Temadag: Energieffektivisering genom driftoptimering och underhåll den 10 december

Transkript

1 Temadag: Energieffektivisering genom driftoptimering och underhåll den 10 december Temadagen avslutade året vid Underhållstekniskt centrum på Innovatum. Temadagens huvudsyfte var att diskutera och lära mer om hur man kan arbeta med energieffektivisering i anläggningar och maskiner genom driftoptimering och rätt underhåll. Vi lyssnade även till föreläsningar med syftet att ge input till hur arbetet med energieffektiviseringar kan stöttas och ges prioritet. Vi summerar en innehållsrik dag och tackar våra föreläsare för hjälp med kunskapande och talande. Thomas Björkman Energimyndigheten Lennart Strandberg Projekthydraulik Mats Björkner Pumpportalen Nils Erik Jonasson Recond Concept Åke Byden Binol Mikael Bogren Volvo GTO Skövde Hans-Lennart Norrblom Swerea IVF Lillemor Lindberg Innovatum Bilden: Denna gång deltog 107 deltagare från 43 företag och verksamheter på 24 orter. Vi var i SAAB Bilmuseum där vi varvade föreläsningar i helsal med ett antal pass i mindre grupper.

2 Kraven på energieffektiviseringar ökar. Dels genom skärpta krav från myndigheterna och dels för att energikostnaderna stiger. Det blir också allt viktigare för företagen att agera och uppfattas som hållbara mot kunder och marknad, men även för att kunna rekrytera kompetent personal. Vi lär oss att det finns en otroligt stor potential till energibesparingar ute i industrin. Överdimensionering är ett vanligt fel. Vi dimensionerar av tradition mot maxkapaciteten, och lite till, och oftast i flera led, för att vara säkra på att klara alla driftssituationer. Detta gör att vi har system som går helt i onödan och ofta långt utanför sitt optimala driftsförhållande. Vi måste våga dimensionera enligt en annan princip för att lyckas bra. Systemen bör dimensioneras så att de alltid går rätt i normalläget, medan de maximala kapacitetsbehoven kan få kräva en extra lösning. Kanske var driftsförhållandet rätt en gång när anläggningen var ny, men sedan har vi byggt om och modifierat genom åren och utan en systemsyn med fokus på energi. Kanske har vi också missat i underhållet av anläggningen så att den tappat i verkningsgrad t ex genom beläggningar i rörsystem som begränsar flöde och ökar mottryck, eller beläggningar på en värmeväxlare som försämrar utbytet. Ska ditt energiarbete bli riktigt bra krävs ett engagemang från ledningen och att vi skapar en kultur och ett beteende för energieffektivisering, vi jobbar med energikartläggningar och vi har ett energiledningssystem i drift. Vi har också skaffat oss ekonomiska verktyg att räkna hem energibesparingar. Som alltid är det bra att lära av och tillsammans med andra. Det finns nätverk och projekt och stödaktiviteter där du kan söka inspiration och hjälp för energiarbetet. För att lyckas med energieffektiviseringar rent tekniskt behöver vi kunna analysera och förstå hur våra system fungerar och hur de mår. Då kan vi sätta in rätt åtgärder. Gör därför analyser och driftsmätningar i din anläggning så att du får ett grepp om energiåtgång, utnyttjande och verkningsgrad. Låt dessa bli grund för underhållsåtgärder och arbete med driftoptimering. Vi måste också känna till den tekniska utvecklingen och vilka möjligheter som denna kan bidra med då vi modifierar eller bygger nytt. Energieffektivisering angår alla och det är viktigt att även plocka det lätta frukterna. De som kan göras snabbt och utan att föregås av en ekonomisk långbänk om lönsamheten. Exempelvis är nattvandring ett bra verktyg. Har du inte redan gjort det, så gå ett varv i din anläggning när den inte är i operativ drift. Förmodligen är några system igång, vissa helt i onödan. Kanske är belysning och ventilation påslagen, tryckluft och hydraulik igång och stödsystemen för värme och kyla snurrar som på dagtid Vill Du läsa mer om temadagens specifika innehåll så fortsätt läsa vår artikel här nedan.

