Energioptimering i hydrauliksystem. www.projekthydraulik.se



Relevanta dokument
Energi, el, värmepumpar, kylanläggningar och värmeåtervinning. Emelie Karlsson

Sten-Ove Claesson, Fluidteknik AB

Energieffektiva motordrifter

1 (6) Sida Datum. Scandinavia

Energieffektiv teknik

Grundkurs Hydraulik med inriktning mot underhåll

Motordrifter Motorer (pumpar) Stödprocess. Peter Karlsson. Allmän motorkunskap

Energismarta affärer. 7 november 2013 Karlskrona. Peter Karlsson

Richard Gustafsson, ABB AB Svensk Försäljning Motorer och Drivsystem, Svenskt Vatten energieffektivisering Energianalyser vid VA-verk

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

Högt över alla förväntningar. HP Processmotorer

Energiförbrukning Tryckluftsproduktion. Spara energi i din tryckluftsanläggning. Livscykelkostnad för tryckluftsanläggningen. Genomsnittliga förluster

VARVTALSSTYRNING ELMOTORER

/WA i i/wy. B 33. Björksätraskolan. Olja mot fjärrvärme. Slutrapport för projekt inom Miljömiljarden, Stockholm stad.

Tentamen i: Hydraulik och Pneumatik. Totalt antal uppgifter: Datum: Examinator: Hans Johansson Skrivtid:

Elektriska Drivsystem Laboration 4 FREKVENSOMRIKTARE

Allmänt om varvtalsstyrning Driftstrategi Val av kompressor Val av elmotor Val av frekvensomformare - Bitzerkompressorer Oljeåterföring Kylsystemet -

Kapitel 4 Arbete, energi och effekt

SEI, System Efficiency Index det nya sättet att fastställa energieffektivitet

Rotebro idrottshall solel

Motordrifter Motorer (pumpar) Stödprocess. Peter Karlsson. Allmän motorkunskap

Vattenskärning med Hammelmann högtryckspumpar

Energioptimering av gatubelysning, lysrörsarmaturer och elmotorer. optimering av elmotorer. styrning av gatubelysning. effektiv indutribelysning

Tryckluft Varför tryckluft?

Bostadsrättsföreningen HJÄLMAREN-SKÖNTORP

Översiktskatalog. Pumpar

Solceller i Lantbruket

Schneider Electric är involverade i 72% av slutanvändarnas energiförbrukning. Vi kan hjälpa er att spara!

Besparingar på 20-40% är realistiska i de flesta anläggningar. Stoppsladd, fas 1-3, år

Tentamen Elenergiteknik

Karin Eliasson. Hushållningssällskapet/ Rådgivarna.

HYDRAULIKENS GRUNDER OCH PUMPARS PRESTANDA ORSAKER TILL MINSKNING AV PUMPENS PRESTANDA

Asynkronmotorn. Den vanligaste motorn i industrin Alla effektklasser, från watt till megawatt Typiska användningsområden

Checklista energitillsyn

Heidi Norrström Krister Svensson Jan Sundquist Anna-Lena Falk. Grundläggande teori. U Volt [V] I Ampere [A] Resistans R Ohm [? ]

Fö 6 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen

Meva AB har huvudkontor samt verkstad i Skellefteå.

Stöd för energikartläggning. Ekonomiskt stöd till små och medelstora företag för att genomföra en energikartläggning. Få koll på energin i företaget!

Drift & kostnadseffektiv. .dimensionering av.

Besparingar på 20-40% är realistiska i de flesta anläggningar. Stoppsladd, fas 1-3, år

Utnyttja konverteringen som ett steg i energieffektiviseringen. Klas Berglöf, ClimaCheck

Energiomvandling av biobränsle/torv/avfall i småskaliga anläggningar g med hjälp av höghastighetsgeneratorer

5. Kretsmodell för likströmsmaskinen som även inkluderar lindningen resistans RA.

Energikartläggning av TK BYGG AB i Kalix

Asynkronmotorn. Asynkronmotorn. Den vanligaste motorn i industrin Alla effektklasser, från watt till megawatt Typiska användningsområden

Välj en högeffektiv elmotor

Question today imagine tomorrow create for the future. Roland Jonsson Seniorkonsult Energi

Om företaget har en energipolicy skriv den här: ... Vad är syftet/syftena med att göra en energikartläggning?

