Efektywność energetyczna: Jak technika napędowa pomaga zmniejszyć koszty energii
Przykładowo firma NORD dostarcza do 10 000 systemów napędowych na jeden projekt dla różnych instalacji intralogistycznych i transportu bagaży. Motoreduktory dla niższego zakresu mocy do ok. 5,5 kW nie zużywają szczególnie dużo energii, a koszty ich nabycia są umiarkowane. Jeżeli jednak uwzględnić ich liczbę i czas pracy napędów, a także koszty cyklu życia, to ujawnia się duży potencjał oszczędnościowy związany z energią i rachunkiem ekonomicznym. Taki napęd pracuje w instalacjach intralogistycznych z reguły w systemie od jedno- do trzyzmianowego. Przy średniej zainstalowanej mocy wynoszącej ok. 0,75 kW jeden system napędowy odpowiada mniej więcej zapotrzebowaniu na energię elektryczną jednorodzinnego gospodarstwa domowego. Zużycie prądu przez system transportowy kompletnej instalacji intralogistycznej lub transportu bagaży szybko osiąga rząd wielkości całej gminy. Biorąc pod uwagę fakt, że pilnie poszukujemy rozwiązań zmniejszających emisję CO<sub>2</sub>, staje się jasne: Musimy działać. Wykorzystanie potencjału oszczędnościowego jest sensowne z punktu widzenia polityki klimatycznej i rachunku ekonomicznego.
Poznaj czynniki kosztotwórcze i działaj
Widoczne koszty, czyli koszty inwestycji w system napędowy, stanowią zaledwie 15 procent kosztów cyklu życia. 85 procent kosztów wynika z późniejszej eksploatacji: Koszty energii, koszty administracyjne, koszty serwisu i konserwacji, szkolenia i dokumentacja, koszty osobowe, zapasy części zamiennych oraz awarie i przestoje. Ważnym aspektem dla wizerunku w czasach zmian klimatycznych jest trwałość efektów całego projektu. Przy rosnących cenach surowców i energii zrównoważone działania zawsze będą miały pozytywny wpływ na koszty cyklu życia. Co może zrobić użytkownik instalacji intralogistycznej? W przypadku nowych obiektów powinien odpowiednio uwzględnić w specyfikacjach przetargowych takie aspekty jak zrównoważony rozwój i koszty cyklu życia. W przypadku istniejących systemów zaleca się przeprowadzenie audytu energetycznego w celu określenia punktów wyjścia dla ukierunkowanej optymalizacji. Tylko dokładna analiza projektu i jego wymagań oraz staranne rozważenie wszystkich aspektów ekonomicznych doprowadzi do uzyskania najlepszego wyniku dla użytkownika podczas projektowania napędu. Dlatego inżynierowie aplikacji firmy NORD wspierają swoich klientów już na etapie planowania, oferując kompleksowe analizy i usługi doradcze.
|
Obciążenie [%] |
Silnik asynchroniczny IE3 [W] |
Silnik synchroniczny IE5+ [W] |
DuoDrive (SK EVO 80) [W] |
| 100 (pełne obciążenie) | 536 | 458 | 442 |
| 75 | 527 | 446 | 428 |
| 50 | 507 | 410 | 391 |
| 0 (brak obciążenia) | 462 | 336 | 318 |
Efektywność i koszty w idealnej równowadze
Nowa generacja silników IE5+ firmy NORD DRIVESYSTEMS została zaprojektowana z myślą o zastosowaniu w branży intralogistycznej. Szczególnie kompaktowe i energooszczędne silniki synchroniczne zapewniają niezmienną wysoką sprawność w szerokim zakresie momentu obrotowego, a tym samym optymalne zużycie energii nawet w zakresie obciążeń częściowych i częściowych prędkości obrotowych. Porównanie konwencjonalnego silnika asynchronicznego IE3 (0,75 kW, sprawność silnika 83%, reduktor walcowo-stożkowy) z odpowiednim silnikiem synchronicznym IE5+ (0,75 kW, sprawność silnika 93%, reduktor walcowo-stożkowy) wykazuje oszczędność energii ok. 11% przy 16 godzinach pracy dziennie (4000 rocznie) i współczynniku emisji CO<sub>2</sub> na poziomie 366 g/kWh. Odpowiada to ok. 400 kWh i 0,15 t CO<sub>2</sub> rocznie.
