Reducerea costurilor cu ajutorul convertizoarelor de frecvență

CREȘTEREA EFICIENȚEI ENERGETICE

Potrivit Parlamentului European, În 2017, 80,70% din gazele cu efect de seră din UE au fost emise de sectorul energetic.

Așadar, economisirea energiei este indispensabilă pentru conservarea mediului.

Utilizarea convertizoarelor de frecvență are un rol important în reducerea consumului de energie.

REDUCEREA CONSUMULUI DE ENERGIE ÎN SECTORUL INDUSTRIAL.
POMPE ȘI VENTILATOARE

În cazul utilizării clapetelor (supapelor de modulare) pentru controlul debitului de aer sau apă, motoarele funcționează întotdeauna la viteza constantă. De aceea, această metodă consumă multă energie.

Ventilatoarele și pompele au caracteristica de funcționare „cuplu variabil”, curentul scade odată cu scăderea vitezei de funcționare.

Puterea necesară este proporțională cu cubul vitezei de rotație. Adică scăderea vitezei de rotație va duce la o scădere a puterii absorbite proporțională cu cubul vitezei.

Prin instalarea convertizoarelor de frecvență se obțin economii importante la energie electrică.

Din grafic reiese că o pompă care funcționează la o încărcare de 60% (60/100 x 50 Hz = 30 Hz) va absorbi cu aproximativ 65% mai puțină putere dacă este comandată prin convertizor (30% raportat la 85%).

Pompele si ventilatoarele sunt dimensionate pentru a face față debitului maxim, dar în cea mai mare parte a timpului au nevoie de o putere mai mică decât cea nominală.

Exemplu: Pompe și ventilatoare

Puterea nominală a ventilatorului sau pompei: 30 kW

Frecvența de lucru (viteza): 60% (30 Hz)

Eficiența ventilatorului, pompei la funcționare 100% din capacitate: 92%

Timp de funcționare: 24/24 h

Energia necesară în cazul controlului cu clapetă:

60% viteza = 84% putere

30kW/0.92 x 0.84 x 24h x 365zile = 239948 kWh

Energia necesară în cazul controlului prin convertizor

60% viteza = 21% putere

30kW/0.92 x 0.21 x 24h x 365zile = 59987 kWh

Energia economisită

239948 – 59987 = 179961 kWh

Suma anuală economisită

179961kWh x 0.085euro = 15296 euro

Cantitatea redusă de CO2

0,412/kWh x 179961kWh = 74143 kg/an CO2

POMPE PENTRU SISTEMUL DE AER CONDIȚIONAT DIN HOTELURI

Se monitorizează temperatura pe admisie și se controlează puterea pompei agentului de răcire.

Acest sistem de control nu este influențat nici de sezon nici de numărul de persoane cazate.

Face posibil controlul confortabil al aerului condiționat și se obțin reduceri ale consumului de energie electrică.

MAȘINI INDUSTRIALE

Puterea motorului scade la viteza redusă în cazul mașinilor ce funcționează la cuplu constant.

Motoarele mașinilor hidraulice se rotesc la viteza constantă atunci când sunt alimentate direct de la rețea.

Când puterea motorului se schimbă în procesul industrial, se pot obține economii de energie prin instalarea convertizoarelor de frecvență.

În cazul preselor cu injecție este nevoie de o presiune ridicata a uleiului în timpul injectării. Dar alte etape ale procesului nu necesită o presiune atât de mare. În acest caz, puterea motorului poate fi scăzută cu ajutorul convertizoarelor obținându-se astfel economii însemnate de energie.

Exemplu: Mașini hidraulice

Puterea nominală a presei hidraulice: 55 kw

Eficiența la încărcare 100%: 93%

Timp de funcționare: 24h / zi x 300 zile / an

Energia consumată in cazul conectării directe la rețea

55kW / 0.93 x 0.52 x 24h x 300 zile = 221419 kWh

Energia consumată în cazul controlului prin convertizor

55kW/0.93 x 0.38 x 24h x 300 zile = 161806 kWh

Energia economisită

221419 – 161806 = 59613 kWh

Suma anuală economisită

59613 x  0.085 euro = 5067 euro

Reducerea emisiilor de CO2

0.412kg x 59613kWh = 24560 kg/an

Exemplu: Mașini cu injecție

Convertizorul reglează presiunea uleiului mașinii de injecție mase plastice după o schema de funcționare.

Mașina de injecție mase plastice: 1250t, 2 x 75 kW

Timp de funcționare: 24h / zi x 300 zile / an

Energia economisită

318125 – 221875 = 96250 kWh

Suma anuală economisită

96250 x  0.085 euro = 8181 euro

Reducerea emisiilor de CO2

0.412kg x 96250kWh = 39655 kg/an

UTILITĂȚI

Ventilatoarele și pompele sunt utilizate pentru evacuare si răcire.

În majoritatea cazurilor se folosesc un număr ridicat de ventilatoare și pompe. În general, modul de control se alege în funcție de numărul echipamentelor, de sarcină si de condițiile de funcționare.

Convertizoarele oferă reduceri semnificative ale consumului de energie reprezentând cea mai potrivită modalitate de control.

Exemplu: Comandă 4 ventilatoare de evacuare

Număr de ventilatoare: 4

Puterea motorului: 30 kW, 4 poli

Timp de funcționare: 7200 ore pe an

Necesarul total de energie

100kW x 7200h = 720000 kWh

Energia totală consumată în cazul utilizării convertizoarelor

70kW x 7200 = 504000 kWh

Energia economisită

216000 kWh

Suma anuală economisită

216000 kWh x 0.085 euro = 18360 euro

Cantitatea redusă de CO2

216000 x 0.412 = 88992 kg/an

ECHIPAMENTE DE PRODUCȚIE

În ultima vreme, convertizoarele sunt instalate pentru optimizarea instalațiilor de producție.

În general, puterea absorbită poate scădea prin înlocuirea alimentării directe de la rețea cu alimentarea prin convertizor.

În plus. convertizoarele de frecvență au funcția de pornire lentă care controlează curentul de pornire. De aceea, convertizoarele oferă următoarele avantaje:

• Reducerea dimensiunilor circuitelor de alimentare
• Prelungirea duratei de viată a mașinilor

Minerit – Cariera de cărbune

Automatizare – Bandă pentru transportarea cutiilor

Mașină de tăiat pungi de polietilenă

Mașină pentru împachetarea alimentelor

Cifrele prezentate sunt exemplificative având rolul de a arăta modul de calcul al economiilor realizate prin utilizarea convertizoarelor de frecvență. Fiecare caz este diferit, dar prin analizarea parametrilor instalației se pot obține rezultatele necesare pentru a determina rentabilitatea investiției, precum și amortizarea acesteia.

Sursa: Toshiba

Gama completă de convertizoare de frecvență o găsiți aici.