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

SÄNKER din elförbrukning på belysning med upp till 35% SÄNKER din elförbrukning på blandade laster med 9-15%

Energislukare eller energieffektiviserare?

Nära noll i miljöpåverkan. Om PMC Swedrive

Momentmätning på roterande axlar. Mark Tierney tel:

Temadag: Energieffektivisering genom driftoptimering och underhåll den 10 december

Projektplan. Av projektledaren: Rowan Wright Miljöstrategiska enheten

EffHP135w. Vätska/vattenvärmepump för Passivhus

X-tenta ET Figur 1. Blockschema för modell av det nordiska kraftsystemets frekvensdynamik utan reglering.

Hydraul- & eldrifter; en jämförelse

Kolargatan BORLÄNGE Tel Mobil Fax Internet: Mail: info@mobin.se

PMC cyklontank. Spar utrymme, pengar och miljön. Downsizing av hydraulik del i vinnande koncept sidan 7. Foto: Atlas Copco

Konkreta verktyg och energitips

Energieffektivisering

Vad är potentialen för efterfrågeflexibilitet hos svenska hushållskunder?

Bli klimatsmart. ett projekt

Handlingsplan Landstingsfastigheter Örebro Energi

Sve Sv nskt k Va V tte n, Enerigieff Enerigie ek ff tivisering av VA sekt sek orn Lena Blad

Välkomna till Falkenberg Energis. Reko fjärrvärmeträff 2014

Framtidens energieffektiva elinstallationer

Slutrapport av projektet moment och varvtalsstyrning av vindkraftverk

Jämförelse av Solhybrider

ENVA ÅTGÄRDSPLANER. 14 Maj 2013

Alla uppkopplingar görs med avslagen huvudbrytare på spänningskuben!!!!

ÅTGÄRDSRAPPORT. Energideklaration Villa. Fastighetsbeteckning. Byggnadens adress. Datum. Energiexpert. Uppsala Sävja 34:20.

Facit/Lösningsförslag till Tentamen (TEN1) TSFS11 Energitekniska System. 23:e Aug, 2014, kl

Jörgen Rogstam Energi & Kylanalys

Sol och frånluft värmer Promenaden

Optimering av el- och uppvärmningssystem i en villa

Energieffektivisera din bostadsrättsförening GODA EXEMPEL OCH EKONOMISKA STÖD

Laborationsrapport. Grundläggande energilära för energitekniker MÖ1004. Kurs. Laborationens namn Asynkronmotorn och frekvensomriktaren.

Vi står inför en av mänsklighetens största utmaningar. Att minska mängden växthusgaser och samtidigt trygga framtidens energi.

ENERGIRÅDGIVARNA FRAMTIDEN REDAN I DAG

Från energikartläggning till åtgärdsplan

Välkommen till informationsmöte om solel. Staffan Gunnarsson Daniel Boström. Enköping

HSB ÖSTERGÖTLAND LOKAL SOLKRAFT

Ombyggnader Vi ger din gamla press ett nytt, produktivt liv. Oavsett fabrikat.

Klimatplan för Örebro kommun

Värmeåtervinningsaggregat HERU

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Fastighetsvärme. med pellets som energikälla

Lagen om energikartläggningar i stora företag och systematisk energieffektiviseringsarbete

HydraWay EE En ny generation energieffektiv hydraulvätska

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

NY FJÄRRVÄRMETAXA FÖR NÄRINGSFASTIGHETER GÄLLER FRÅN

Nyhet. Lågtryckspump - GP1

Energieffektivisering med målet att minska energiförbrukning med 20%

Energieffektivisering Energimyndighetens strategier

närhet enkelhet helhet Ventilation och kyla, så gör vi systemen energieffektivare. Om allmän och processventilation.