Dzięki efektywnemu wykorzystaniu materiałów i kompaktowej przestrzeni montażowej silnik synchroniczny IE5+ ma o ponad 50% mniejszy ciężar w porównaniu do silników asynchronicznych IE3 o takim samym zakresie mocy. NORD DRIVESYSTEMS dostarcza silniki synchroniczne IE5+ o sprawności do 95% dla zakresu mocy od 0,35 do 4,0 kW i w wersjach TENV i TEFC.
|
Moc [kW] |
IE5+ | IE3 |
Przestrzeń montażowa IE5< IE3 |
Ciężar IE5< IE3 |
| 0,5 | 71 F1/8 | 80 SP/4 | -31.7% | -27.8% |
| 1,0 | 71 F2/8 | 90 SP/4 | -54.1% | -50.3% |
| 1,5 | 71 F3/8 | 90 LP/4 | -54.1% | -52.4% |
| 2,2 | 71 F4/8 | 100 LP/4 | -58.8% | -61.2% |
| 3,0 | 90 F3/8 | 100 AP/4 | -32.1% | -49.6% |
| 3,7 | 90 F4/8 | 112 MP/4 | -53.1% | -56.1% |
Dodatkowe efekty zrównoważonego rozwoju
Mniejsza objętość i mniejszy ciężar dodatkowo prowadzą do zmniejszenia kosztów transportu, a tym samym chronią środowisko. Wspomniany silnik o mocy 0,75 kW w wersji IE3 waży ok. 10 kg, a porównywalny silnik IE5+ tylko ok. 6 kg. Jeżeli silnik IE5+ zostanie dostarczony ciężarówką z Hamburga do Stuttgartu zamiast silnika IE3, ilość emitowanego CO<sub>2</sub> zmniejszy się o ok. 120 g na każdy silnik. Biorąc pod uwagę przedstawione rozmiary systemu obejmujące do 10 000 napędów oraz fakt, że NORD DRIVESYSTEMS dostarcza systemy napędowe na całym świecie, staje się jasne, że silniki pochodzące z asortymentu wysokowydajnych urządzeń nie tylko wnoszą bezpośredni wkład w zrównoważony rozwój poprzez redukcję zużycia energii, ale również pośredni ze względu na ich mniejszą objętość i ciężar.
Następny krok: Dwa w jednym
Im mniej interfejsów, tym większa sprawność systemu. DuoDrive firmy NORD DRIVESYSTEMS to rewolucyjny motoreduktor o higienicznej zmywalnej konstrukcji, w której silnik synchroniczny IE5+ jest umieszczony w jednym korpusie z jednostopniowym reduktorem walcowym. Szczególnie kompaktowa koncepcja DuoDrive osiąga jako system znacznie większą efektywność energetyczną niż opisane już systemy napędowe z silnikiem synchronicznym IE5+ i reduktorem walcowo-stożkowym. Dzięki sprawności systemu do 92% DuoDrive oferuje jedną z najwyższych sprawności na rynku w tej klasie mocy i osiąga bardzo dużą efektywność systemu nawet przy obciążeniu częściowym.
| Prędkość obrotowa (punkt pracy) | Obciążenie (punkt pracy) | Asynchroniczny IE2 GM | Asynchroniczny IE3 GM | IE2 vs. DuoDrive (oszczędność) | IE2 vs. DuoDrive (oszczędność) |
| 75% | 25% | 64.4% | 68.6% | 87.5% | -23.1% |
| 50% | 25% | 64.2% | 68.2% | 88.2% | -24.0% |
| 50% | 50% | 73.6% | 76.4% | 91.5% | -17.9% |