3 Thomas Björkman, Energimyndigheten resonerade i sitt första föredrag kring energiutmaningarna för svensk industri. Förbättringsarbetet på energiområdet har många olika drivkrafter, miljö och klimatfrågorna driver på utvecklingen, kund- och imagekrav likaså, och vi har lagar och direktiv som ställer allt högre krav på företagens energianvändning. Ett exempel är kravet på energikartläggning i alla större företag, mer än 250 anställda på koncernnivå, senast i december Läs mer på Energimyndighetens hemsida. Energieffektiviseringsarbetet bromsas i många fall av andra prioriteringar och att det kan vara svårt nå samma lönsamhet som andra typer av investeringar. Energiarbetet räknas oftast inte till kärnverksamheten och får därför inte samma prioritet. Thomas som är programansvarig för PFE, Program För Energiintensiv industri, berättade om erfarenheterna i detta initiativ. Att ha energifrågan på agendan och en engagerad ledning är klara framgångsfaktorer. Energitrappan kan tjäna som exempel på hur vi kan utveckla vårt angreppssätt för energifrågorna. I Thomas andra föredrag handlade det om faktiska arbetet med energieffektivisering i företagen och vad företagen kan och bör göra: Kartlägg energianvändningen Strukturera energiarbetet Nätverka Hitta åtgärder. Energimyndigheten kan ge olika typer av stöd. Information och utbildningsmaterial hittar du på hemsidan. Där finns exempelvis info om krav på komponenter, handbok för energikartläggning och en handbok för energiledningssystem. Ekonomiskt stöd i form av kartläggningscheckar. De kan också vägleda dig till olika nätverk, projekt och kontakter. Bilden: Thomas Björkman, Energimyndigheten, föreläser på temadagen Energi effektivisering genom driftoptimering och underhåll. På Energimyndighetens hemsida under fliken Företag hittar Du mycket information. Källa Energimyndigheten Lennart Strandberg, Projekthydraulik, talade inledningsvis om elmotorsystem och de erfarenheter han har från arbete i projekt med energieffektivisering. Vad gäller elmotorerna är överdimensionering ett kroniskt problem. Elmotorerna i sig är energieffektiva och har god verkningsgrad. Problemet är att vi inte kör dem med rätt belastning. Ofta väljer vi en motor utifrån en antaget kontinuerlig last med påföljden att den blir alldeles för stor. En elmotor som körs med för låg belastning får en avsevärt sämre verkningsgrad. En elmotor under låg belastning skapar också onödigt mycket reaktiv effekt. Den reaktiva effekten kostar på vår elräkning, den styr dimensionering i ställverk och på kablage och den sänker verkningsgraden på elnätet.

4 För att välja rätt elmotor ska du låta driftsförhållandet i din applikation styra valet. För elmotorer finns en stor mängd driftsarter och belastningsfall beskrivna och som du ska studera vid val av motor. Motorn används sedan för att driva vårt system, i Lennarts fall ett hydraulsystem. Ett traditionellt hydraulsystem bygger på ett konstant systemtryck i kombination med variabel hydraulpump. Detta innebär att motorn ibland går obelastad och vi pumpar runt olja även om vi inte utför något arbete vilket ytterligare sänker den totala verkningsgraden. För att energikartlägga ett hydraulsystem behöver vi effekt mäta elmotorerna, göra en tid/flödesstudie och tryckmäta de olika funktionerna. Därefter kan vi ta ställning till hur det står till med den totala effektiviteten och fundera på hur vi kan energieffektivisera systemet. I sitt andra pass talade Lennart om hur vi kan jobba med att utveckla energieffektiviteten i system för hydraulik och pneumatik. Lennart menar möjligheter till besparingar är enorma, åtminstone inom det hydrauliska området. Några tips, råd och lösningar förutom dimensioneringen Bygg din systemlösning efter det verkliga behovet, det finns ingen standardlösning som alltid blir bra. Snegla på den mobila hydrauliken, den är optimerad på ett helt annat sätt än industrins. På tekniksidan kan du välja att styra systemet bättre, använda frekvensstyrda elmotorer, hydraulpumpar med fast deplacement, ackumulatorer för att lagra hydraulisk energi med mera. Då det gällde tryckluft berättade Lennart om lärdomar i ett projekt som Tratech i Ludvika gjort hos ABB. Det finns stora energivinster att göra även här. Dimensioneringen av kompressorerna och hur du konfigurerar och styr systemet är förstås viktigast. Genom att välja rätt teknik för luftavfuktning och värmeåtervinning på kompressorstationen finns ytterligare möjligheter. Bilden: Lennart Strandberg berättar om arbete med energieffektivisering på elmotorsystem, hydrauliska system och på tryckluftssystem. Källa Projekthydraulik.