Laborationsrapport. Elinstallation, begränsad behörighet. Kurs. Lab nr 6. Laborationens namn Asynkronmotorn och frekvensomriktaren. Namn.

Yrkeshögskolan Novia Utbildningsprogrammet i elektroteknik

Transkript:

Energioptimering i hydrauliksystem

Energi användning inom hydraulikområdet Nätverk Hydraulik AUH Två av varandra oberoende nätverk ställde sig frågan. Hur mycket.? Installerad effekt finns det Utnyttjas den installerade effekten. Används Kylsystemen.. Projektansökan: Nätverkhydraulik TripleSteelix

Projektorganisation Projektledare: Annieli Söderberg Projekthydraulik Kontaktperson teknik: Örjan Andren Projekthydraulik Styrgrupp förutom ovan nämnda personer Sten Ove Claesson Hydac Fluidteknik Kjell Wiklund PMC Hydraulics Karl Ove Pettersson PF Hydraulik Lennart Strandberg Hydro Swede Lars Johansson Bosch Rexroth Göran Andersson Bosch Rexroth Stefan Kujanpää Morgan Gustavsson SSAB SSAB ( Projekt 3 ) Bengt Löfgren Högskolan Dalarna (Projekt 1 2)

Syftet med Projektet Identifiera hydrauliksystem för att föreslå lösningar till betydande kostnadsreduceringar och miljöförbättringar. Detta skall ske genom att tillvarata kunskap samt erfarenheter bland regionens företag inom hydraulikområdet. Projektet sker i samarbete mellan företagen i Nätverk Hydraulik, Processindustrin i Bergslagen samt Högskolan Dalarna. Resultatet av projektet kommer med största sannolikhet att bidraga till lägre totalkostnader för hydraulikanläggningarna.

UNDERHÅLL ÖVRIGT INKÖP ENERGI Företagspolicy Energi. Hur ser företagets Energipolicy ut.. Får varje produktionsenhet bära sin egen energikostnad. Vilken tyngd får energifrågor vid en projektstart.. Källa: Pumpen Lebens-Zyklos-Kosten VDMA-Verlag, 2003

Projektet inleds med en kartläggning av energianvändningen i ett traditionellt hydrauliksystem. Genom analys av resultat framarbeta en åtgärdslista hur man kan minska energiåtgången, dvs. hur kan man energieffektivisera hydraulsystem inom processindustrin. Möte med SSAB Diskussioner med Högskolan Falun Borlänge Jobb i samverkan Nätverk Hydraulik i Borlänge

Konstanttrycks system I kombination med strypreglering. Ofta lågt cylindertryck vid rörelse, högt cylindertryck ofta bara statiskt. Höga tryck och stora flöden dock ej samtidigt. Hur dimensionerar vi Värsta tänkbara scenario plus lite extra. Ofta ytterligare ett nummer större.

Projektgång delprojekt 1 1. Uppvaktade SSAB om lämpligt system 2. Kontaktade högskolan angående examensarbete 3. Genomförde mätningar 4. Högskolan presenterade Victoryia Absalyamova 5. Startade projektgrupp /handledning examensarbete Örjan Andrén- Projekthydraulik (sammankallande), Sten-Ove Claesson - Hydac Fluidteknik, Thorvald Nielsen - PMC Hydraulics 6. Viktoryia presenterar sin Master Thesis 1. 2. 3. 4. 5. 6. 19 Aug. 2009 20 Okt. 2009 25 Nov. 2009 25 Feb. 2010 23 Apr. 2010 8 Okt. 2010

Projektgång delprojekt 2 1. Bearbetning av materialet samt framtagning av förslag för genomförande med kostnadskalkyl inkl. återbetalningstid. 2. Presentation för SSAB 3. Slutredovisning av projekt 2 till Triple Steelix 4. Bearbetning av SSAB för att få till ett genomförande 5. Energimyndigheten beviljar stöd för genomförandet av projektetmed stöd av förordningen som bidrar till åtgärder för en effektiv och miljöanpassad energiförsörjning vilket bidrog till att SSAB beslutade om ett 3:e projekt omfattande ombyggnaden. Projektgång delprojekt 3 6. Planering och beredning av ombyggnation. 7. Genomförande av ombyggnation. 8. Slutgiltiga energimätningarna. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Okt. 2010 Jan. 2011 Maj 2011 Maj Juli 2011 27:e Juli 2011 Aug. 2011 Jan. 2012 April 2012

