Mūsdienīgas energoefektīvas elektriskās piedziņas — tendences un perspektīvas
Mūsdienu elektriskajām piedziņām ir vairākas iespējas ievērojami ietaupīt to darbībā. Izmantojot efektīvus motorus, piemērotus invertorus un uzlabotas IIoT (Industrial Internet of Things) lietojumprogrammas, resursu izmantošana būs efektīvāka un var samazināt dzīves cikla izmaksas.
Aptuveni 80% no visas enerģijas, ko patērē pašreizējie elektriskie piedziņas, nāk no vidēja izmēra elektromotoriem, kas parasti nav energoefektīvi saskaņā ar pašreizējiem standartiem un kas parasti ir pārāk lieli lietošanai.
Motora patērētās enerģijas izmaksas visā tā kalpošanas laikā ir līdz 97% no kopējām ekspluatācijas izmaksām. Tāpēc risinājuma atrašana, kas maksimāli palielina elektromotoru efektivitāti, ir gan ekonomiski, gan videi draudzīgi.
Šodien tiekamies elektriskās piedziņas gandrīz katrā posmā, īpaši rūpniecībā un celtniecībā, piemēram, sūkņos, kompresoros un gaisa kondicionēšanas sistēmās, celtņos, liftos un konveijera lentēs.
Tajā pašā laikā rūpniecība patērē vairāk nekā trešo daļu no pasaules elektroenerģijas patēriņa, no kura gandrīz 70% no šīs daļas veido elektromotori. Ēkas veido vēl 30% no pasaules elektroenerģijas patēriņa, un elektromotori veido 38% no šīs daļas.
Un pieprasījums pieaug: tiek prognozēts, ka līdz 2050. gadam pašreizējā globālā ekonomikas izlaide dubultosies. Tajā pašā laikā pieaugs pieprasījums pēc elektriskajām piedziņām. Tajā pašā laikā tas pavērs vietu taupīšanai, izmantojot viedo sistēmu risinājumus. Jaunākie pētījumi liecina, ka, iegādājoties jaunu elektrisko piedziņu, var ietaupīt vidēji līdz 30% no enerģijas izmaksām.
Saskaņā ar 2015. gada Parīzes klimata nolīgumu 196 valstis apņēmās palēnināt globālo sasilšanu. Taču tam pretojas tādas megatrendes kā urbanizācija, mobilitāte un automatizācija, kas neizbēgami palielina ikdienas enerģijas patēriņu.
Tādējādi centieni uzlabot energoefektivitāti tagad ir kļuvuši par Parīzes nolīguma praktiskās īstenošanas galveno virzienu. Visā pasaulē tiek ieviestas jaunas direktīvas par elektromotoru ekonomisko darbību - piemēram, Eiropas Savienībā, ASV un Ķīnā.
Jo īpaši jaunajās Eiropas direktīvās ir noteikts mērķis līdz 2030. gadam samazināt CO2 emisijas par 40 miljoniem tonnu. Līdzeklim šī mērķa sasniegšanai ir jābūt izmaksu ziņā efektīvu tehnoloģiju obligātai ieviešanai. Ķīnas mērķis ir līdz 2025. gadam samazināt enerģijas patēriņu par 13,5% no IKP un CO22 emisijas par 18%.
Tīkla risinājumi un rūpīga sistēmas datu analīze ir labākie risinājumi energoefektivitātes uzlabošanai līdz patiesi ilgtspējīgam līmenim.
Bet katrā situācijā nav nepieciešams nekavējoties iegādāties jaunas sistēmas. Pat vecus bieži var pārveidot, lai tie būtu energoefektīvi, izmantojot pareizos piederumus.
Mūsdienīgs invertori (frekvences pārveidotāji) un augstas efektivitātes motori var ietaupīt līdz pat 30% enerģijas tipiskos rūpnieciskos lietojumos, piemēram, sūkņos, ventilatoros vai kompresoros, salīdzinot ar tradicionālajām neregulētām sistēmām.
Gadījumu pētījumi liecina, ka šos ietaupījumus var palielināt līdz 45%, iekļaujot optimizētu piedziņas risinājumu, šajā gadījumā sūkni.
Sistēmā ir iekļauts invertors, kas nodrošina, ka piedziņa ir energoefektīva pat pie daļējas slodzes, pielāgojot ātrumu un griezes momentu pašreizējām slodzes prasībām. Tas nozīmē, ka katra lietojumprogramma vienmēr tiek pielāgota tai nepieciešamajai veiktspējai.
Jo specifiskākas un daudzveidīgākas ir lietojumprogrammas un komponenti, jo sarežģītāka var būt visa sistēma. Tāpēc, it īpaši industriālā vidē, ir jāizvēlas tādas pieejas, kas detalizēti ņem vērā sistēmu ar visām tās mijiedarbībām un sinerģiskajiem efektiem un spēj to optimāli harmonizēt.
Tas ir dibināts viedajiem sensoriem un analītiskie rīki, kas izseko, saskaņo un uzlabo visas darbplūsmas un ir daļa no augstāka līmeņa sistēmu pieejas.
Viedie sensori ļauj analizēt pievienotos dzinējus dzinēja līmenī.Mūsdienu invertoriem parasti vispār nav nepieciešami papildu ārējie sensori, jo tie ir vai nu tieši aprīkoti ar tiem, vai arī var tieši novērtēt noteiktus sistēmas parametrus un pārraidīt tos.
Pat plānošanas stadijā atlases un izmēru kļūdas var atklāt, veicot atsevišķu piedziņas komponentu virtuālu simulāciju. Datu vākšana un analīze, atrodoties ceļā, ir iespējota, izmantojot savienojumu ar mākoņdatošanu un visaptverošām rūpnieciskām lietojumprogrammām. Ražošanā digitālās piedziņas risinājumi palīdz savlaicīgi identificēt iespējamās problēmas un tādējādi novērst darbības traucējumus.
Datu apkopošana no atsevišķiem diskdziņa komponentiem var atklāt arī netiešus efektus, kas nav saistīti ar disku. Tādā veidā ir iespējams nepārtraukti optimizēt visu savstarpēji savienotas sistēmas darbību — vienkārši un bez īpašām zināšanām.
Balstoties uz pieredzi tieši ražošanā, var teikt, ka, izmantojot viedos sensorus un sarežģītu procesu datu analīzes lietojumprogrammas, var ietaupīt līdz pat 10% enerģijas. Pateicoties īpašajiem profilakses pakalpojumiem, kuru pamatā ir IIoT tīkls, komponentu kalpošanas laiku var palielināt līdz pat 30%, bet to veiktspēju var palielināt par 8-12%.