Motordrifter. Ny standard Motorer (pumpar) Stödprocess. Effektiva motorer

Transkript

1 Motorer (pumpar) Stödprocess Motordrifter Ca 65 % av industrins elbehov inom EU används av elektriska motorer Situation idag: Mindre än en tiondel av alla installerade växelströmsmotorer är varvtalsreglerade Inom EU (EU-25) skulle 50 TWh (*) energi kunna sparas per år genom övergång till varvtalsregleriade drivsystem. * Source: Energy Efficient Motor Driven Systems Alf Hofman Vacon AB Effektiva motorer 1. Välj energieffektiva motorer med hjälp av: Energimyndighetens lista EUsIE-klassning (tidigare Eff-klassning) Fria, enkla beräkningsprogram för LCC, återbetalningstid m.m. 2. Överdimensionera inte Bra motorer har bra överlastkapacitet ändå Ny standard Ny standard Enligt en ny standard (EN :2008) har energieffektiviseringsklasserna nu beteckningarna IE1, IE2 och IE3, där IE3 har högst verkningsgrad. Energieffektiviseringsklasserna beskrivs också i förordningstexten. Den av Energimyndigheten tidigare framtagna listan över högeffektiva elmotorer som omfattade EFF1-motorer (gamla klassningen) som saluförs i Sverige kommer efter hand att ersättas av listor som baseras på den nya klassificeringen av motorer och där verkningsgraderna beräknats enligt den ovannämnda nya standarden på området. 1

2 Välj Eff1-motorer vid mer än 4000 drifttimmar/år Effektivare motor Verkningsgrad % HP-processmotorer 95 Processmotorer 90 Eff1 Investering Underhåll Energi LCC-kostn. 90 kw eff2-motor η= 93,0 % 75 kkr 90 kkr 2200 kkr 2365 kkr vs. 90 kw eff1-motor η= 94,7 % Investering 83 kkr Underhåll 90 kkr Energi 2160 kkr LCC-kostn kkr 85 Standardmotorer 1,7% 80 Eff2 75 Eff kw ABB:s processmotorer uppfyller och överträffar framtida krav på verkningsgrad och större förväntningar på motorns tillförlitlighet. Motorerna uppfyller kraven enligt verkningsgradklass IE2 och IE3. Diff kr 2

3 Driftsanalys Motormätning Tork 2, fläkt 2, nervarvad, besparing 13 kw x h x 45 öre/kwh = kr Det lönar sig att gå på pumpen! Optimal anpassing till processens behov Besparingspotential Besparingspotential per drifttyp pumpar 40 % fläktar 30 % kompressorer 10 % övriga 20 % * Source: Energy Efficient Motor Driven Systems Alf Hofman Vacon AB 3

4 Strypreglering Förluster växer uppströms i kabeln Installation med frekvensomriktare M η=0.4 η=0.9 η=0.4 η=0.75 Q= 500 m 3 /h P 1 = 926 kw P förlust = 556 kw + 37 kw kw + 33 kw = 826 kw Frekvensomriktardrift f 1 f2 M η=0.4 η=0.9 η=0.8 η=0.8 P 1 = 434 kw Q= 500 m 3 /h P förlust = 260 kw + 18 kw + 31 kw + 25 kw = 334 kw Mätning av flöde och temperatur VÅTLÖPARE Energimärkning av cirkulationspumpar Märkningen påminner mycket om dagens märkning för kylskåp och andra vitvaror. -pumpar ger minst 60% energibesparing jämfört med en genomsnittlig standardpump. Steg 1 1januari 2013 Alla A-klassade utom pumpar för industri, solvärme och värmepumpar. EEI 0,27 = 60% besparing Steg 2 1 januari 2015 Alla våtlöpare. EEI 0,23 = 70,4% besparing 4