Energiomvandling (i hydraulsystem) Effekt IN Effekt UT Ström Spänning Elmotor Moment Varvtal Tryck Flöde Hydraulpump Hydraulmotor/cylinder Moment/Kraft Varvtal/Hastighet Verkningsgrad = Effekt UT Effekt IN

Tillgång till SSAB;s Bet 3:a Mätningar som genomförs. Elektrisk effekt in registreras. Mekanisk effekt ut registreras.

Energioptimering hydrauliksystem

28 st. hydrauliska funktioner registreras samtidigt (56 olika mätpunkter). Produktionen anpassad så att ett medianvärde av produktions mixen körs under registreringen.

160 Power vs Time delivered by five El. Motors simultaniously, kw Power, kw 150 140 Effekt IN Power, kw 130 120 110 100 90 0 200 400 600 800 1000 1200 Time, sek 90 80 Total Hydraulic Power consumptions vs Time, kw Power, kw Effekt UT Power, kw 70 60 50 40 30 20 10 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Time. sek * Kurvorna ej synkroniserade beroende på problem vid mätning

4 pumpar 3 pumpar 2 pumpar

Total verkningsgrad OBS! Hänsyn ej taget cos ϕ, fasförskjutning vid effektberäkning för elmotorer. Tas hänsyn till detta ökar verkningsgraden till drygt 6%.

Man dimensionerar för värsta fallet, å så lite extra för säkerhets skull. Man går på beprövade konstruktioner i stället för att konstruera för verkligt behov. Systemen ska vara enkla att underhålla Möjlighet att enkelt bygga ut systemet. Historiskt har energi varit för billig. Det är svårt att prata verkningsgrad i komplexa system. Vi ska istället prata om vad vi kan göra för att minska energiförbrukningen.

Mekanisk (linjär) Effekt = Kraft Hastighet P = F v Mekanisk (roterande) Effekt = Moment Vinkelhastighet P = M Energi = Effekt tid J = P t Energi = Kraft väg Elektrisk Effekt = Spänning Ström P = U I Behöver vi endast rörelse men Ingen kraft utför vi inget arbete Behöver vi endast kraft men ingen rörelse utför vi inget arbete

Avgiven Effekt Spänning Tillförd Effekt Frekvens Varvtal Moment Strömförbrukning Verkn. grad P.F. Slip (kw) (Volt) (A) (kw) (Hz) (rpm) (Nm) (%) (%) NO LOAD 400 18,6 0,9 50 1500 9,3 400 24,2 10,2 50 1497 88 90,5 0,612 0,19 18,6 400 35,6 19,7 50 1491 176 93,9 0,801 0,57 27,8 400 49,3 29,4 50 1485 266 94,5 0,861 1,02 37,0 400 64,3 39,3 50 1477 356 94,2 0,882 1,53 46,2 400 80,3 49,4 50 1468 447 93,5 0,888 2,15 Uppmätt cos ϕ vid låg belastning (ca 5 kw): 0,21 0,24

Uppmätt effekt på elmotorn vid låg belastning: ca 5,5 kw

Ström (Amp) 0 9,3 18,6 27,8 37,0 46,2 Tillf. Effekt (kw) Avg. Effekt (kw)

Vad koster det att driva 3 pumpar i tomgång? Pump 0 flöde förbrukar ca 6 kw Förlust i elmotor ca 1 kw Kostnad reaktiv effekt? Totalt ca 7 kw + kostnad för reaktiv effekt Energi 7 x 24 x 360 = 60480 kwh per pump och år Total kostnad per pump 60480 x 0,70 = 42 336 kr/år (Antaget kw pris 70 öre) För 3 pumpar blir det 127 008 kr/år + kostnad reaktiv effekt Total kostnad för 3 pumpar är 130 000 200 000 kr per år

Pumpar med bättre styrmöjligheter. Flöde, tryck, effekt, last, digital styrning. Frekvensomformare för el motorstyrning, nya möjligheter för pumpar med fasta deplacement. Tryck, flödes och effektreglering. Det finns även exempel där man tänk på energioptimering.

