Reducerea costurilor cu ajutorul convertizoarelor de frecvență

CRESTEREA EFICIENTEI ENERGETICE

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

Asadar, economisirea energiei este indinspensabila pentru conservarea mediului.

Utilizarea convertizoarelor de frecventa are un rol important in reducerea consumului de energie.

REDUCEREA CONSUMULUI DE ENERGIE IN SECTORUL INDUSTRIAL.
POMPE SI VENTILATOARE

In cazul utilizarii clapetelor (supapelor de modulare) pentru controlul debitului de aer sau apa, motoarele functioneaza intotdeauna la viteza constanta. De aceea aceasta metoda consuma multa energie.

Ventilatoarele si pompele au caracteristica de functionare „cuplu variabil”, curentul scade odata cu scaderea vitezei de functionare.

Puterea necesara este proportionala cu cubul vitezei de rotatie. Adica scaderea vitezei de rotatie va duce la o scadere a puterii absorbite proportionala cu cubul vitezei.

Prin instalarea convertizoarelor de frecventa se obtin economii importante la energie electrica.

Din grafic reiese ca o pompa care functioneaza la o incarcare de 60% (60/100 x 50 Hz = 30 Hz) va absorbi cu aproximativ 65% mai putina putere daca este comandata prin convertizor (30% raportat la 85%).

Pompele si ventilatoarele sunt dimensionate pentru a face fata debitului maxim, dar in cea mai mare parte a timpului au nevoie de o putere mai mica decat cea nominala..

Exemplu: Pompe si ventilatoare

Puterea nominala a ventilatorului sau pompei: 30 kW

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

Eficienta ventilatorului, pompei la functionare 100% din capacitate: 92%

Timp de functionare: 24/24 h

Energia necesara in cazul controlului cu clapeta:

60% viteza = 84% putere

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

Energia necesara in cazul controlului prin convertizor

60% viteza = 21% putere

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

Energia economisita

239948 – 59987 = 179961 kWh

Suma anuala economisita

179961kWh x 0.085euro = 15296 euro

Cantitatea redusa de CO2

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

POMPE PENTRU SISTEMUL DE AER CONDITIONAT DIN HOTELURI

Se monitorizeaza temperatura pe admisie si se controleaza puterea pompei agentului de racire.

Acest sistem de control nu este influentat nici de sezon nici de numarul de persoane cazate.

Face posibil controlul confortabil al aerului conditionat si se obtin reduceri ale consumului de energie electrica.

MASINI INDUSTRIALE

Puterea motorului scade la viteza redusa in cazul masinilor ce functioneaza la cuplu constant.

Motoarele masinilor hidraulice se rotesc la viteza constanta atunci cand sunt alimentate direct de la retea.

Cand puterea motorului se schimba in procesul industrial, se pot obtine economii de energie prin instalarea convertizoarelor de frecventa.

In cazul preselor cu injectie este nevoie de o presiune ridicata a uleiului in timpul injectarii. Dar alte etape ale procesului nu necesita o presiune atat de mare. In acest caz puterea motorului poate fi scazuta cu ajutorul convertizoarelor obtinandu-se astfel economii insemnate de energie.

Exemplu: Masini hidraulice

Puterea nominala a presei hidraulice: 55 kw

Eficienta la incarcare 100%: 93%

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

Energia consumata in cazul conectarii directe la retea

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

Energia consumata in cazul controlului prin convertizor

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

Energia economisita

221419 – 161806 = 59613 kWh

Suma anuala economisita

59613 x  0.085 euro = 5067 euro

Reducerea emisiilor de CO2

0.412kg x 59613kWh = 24560 kg/an

Exemplu: Masini cu injectie

Convertizorul regleaza presiunea uleiului masinii de injectie mase plastice dupa o schema de functionare.

Masina de injectie mase plastice: 1250t, 2 x 75 kW

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

Energia economisita

318125 – 221875 = 96250 kWh

Suma anuala economisita

96250 x  0.085 euro = 8181 euro

Reducerea emisiilor de CO2

0.412kg x 96250kWh = 39655 kg/an

UTILITATI

Ventilatoarele si pompele sunt utilizate pentru evacuare si racire.

In majoritatea cazurilor se folosesc un numar ridicat de ventilatoare si pompe. In general modul de control se alege in functie de numarul echipamentelor, de sarcina si de conditiile de functionare.

Convertizoarele ofera reduceri semnificative ale consumului de energie reprezentand cea mai potrivita modalitate de control.

Exemplu: Comanda 4 ventilatoare de evacuare

Numar de ventilatoare: 4

Puterea motorului: 30 kW, 4 poli

Timp de functionare: 7200 ore pe an

Necesarul total de energie

100kW x 7200h = 720000 kWh

Energia totala consumata in cazul utilizarii convertizoarelor

70kW x 7200 = 504000 kWh

Energia economisita

216000 kWh

Suma anuala economisita

216000 kWh x 0.085 euro = 18360 euro

Cantitatea redusa de CO2

216000 x 0.412 = 88992 kg/an

ECHIPAMENTE DE PRODUCTIE

In ultima vreme convertizoarele sunt instalate pentru optimizarea instalatiilor de productie.

In general puterea absorbita poate scadea prin inlocuirea alimentarii directe de la retea cu alimentarea prin convertizor.

In plus convertizoarele de frecventa au functia de pornire lenta care controleaza curentul de pornire. De aceea convertizoarele ofera urmatoarele avantaje:

Reducerea dimensiunilor circuietelor de alimentare

Prelungirea duratei de viata a masinilor

Minerit – Cariera de carbune

Automatizare – Banda pentru transportarea cutiilor

Masina de taiat pungi de polietilena

Masina pentru impachetarea alimentelor

Cifrele prezentate sunt exemplificative avand rolul de a arata modul de calcul al economiilor realizate prin utilizarea convertizoarelor de frecventa. Fiecare caz este diferit dar prin analizarea parametrilor instalatiei se pot obtine rezultatele necesare pentru a determina rentabilitatea investitiei precum si amortizarea acesteia.

Sursa: Toshiba

Gama completa de convertizoare de frecventa o gasiti aici.