5 Nya SimFlex Pumpanalys Eleffekt blandarpump MG83 (Blandarpump 2) IKP kw < :00:00 C :00:27 C :39:27 > :40: Permanentmagnetmotor Mycket lägre pris A-klassad Varvar ner till 4W :00 12: Fi gur 31. Blanda rpu mp 2. 00: : Blandningssträcka Pumpanalys Pumpmätning Mätsträcka Strålningsdetektorer Födesmätare Pumpanalys Motivation: feldimensionering, flödesreglering, förslitning, flödesmätning Objekt: två blandarpumpar på PM4 Resultat: Liten pump: Nytt pumphjul 17 %, högre konc 12 %, summa 20 %, återbetalningstid 1,7 år Stor pump: Nytt pumphjul 9 %, högre konc 5 %, summa 11 %, återbetalningstid 1,9 år Kan användas som flödesmätare, noggrannhet 2-3 % Datalogger Spårämnesinjicering 5

6 Frågor man bör ställa Referensfall från sågverk 2 stegmatare (stegvis matning av stockar i höjd- och sidled) Finns frekvensomriktare? Finns tryckstyrning på cirkulationspumpar? Installerad effekt? Är ventilation, pumpar tidstyrda (helger, kall o varm årstid)? Planerade byten av motorer, pumpar ( energikrav)? Tidigare: Hydrauliska drifter med en motor à 22 kw per stegmatare. Idag: Elektriskt drivsystem med en frekvensomriktare och en motor à 22 kw per stegmatare. -85 % el (mätt 36 tim, 9000 stockar) kwh 50 0 Hydrauldrift 42 Eldrift Hur är livscykelkostnaden i en motordrift fördelad? LCC-fördelning elmotor Inköp 5% LCC Underhåll 5% 3. Hjälpmedel och exempel Hjälpmedel Råd från myndigheter och branschorganisationer T.ex. Energimyndighetens motorlista och programkrav för ventilation, pumpar m.m. Fria, enkla beräkningsprogram T.ex. programmen nedan på Effsave(jämföra motorer med olika verkningsgrad) Pumpsave(jämföra olika reglermetoder för pumpar) Fansave(jämföra olika reglermetoder för fläktar) Många andra på nätet El 90% 6

7 Laststyrning/Effektvakt Åskådliggörande av elfakturornas olika delar Tvätt D Ugn A ut B ut C ut A in B in C in Åskådliggörande av elfakturornas olika delar Högspänningskunder / Effektkunder Effektuttag veckor. Energiavgift Förhandlingsbart (Vattenfall, Eon, Fortum m.m) Nätavgifter Abonnemangsavgift Varierar beroende på storlek (3 MW kr) 915 kw = 145 kw á 140 kr kr (462 kr) > kr Överföringsavgift Dagtid (06:00-22:00) ex 5,0 öre/kwh Övrig tid (22:00-06:00 samt helger) ex 3,8 öre/kwh 770 kw Effekt [kw] Årseffektavgift 1500 kw ex. 140 kr/kw (Vattenfall), 86 kr/kw (Tranås) 215 kw 300 Högbelastningsavgift Medelvärdet av högsta timvärdet per månad mellan Reaktiv effekt Överuttag av reaktiv effekt nov mars, ex. 322 kr/kw, (Vattenfall), 142 kr/kw (Tranås) 50% av den aktiva ex. 130 kr/kvar : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :00 7

8 Elanvändning: Laststyrning / Effektvakt Elanvändning: Laststyrning / Effektvakt Objekt Driftstid / år Avstängningsmöjlighet Besparing Lösare 2 Lösare kw 178 kw 7000 h/år 7000 h/år 1400 h/år 20% SEK/år 3500 h/år 50% SEK/år Totalt SEK/år Energipris 45 öre / kwh Styrbara laster: Ugnar, VVb, Ventaggregat Frågor man bör ställa Tomgångsanalys Dygn Vilken är årseffektavgiften? Vad är effektavgiften under vinterperioden (nov-mars)? Vilka styrbara laster finns (ugnar, tvättmaskiner, varmvattenberedare)? 8

9 Driftsanalys Tomgångsdrift Mätning en vecka Energiberäkning 1120 W tim/dag 200 W Energiberäkning S 9