Motor aangedreven systeem (MDS)

Energiebesparingspotentieel industriële motoren: 5 kerncentrales!

03 februari 2016 door Levis Gandeu

Wat wordt er gezegd over het energiebesparingspotentieel van VSD (variabele snelheidsaandrijving) in de industrie?

  • Vervanging van conventionele motoren door motoren met variabele snelheid zou een besparing opleveren van ongeveer 41 procent van de in de industrie gebruikte energie.(bron)
  • Het energiebesparingspotentieel voor motorsystemen in de Europese Unie wordt geschat op 50 miljard kWh/jaar - waarbij Duitsland alleen al in staat is om 10 miljard kWh/jaar te besparen(bron)
  • In 2015 zou het energiebesparingspotentieel met behulp van VSD's 71 TWh bedragen in alle industriële sectoren.(bron)

We zullen zien wat er in de nabije toekomst gebeurt als ze gelijk hebben.

Laten we naast het macro-perspectief ook de technische en economische kant eens nader bekijken. Wat waar blijft is dat VSD alleen op grote schaal zal worden geïmplementeerd als het technisch zinvol en economisch haalbaar is!

Waar VSD in de industrie kan worden toegepast...-bijna overal!

In de industrie is er een aanzienlijke hoeveelheid roterende machines van verschillende types, zoals elektromotoren enerzijds, en anderzijds belastingen zoals pompen, ventilatoren, compressoren... die aan de motor gekoppeld zijn om een roterend systeem te vormen. Een gemeenschappelijke factor in deze machines is dat ze meestal ontworpen zijn voor rotatie met constante snelheid en daarom een constante output leveren. Ze draaien dus op 100 procent van de snelheid voor korte duur.

Dit betekent dat ze het grootste deel van de tijd niet effectief energie gebruiken. En - "neveneffect" - deze energieverspilling verhoogt de koolstofuitstoot. Dit heeft geleid tot het idee om machineprocessen met variabele snelheid uit te voeren met VSD-motoren.

Veel spelers in de industrie waren het erover eens dat VSD veel voordelen heeft. En het is waar.

Inderdaad,...

  • Het verbruik van elektromotoren vertegenwoordigt tot 75 procent van het totale energieverbruik van de fabriek.
  • Bovendien moet tweederde van de gemotoriseerde apparatuur met variabele snelheid werken, zoals pompen, ventilatoren en compressoren.

VSD-systemen kunnen niet alleen 15 tot 40% energie besparen, maar ook de levensduur van de apparatuur verlengen dankzij de zachte opstart-/uitschakelfunctie.

Hoe werkt het?

In principe bestaan VSD-systemen uit drie basiscomponenten: de elektromotor, de vermogensomzetter en het besturingssysteem.

  1. De elektromotor is direct of indirect aangesloten op de belasting
  2. De vermogensomzetter regelt de stroom van een wisselstroomvoeding (vaak via een voedingstransformator) naar de motor door
  3. de juiste regeling van vermogenshalfgeleiderschakelaars die deel uitmaken van de vermogensomzetter.

VSD's zijn ook bekend als VFD's, ASD's... die in zekere zin vergelijkbaar zijn qua werkingsprincipe.

En de economische kant van VSD?

Dat is altijd een verhaal van geval tot geval. Maar het verhaal erachter is eenvoudig zoals dit voorbeeld laat zien:

  • een systeem van 12 puls/200 pk aandrijving met een totale waarde van 51.000 dollar, waarvan 20.000 dollar voor de 200 pk motor met constant toerental en 31.000 dollar voor de kosten van het ASD-systeem.
  • Het geïnstalleerde ASD systeem zou jaarlijks 17.590 $ aan energiekosten besparen.

Hoewel dit slechts een indicatie is, toont het aan dat het mogelijk is om een terugverdientijd van 15 maanden te hebben, uitgaande van totale netto installatiekosten van 21.210 $ als voorbeeld.

En er zijn nog meer gunstige aspecten:

  • de mogelijkheid om de levensduur van de apparatuur te verlengen en
  • de vermindering van broeikasgassen.

Conclusie

VSD zijn belangrijke instrumenten voor een industrie die sterk gemotoriseerd en geautomatiseerd is. Ze bieden tal van voordelen, gaande van lagere totale eigendomskosten via verlaging van de energiekosten, langere levensduur en vermindering van broeikasgassen.

En er is nog een enorm potentieel!

Toch blijven er nog veel vragen onbeantwoord...

  • Wat is het tijdschema?
  • Hoe lang zal het duren om het energiebesparingspotentieel van VSD's volledig te benutten?
  • Wat is het effect van "geblokkeerde investeringen"=het in bedrijf houden van NON VSD-motoren?
  • Wat is het jaarlijkse vervangingspercentage van de elektromotoren in de industrie en kan dit percentage worden versneld?

Genoeg vragen voor een vervolgbericht over elektromotoren - stay tuned.


Over Levis Gandeu

Gandeu

Levis Gandeu is functioneel analist bij Wordline Global en schrijft voor EEIP als technisch expert.