5 Mats Björkner, Pumpportalen, inledde med lite pumpskola och berättade om olika pumptyper och om flödessystemen. I ett pumpsystem tillför vi energi för att hålla en vätska i rörelse (övervinna de dynamiska förlusterna) och för att lyfta eller uppfordra vätskan (tillföra lägesenergi). I ett energieffektivt pumpsystem lyckas vi att välja en pump som är väl avstämd mot energibehovet och vi lyckas utforma flödessystemet för små förluster. Mats visar på en stor undersökning gjord av VTT i Finland. I denna ligger den genomsnittliga verkningsgraden för pumpar i industrin på ca 40 %. 10 % av alla pumpar har en verkningsgrad på endast 10 %. Varför är det så? Ja det finns många anledningar. Energifrågan har inte varit tillräckligt prioriterad. Några tips för att lyckas bättre. Välj rätt typ av pump och rätt storlek. Driftspunkten ska ligga så nära pumpens BEP (Best Efficiency Point) som möjligt, se pumpkurvan nedan. Där är verkningsgraden bäst. Optimera genom att välja rätt pumphjul i centrifugalpumpen. Välj en pump som är energieffektiv i ditt tänkta driftsförhållande. För pumpar lär vi oss att vid en LCC beräkning så ligger driften och underhållet på ca 80 % av pumpens totalkostnad. Inköpspriset är ungefär 10 % av totalkostnaden, men ändå låter vi ofta detta vara styrande. En pump som körs utanför det rekommenderade driftsförhållandet har inte bara ett dåligt energiutbyte, den får även en sämre tillförlitlighet, se Barringerkurvan nedan. Designa ett bra flödessystem. Böjar, krökar, strypningar, klena rör med mera sänker verkningsgraden. Ha koll på driftsförhållandet och jobba med driftsoptimering. Ofta händer det saker med systemet under livscykeln. Funktioner tillkommer, kapacitetsbehovet ändras och så vidare. Mats menar att vi måste ha en systemsyn och en kontroll över pumpsystemet. Eftermiddagens pass handlade om värdet av att förstå hela flödessystemet så att möter produktionsbehovet till lägsta drift-, underhålls- och investeringskostnad. Mats visade hur man kan jobba med en programvara, PIPE- FLO, för att dimensionera systemet, för att simulera och optimera vid förändringar, och för att analysera och felsöka på systemet vid drift och underhållsarbete. Exempelvis kan vi vid felsökning jämföra uppmätta flöden med bör-värden från programvaran för att förstå om vi har problem med vår pump eller igensättningar och beläggningar i rörsystemet. Bilden: Mats berättar om arbete med analys i pumpsystem och om faktorer som påverkar strömningsförlusterna i ett rörsystem. Grafikens källa är Pumpportalen.

6 Nils-Erik Jonasson, Recond Concept, berättade om rengöring och rekonditionering av stödsystem för värme och kyla och de energivinster man kan göra i dessa. Det handlar om kemisk rengöring där man företrädesvis nyttjar CIP teknologi. CIP står för Clean In Process och innebär att man dockar utrustningen mot processystemet och cirkulerar rengöringskemikalierna direkt i systemet utan att behöva demontera det. Vinsten är tid men också att risken för följdproblem efter demonterings- och återmonteringsarbete utgår. Kemikalierna Nils-Erik arbetar med kallar han gröna. Med det menar han att kemikalierna i sig, och som är baserade på olika fruktsyror, är skonsamma mot användare och miljö. Hur man måste hantera dem efter användning beror på vad man löst upp i de aktuella systemen. Syftet med rengöring och rekonditionering är att systemet ska återställas och hållas i rätt skick, helst nyskick. Nils-Erik berättar om ett antal fall han arbetat med. I flera av dessa har man haft stora problem. Så stora att man dimensionerat upp pumpar och fläktar för att behålla funktion och prestanda, istället för att förstå och åtgärda grundorsaker som beläggningar och igensättningar. Vi lär oss att energibesparingarna kan bli mycket stora då flödesförlusterna minskas och då utbyte återställs i exempelvis en värmeväxlare. Nils Erik berättar att energiförlusterna ökar med ungefär 5 % för varje millimeter beläggning av kalk eller rost. Är beläggningen biofilm är motsvarande siffra upp mot 20 %. Under de parallella passen berättade Nils-Erik om olika arbeten han gjort. Vi får se exempel på insatser mot såväl vattensystem och oljesystem och mot de flesta branscher. Bilden: Nils-Erik Jonasson berättar om hur rena system kan bidra till minskad energiförbrukning.

