Савремени енергетски ефикасни електрични погони — трендови и перспективе

Савремени електрични погони имају низ могућности за значајне уштеде у свом раду. Са ефикасним моторима, одговарајућим претварачима и напредним апликацијама ИИоТ (Индустријски интернет ствари), коришћење ресурса ће бити ефикасније и трошкови животног циклуса могу бити смањени.

Приближно 80% све енергије коју троше тренутни електрични погони долази од електромотора средње величине, који генерално нису енергетски ефикасни према тренутним стандардима и који су типично превелики за примену.

Трошкови енергије коју мотор потроши током свог животног века износи до 97% укупних оперативних трошкова. Стога је проналажење решења које максимизира ефикасност електромотора и економично и еколошки прихватљиво.

Данас се састајемо електрични погони у скоро свакој фази, посебно у индустрији и грађевинарству, на пример у пумпама, компресорима и системима за климатизацију, дизалицама, лифтовима и транспортним тракама.

Истовремено, индустрија чини више од трећине светске потрошње електричне енергије, од чега скоро 70% овог удела отпада на електромоторе. Зграде чине још 30% глобалне потрошње електричне енергије, а електрични мотори чине 38% овог удела.

А потражња расте: предвиђа се да ће се тренутна глобална економска производња удвостручити до 2050. У исто време, потражња за електричним погонима ће се повећати. Истовремено, отвориће простор за уштеду кроз интелигентна системска решења. Недавне студије показују да куповина новог електричног погона може уштедети у просеку до 30% на трошковима енергије.

Према Париском климатском споразуму из 2015. године, 196 земаља се обавезало да ће успорити глобално загревање. Међутим, томе се супротстављају мегатрендови попут урбанизације, мобилности и аутоматизације, који неминовно повећавају дневну потрошњу енергије.

Стога су напори да се побољша енергетска ефикасност сада постали главни циљ практичне имплементације Париског споразума. Нове директиве о економском раду електромотора уводе се широм света – на пример у Европској унији, САД и Кини.

Конкретно, нове европске директиве постављају циљ смањења емисије ЦО2 за 40 милиона тона до 2030. Средства за постизање овог циља мора бити обавезно увођење исплативих технологија. Кина има за циљ да смањи потрошњу енергије за 13,5% БДП-а и емисију ЦО22 за 18% до 2025. године.

Мрежна решења и пажљива анализа системских података су најбоља решења за побољшање енергетске ефикасности до заиста одрживих нивоа.

Али уопште није неопходно куповати нове системе одмах у свакој ситуацији. Чак се и стари често могу модификовати како би били енергетски ефикасни са одговарајућим додацима.

Модеран претварачи (претварачи фреквенције) и високоефикасни мотори могу да уштеде до 30% енергије у типичним индустријским применама, као што су пумпе, вентилатори или компресори, у поређењу са традиционалним нерегулисаним системима.

Студије случаја показују да се ове уштеде могу повећати на 45% уградњом оптимизованог погонског решења, у овом случају пумпе.

Систем укључује инвертер који осигурава да је погон енергетски ефикасан чак и при делимичном оптерећењу прилагођавањем брзине и обртног момента тренутним захтевима оптерећења. То значи да је свака апликација увек прилагођена перформансама које су јој потребне.

Што су специфичније и разноврсније апликације и компоненте, то цео систем може бити сложенији. Стога је, посебно у индустријском окружењу, неопходно изабрати приступе који детаљно узимају у обзир систем са свим његовим интеракцијама и синергијским ефектима и могу га оптимално ускладити.

Основано је паметних сензора и аналитичке алате који прате, усклађују и побољшавају све токове посла и део су системског приступа вишег нивоа.

Паметни сензори омогућавају да се повезани мотори анализирају на нивоу мотора.Савременим претварачима обично уопште нису потребни додатни спољни сензори, јер су или директно опремљени њима или могу директно да процене одређене системске параметре и да их пренесу.

Чак иу фази планирања, грешке у избору и димензионирању могу се открити виртуелном симулацијом појединачних компоненти погона. Прикупљање и анализа података у покрету омогућени су повезивањем са облаком и индустријским апликацијама од краја до краја. У производњи, решења дигиталних погона помажу да се рано идентификују потенцијални проблеми и на тај начин спрече кварови.

Прикупљање података са појединачних компоненти погона такође може открити индиректне ефекте који нису повезани са погоном. На овај начин је могуће континуирано оптимизовати читав рад међусобно повезаног система — једноставно и без посебног знања.

На основу искуства директно у производњи, може се рећи да се до 10% енергије може уштедети коришћењем паметних сензора и апликација за анализу података из сложених процеса. Захваљујући посебним услугама за превенцију заснованим на ИИоТ мрежи, животни век компоненти се може повећати до 30%, а њихове перформансе се могу повећати за 8-12%.