Genom att använda ackumulatorer kan vi spara energin som går åt för att driva 3 pumpar i tomgång (0 flöde). Vi räknar med att spara ca 30 40% av den energi som systemet förbrukar idag.

Tjänar 110 000 200 000 kr/år i energikostnad 1 pumpinstallation istället för 5 pumparinstallationer som ska underhållas och lagerhållas (reservdelar). Lägre ljudnivå Får en (eller flera) pumpinstallationer i reserv Jämnare trycknivå i systemet Elmotorerna får arbeta närmare sitt idealområde (37 kw) Pumparna motioneras bättre Tekniken som används är beprövad och välkänd

En ackumulatorstation som skall underhållas Underhåll, övervakning av gastryck, reservdelar Får ta hänsyn till ackumulatorer vid Bryt & Lås

För att verifiera mätresultaten gjordes mätningarna under utvalda veckor före och efter ombyggnaden. Före ombyggnad: Vecka 49, 2011 12 03 t.o.m 2011 12 09 Produktion denna vecka 5924,66 ton Efter ombyggnad: Vecka 7, 2012 02 11 t.o.m 2012 02 17 Produktion denna vecka 6058,24 ton

Resultatet blev att energoförbrukningen minskades med 58% vilket är ett uppmätt resultat. Kostnaden summerades till 470.000: (inkl. man tid och material). Den uppmätta energibesparingen beräknas till 120.000: /år (baserat på el pris 70 öre). Utöver detta har SSAB kalkylerat med besparingar på ca. 200.000: /år. I den besparingen ingår kostnader för underhåll, reservdelar, minskat kylbehov, lägre filterkostnader m.m. Total besparing på 320.000: / år.

Energimyndigheten 2012-12-10

Exempel 1 Energimyndigheten 2012 12 10 Installerad effekt 5 x 55kW = 275 kw Tomgångseffekt ~ 45 kw, Flödeskapasitet ~ 1000 lit./min Behov 2 x 55 kw Medeleffektbehov~ 47 kw, Medelflödesbehov ~ 200 lit./min.

Exempel 2 Energioptimering hydrauliksystem Installerad effekt 8 x 45kW + 2 x 75kW = 510 kw Tomgångseffekt ~ 125 kw, Flödeskapasitet ~ 1850 lit./min. Behov 3 x 45 kw Medelflödesbehov ~ 450 lit./min., Medeleffekt behov ~ 90kW

Exempel 3 Värmekraftverk byggt och dimensionerat för koleldning. Konverterat till att eldas med flis. Exempel: Hanteringsutrustningar som transportörer och stokrar är dimensionerade för krafter anpassade för stenkol. Massan för Stenkol/Träflis = 3

Att det i svensk industri finns 1000 st. anläggningar med konstanttrycks system i varierande storlek. Att vid en ombyggnad av dessa likt den till SSAB görs en genomsnittslig besparing motsvarande resultatet vid SSAB så innebär det en energibesparing på 170 GWh/år I verkligheten finns det sannolikt kanske 2 3 ggr fler aggregat och den installerade medeleffekten är troligtvis större. Exempel: SSAB mätningen gjordes på ett aggregat med 5x37kW dvs. 185 kw. Enbart SSAB Borlänge har 10MW installerad hydraulikeffekt

Hur är det med. Det krävs ett helt nytt sätt att tänka för att lösa de problem vi skapat med det gamla sättet att tänka A. Einstein

Seminariet syftar till att ge en ökad förståelse för hur ni kan öka företagets värde. Under dagen får ni information om kommande utmaningar och krav samt handfasta tips, råd och inspiration från genomförda energieffektiviseringsprojekt. En bra start för att sänka sina kostnader och få en energieffektiv och hållbar verksamhet.