Skift dine motorer ud!

14 måneder gik der, så var vandforsyningsselskabet SEMEAs investering tjent hjem. Pumpen var oprindeligt med fast hastighed og havde små variationer i flowet. Potentialet for at minimere energiforbruget var derfor ikke optimalt. Den er således et specielt godt eksempel på, at det i mange situationer kan betale sig at udskifte hele drivsystemet.

SEMEA, der har en medarbejderstab på 45, står for forsyningen af vand i Angoulême by og omegn (16 kommuner med i alt 110.000 indbyggere). Selskabet ønskede at udskifte en gruppe bestående af to motorer og en pumpe, der blev brugt til at forsyne vandtårnet i Ruelle sur Touvre (4000 m3). De henvendte sig derfor til Leroy-Somer og pumpeproducenten Flowserve, som foreslog at prøve at finde en løsning med en bedre virkningsgrad.

Flowserves salgschef i Nantes, Didier Heissat, forklarer: "Sammen med Leroy-Somer gennemførte vi allerførst en række analyser. Enhver installation har sin egen driftskarakteristik, som afhænger af sammensætningen af pumper, ventiler, spjæld og tryktab i rørene. Hos SEMEA var der en reel mulighed for at forbedre virkningsgraden, selv om denne mulighed ikke forekom særlig stor i starten. På baggrund af analyseresultaterne besluttede vi at indbygge en ny og mere effektiv pumpe. Vi valgte en 300LNN600, der hører til vores økodesign-modeller. Den har en kapacitet fra 500 til 1100 m3/time. Vi beregnede også den bedste omdrejningshastighed for motoren som funktion af kapaciteten og behovet”.

“Vi blev enige om at udskifte de to motorer med en enkelt synkronmotor med permanente magneter, en PLSRPM 315 med en effekt på 350 kW og en omdrejningshastighed på 1500 o/min. Vi valgte desuden at styre den med en POWERDRIVE MDS 470T frekvensomformer for at kunne variere hastigheden. Denne konfiguration er resultatet af de gennemførte analyser og simulationer. Parallelt hermed er der udført komplette forsøg i samarbejde med Flowserve for at fastsætte pumpens optimale virkningsgrad,” forklarer lederen af afdelingen for drivsystemer, Pierre-Emmanuel Sarre.

På baggrund af de fremlagte resultater valgte SEMEA denne drivløsning. “Vi kunne have valgt kun at udskifte de udtjente komponenter. Men af økonomiske og miljømæssige årsager foretrak vi at stile mod en mere optimeret løsning, selv om det indebar en længere design- og implementeringstid. Energiforbruget er reduceret med 10 % pr. transporteret kubikmeter. Desuden giver pumpen et 15 % større vandflow, hvilket sætter os i stand til at udnytte de 8 timer med nattakst bedre. Vi sparer således 2 timers drift ved dagtakst. Alt i alt vil den ekstra omkostning til frekvensomformerdrift være tjent ind i løbet af 14 måneder. Jeg anser det for en succes, og vi vil overveje at bruge samme procedure for selskabets andre motorer og pumper,” fastslår SEMEAs produktionsleder Michel Labet.

Optimering af energiforbruget prioriteres højt hos Leroy-Somer. Pierre-Emmanuel Sarre forklarer: “De økonomiske og miljømæssige udfordringer er betragtelige: overholdelse af standarderne, reducering af CO2-udslippet, og selvfølgelig optimering af energiforbruget. Over en tiårig periode tegner elforbruget sig for 95 % af de samlede omkostninger til et drivsystem, mens anskaffelses- og vedligeholdelsesudgifterne kun udgør henholdsvis 2 og 3 %. Der er ikke to tilfælde, der er ens, og de potentielle besparelser er aldrig de samme. Vores rolle går ud på at hjælpe kunderne til at vurdere, hvilken investering, der bedst kan betale sig. Til dette formål råder vi både over omfattende knowhow og software.”

“Vi er meget engagerede i dette arbejde, og vi har blandt andet oprettet et kvalitetsmærke som "eksperter i energioptimering for drivsystemer" for vores servicecentre. De udfører målingerne i anlæggene, afgiver bindende tilbud, implementerer disse og varetager opfølgning. Vi rådgiver også om, hvilke støtteforanstaltninger, der findes for investeringer på energibesparelsesområdet,” tilføjer Pierre-Emmanuel Sarre.

Denne service er baseret på tekniske løsninger fra Leroy-Somer, nemlig motorer og gearmotorer med fast hastighed og høj virkningsgrad, samt frekvensomformere, som f.eks. Powerdrive, der kan styre effekter på op til 2800 kW. Denne produktserie udmærker sig især ved at være meget let at parametrere.

“Brugen af frekvensomformere gør det muligt at tilpasse motorernes hastighed til applikationernes reelle behov. Den udgør oftest den væsentligste kilde til nedbringelse af energiforbruget i applikationer, der kræver variable flowhastigheder,” forklarer Pierre-Emmanuel Sarre.

“Disse tilfælde er de nemmeste at håndtere. Men vi kan ikke altid forlade os på frekvensomformerdrift, for man skal huske på, at frekvensomformeren øger forbruget med 3 %. Ikke desto mindre vil jeg anslå, at det for ca. halvdelen af alle igangværende anlægs vedkommende vil være økonomisk fordelagtigt at udskifte drivsystemet,” fastslår Didier Heissat.

Det udstyr, Leroy-Somer installerer, tilhører Dyneo^®-serien, som kombinerer alle de tekniske fordele ved motorer med permanente magneter med fordelene ved frekvensomformerdrift. Disse løsninger, der opfylder kravene i IE-virkningsgradklasserne, opnår meget høje virkningsgrader, der langt overstiger kravene til IE3-motorer, er unikke inden for dette hastighedsområde og har en ekstremt kort tilbagebetalingstid. Dyneo^®-løsningerne er meget kompakte og derfor lette at indbygge i alle systemer op til et omdrejningstal på 5500 o/min.

Teknologien for synkronmotorer med permanente magneter giver væsentlige fordele mht. virkningsgraden. I modsætning til rotoren i en asynkronmotor induceres den magnetiske flux i Dyneo^®-motoren ikke af statoren men dannes direkte af en række permanente magneter, der sidder på rotoren. I en asynkronmotor er rotorens omdrejningshastighed mindre end statorens frekvens. I en motor med permanente magneter forbliver den magnetiske flux synkron med statorfrekvensen. Mens rotortabene i en asynkronmotor udgør omtrent en tredjedel af de samlede tab, er rotortabene i Dyneo^®-motoren ubetydelige.

“Leroy-Somer har længe mestret teknologien med permanente magneter. I dag skiller vi os ud i kraft af bredden af vores produktserie, der går fra 0,75 kW til 600 kW med omdrejningshastigheder fra 375 til 5500 o/min,” afslutter Pierre-Emmanuel Sarre.

  Spørg efter mere information…