7 Åke Byheden, Binol är expert på oljor. I ett av parallellpassen lyssnade vi till hur vi kan välja olja till vårt hydraulsystem med syftet energioptimering. Åke har arbetat med utvecklingen av energieffektiva oljor i drygt 10 år, först på Statoil och nu på Binol. I ett hydraulsystem har oljan två huvudsakliga uppgifter, den ska ta hand om smörjningen på hydraulmotorn och komponenterna i systemet och den ska överföra den mekaniska energin. I ett hydraulsystem balanserar vi därför mellan behovet av att bygga en tillräcklig smörjfilm och att minimera flödesförlusterna. En hög oljeviskositet är bättre för smörjfilmen men ökar flödesförlusterna. Åke berättar om skillnaderna mellan mineraloljor och oljor baserade på syntetiska estrar. De senare har många fördelar då de kan skräddarsys för ändamålet. Vid energioptimering i ett hydraulsystem har Åke ett par rekommendationer. Det första är att undersöka om du kan minska oljeviskositeten. Det andra är att gå på en hydraulolja med ett extra högt viskositetsindex (VI). Detta betyder att oljan har en flack förändring av viskositeten i förhållandet till temperaturen. Vinsten är att vi får en olja som har mindre flödesförluster i systemets kalla partier men som ändå ger tillräcklig smörjfilm ute vid förbrukarna där det är varmt. Därför, om vi väljer en syntetolja med extra högt VI behöver vi inte kompromissa i samma grad som när vi använder en standard mineralolja, och då finns en verkligt stor potential till energieffektivisering. Bilden: Åke Byheden berättade om potentialer till energibesparing genom att välja rätt olja till hydraulsystemet. Vi förstår att det finns goda möjligheter, mycket drivet av utvecklingen inom de syntetbaserade oljorna. Denna typ av oljor har även många andra fördelar, tex livslängd och miljömässiga fördelar.

8 Mikael Bogren, Volvo GTO Skövde, berättade om hur de byggt om sitt hydraulsystem i fabrikens gjuteri och därmed halverat energiförbrukningen för processen. Det gamla systemet var helt utslitet, vissa komponenter var tagna ur produktion och reservdelar saknades. Man behövde således ta ett helhetsgrepp och bygga upp ett nytt system och då var energifrågan viktig att ta med i beräkningen. Man gjorde energimätningar på systemfunktionerna med syftet att dimensionera systemet rätt. Teknikmässigt valde man att installera pumpar med fast deplacement och frekvensstyrda elmotorer. Man flyttade pumpcentralen till ett nytt utrymme för att underlätta service och underhåll och en bättre miljö för anläggningen. Mätningar på det nya systemet visar på en halvering av energiförbrukningen. Projektet är ett bra exempel på vad som kan åstadkommas med rätt teknik och med ett tänk där energifrågan prioriteras. Bilden: Till vänster, Mikael Bogren Volvo GTO i Skövde, berättar om ett projekt där man byggt om ett hydraulsystem i gjuteriet och med detta halverat energiförbrukningen.

9 Hans-Lennart Norrblom, Swerea IVF, informerade om nätverket ENIG där man arbetar med olika initiativ för energieffektivisering. Nätverket leds av Swerea IVF och Swerea SWECAST. Huvudsyftet att skapa, samla och sprida information om energieffektivisering inom svensk tillverkningsindustri. Energimyndigheten är en viktig samarbetspartner och även en av finansiärerna. ENIG har en hemsida där du utöver information kan få tillgång till olika tjänster och verktyg inom energieffektivisering. Inom ENIG kan du vara aktiv inom olika arbetsgrupper. ENIG arrangerar även seminarier och workshops. Hans-Lennart berättade bland annat om verktygen Energiledning Light och om Nyckeltalsdatabasen och som du når via hemsidan. Energiledning Light är ett webbaserat verktyg för förenklad energiledning. Du behöver registrera dig men användningen är kostnadsfri. En uppdaterad version av verktyg släpps under december Nyckeltalsdatabasen ger dig en möjlighet att jämföra din energianvändning med andra företags. Bilden: Hans-Lennart Norrblom, Swerea IVF, informerar om arbetet i nätverket ENIG. Du kan delta i arbetsgrupper och nätverk med andra företag och du kan ta del av olika verktyg exempelvis nyckeltalsdatabasen och Energiledning Light.

10 Lillemor Lindberg, Innovatum. På Innovatum driver och koordinerar vi bland annat olika typer av utvecklingsprojekt. På energiområdet har vi goda kunskaper och mycket erfarenhet från olika projekt. Vind- och vågkraft, solkraft och biogasproduktion är exempel på områden där vi är aktiva. Just nu jobbar vi med att rigga projektet NAVET Energieffektivisering med digitalt och socialt inflytande. Projektet syftar att göra oss bättre på att driva ett långsiktigt energibesparingsarbete och att bygga en stark energikultur på företaget. Projektet vänder sig framförallt till företagens ledningsgrupper. Digitala verktyg inom energiledning och visualisering är tänkta resultat. En tanke är också att det ska kunna stärka företagets image genom att synliggöra insatserna för energieffektivisering. Vattenfall, Högskolan Väst och Business Club Royale (tre företag inom den kreativa näringen) är deltagare i ett skarpt projekt. Just nu söker vi företag från industrin som vill vara med i projektet. Om intressant för dig så hittar du mera information här. Bilden: Lillemor Lindberg, Innovatum, berättade om det kommande projektet NAVET. Projektet syftar att göra oss bättre på att driva ett långsiktigt energibesparingsarbete och att bygga en stark energikultur på företaget. Projektet vänder sig framförallt företagens ledningsgrupper.