiększenie poboru mocy, regulacja dławieniowa zmniejszy pobór w sposób zbliżony do liniowego, zaś regulacja za pomocą prędkości obrotowej spowoduje znacznie mocniejszy spadek poboru mocy. Różnica poboru mocy ΔP jest miarą korzyści, jakie można uzyskać z przejścia z najpopularniejszej regulacji dławieniowej na zmiennoobrotową za pomocą przemiennika częstotliwości.
Zmiany sposobu regulacji należy dokonać po analizie co najmniej jednorocznego okresu pracy, ale można z bardzo dużą pewnością stwierdzić, że jeżeli regulacja przepływu jest głębsza niż ok. 8-10% od punktu optymalnego, to zamiana na regulację zmiennoobrotową przyniesie duże korzyści, a okres zwrotu będzie bardzo atrakcyjny - od 0,5 do 1,5 roku. Dokonując tylko zmiany sposobu regulacji z dławieniowej na zmiennoobrotową, przy dużej zmienności natężenia przepływu można obniżyć zużycie energii (na jednym obiekcie) nawet o połowę.
W trakcie pracy układu pompowego warto monitorować nie tylko bieżące parametry pracy pompy, ale również podstawowe wskaźniki. Należy do nich jeden ze wskaźników efektywności energetycznej pomp - energia właściwa eP [kWh/m3], czyli ilość energii ΣE potrzebnej do przetłoczenia jednostki objętości cieczy ΣQ. Wskaźnik określony jest wzorem:
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.