El cost energètic per fer funcionar un motor elèctric durant deu anys és almenys 30 vegades el preu de compra original. Amb el consum d’energia responsable de la gran majoria dels costos de tota la vida, Marek Lukaszczyk, fabricant de motors i transmissions, WEG, explica cinc maneres de millorar l’eficiència energètica del motor. Afortunadament, els canvis en una planta no han de ser enormes per obtenir estalvis. Molts d’aquests canvis funcionaran amb la vostra petjada i equipament existents.
Molts motors elèctrics en ús tenen una eficiència baixa o no estan adequats per a l'aplicació. Ambdós problemes fan que els motors treballin més del que necessiten i que fan servir més energia en el procés. De la mateixa manera, és possible que els motors més antics s'hagin rebobinat algunes vegades durant el manteniment, cosa que disminueix la seva eficiència.
De fet, s’estima que un motor perd un o dos per cent d’eficiència cada vegada que es rebobina. Com que el consum d’energia representa el 96% del cost total del cicle de vida d’un motor, pagar un extra per un motor d’eficiència superior comportarà un retorn de la inversió durant la seva vida útil.
Però si el motor funciona i funciona des de fa dècades, val la pena molestar-lo en actualitzar-lo? Amb el proveïdor de motors adequat, el procés d’actualització no és perjudicial. Un horari predefinit garanteix que l'intercanvi del motor es realitzi ràpidament i amb un temps d'inactivitat mínim. Optar per petjades estàndard de la indústria ajuda a racionalitzar aquest procés, ja que no caldrà modificar el disseny de fàbrica.
Viouslybviament, si teniu centenars de motors a la vostra instal·lació, no és factible substituir-los d'una sola vegada. Orienteu-vos primer als motors que han estat objecte de rebobinat i planifiqueu un programa de substitucions durant dos o tres anys per evitar un temps d'inactivitat important.
Sensors de rendiment del motor
Per mantenir els motors en funcionament de manera òptima, els responsables de la planta poden instal·lar sensors d’adaptació. Amb mètriques importants com la vibració i la temperatura controlades en temps real, les anàlisis de manteniment predictiu incorporades identificaran els problemes futurs abans del fracàs. Amb les aplicacions basades en sensors s’extreuen les dades del motor i s’envien a un telèfon intel·ligent o tauleta. Al Brasil, una planta de fabricació va implementar aquesta tecnologia en motors que conduïen quatre màquines de recirculació d’aire idèntiques. Quan l’equip de manteniment va rebre una alerta que tenia nivells de vibració superiors al llindar acceptable, la seva vigilància augmentada els va permetre resoldre el problema.
Sense aquesta visió, es podria haver produït un inesperat tancament de la fàbrica. Però, on són els estalvis energètics en l’esmentat escenari? En primer lloc, augmentar les vibracions és augmentar el consum d'energia. Els peus sòlids integrats en un motor i una bona rigidesa mecànica són fonamentals per garantir menys vibracions. En resoldre ràpidament el rendiment no òptim, aquesta energia malgastada es va reduir al mínim.
En segon lloc, evitant un tancament complet de fàbrica, no es requerien els requisits energètics més elevats per reiniciar totes les màquines.
Instal·leu arrencadors suaus
Per a màquines i motors que no funcionin contínuament, els responsables de la planta haurien d’instal·lar arrencadors suaus. Aquests dispositius redueixen temporalment la càrrega i el parell del tren de potència i la pujada de corrent elèctric del motor durant l’arrencada.
Penseu en això com en un semàfor vermell. Tot i que podríeu copejar el peu sobre el pedal del gas quan el llum es posi de color verd, sabeu que aquesta és una forma de conduir ineficient i estressant mecànicament, a més de perillosa.
De la mateixa manera, per a equips de màquines, un arrencada més lenta utilitza menys energia i es tradueix en una tensió mecànica menor en el motor i l’eix. Al llarg de la vida útil del motor, un arrencador suau proporciona estalvis de costos atribuïts a la reducció dels costos energètics. Alguns arrencadors suaus també incorporen l'optimització automàtica de l'energia. Ideal per a aplicacions de compressors, l’arrencador suau jutja els requisits de càrrega i s’ajusta en conseqüència per reduir al mínim la despesa d’energia.
Utilitzeu una unitat de velocitat variable (VSD)
De vegades anomenat variador de freqüència (VFD) o variador, els VSD ajusten la velocitat d’un motor elèctric en funció dels requisits de l’aplicació. Sense aquest control, el sistema simplement frena quan es requereix menys força, expulsant l’energia malgastada com a calor. Per exemple, en una aplicació de ventilador, els VSD redueixen el flux d’aire segons els requisits, en lloc de simplement tallar el flux d’aire mentre es mantenen a la capacitat màxima.
Combineu un VSD amb un motor d’eficiència super premium i els costos energètics reduïts parlaran per si sols. Per exemple, en aplicacions de torre de refrigeració, l’ús d’un motor super premium W22 IE4 amb un CFW701 HVAC VSD, quan es dimensiona correctament, proporciona una reducció del cost energètic de fins al 80% i un estalvi mitjà d’aigua del 22%.
Tot i que la regulació actual estableix que els motors IE2 s’han d’utilitzar amb un VSD, això ha estat difícil d’aplicar a tota la indústria. Això explica per què la normativa es fa més estricta. A partir de l’1 de juliol de 2021, els motors trifàsics hauran de complir els estàndards IE3, independentment de les addicions VSD.
Els canvis de 2021 també mantenen els VSD a estàndards més alts, assignant també a aquest grup de productes les qualificacions IE. S'espera que compleixin una norma IE2, tot i que una unitat IE2 no representa l'eficiència equivalent d'un motor IE2: es tracta de sistemes de classificació separats.
Feu un ús complet dels VSD
Una cosa és instal·lar un VSD, una altra és utilitzar-lo al màxim. Molts VSD contenen funcions útils que els administradors de plantes no saben que existeixen. Les aplicacions de bombes són un bon exemple. La manipulació de fluids pot ser turbulenta, entre fuites i baixos nivells de fluid, hi ha moltes coses que poden sortir malament. El control integrat permet un ús més eficaç dels motors segons les necessitats de producció i la disponibilitat de líquids.
La detecció automàtica de canonades trencades al VSD permet identificar zones de fuites de fluid i ajustar el rendiment del motor en conseqüència. A més, la detecció de la bomba seca significa que si s’acaba el fluid, el motor es desactiva automàticament i s’emet una alerta de la bomba seca. En ambdós casos, el motor redueix el seu consum d’energia quan es necessita menys energia per manejar els recursos disponibles.
Si s’utilitzen motors múltiples a l’aplicació de la bomba, el control de la bomba jockey també pot optimitzar l’ús de motors de diferents mides. Pot ser que la demanda requereixi només un motor petit per utilitzar-lo o una combinació d’un motor petit i gran. Pump Genius proporciona una major flexibilitat per utilitzar el motor de mida òptima per a un cabal determinat.
Els VSD poden fins i tot realitzar una neteja automàtica del rotor del motor, per garantir que el deragatge es duu a terme de manera constant. Això manté el motor en condicions òptimes, cosa que té efectes positius sobre l’eficiència energètica.
Si no esteu satisfets de pagar 30 vegades el preu del motor en les factures d’energia durant una dècada, és hora de fer alguns d’aquests canvis. No passaran d’un dia per l’altre, però un pla estratègic dirigit als vostres punts de dolor més ineficients generarà importants beneficis d’eficiència energètica.
Hora de publicació: nov-09-2020