Vyměňte svůj pohon!

Pro tuto úlohu, původně s konstantními otáčkami čerpadel, jsou charakteristické malé změny požadovaného průtoku, a proto je potenciál úspor energie regulací otáček čerpadla malý. Jde o dobrý příklad, že změnou pohonu lze i v tomto případě dosáhnout ekonomického zisku.

Semea se stará o distribuci vody ve francouzském regionu Angouleme (16 sídel, 110 000 obyvatel). Potřebovala nahradit starý systém složený ze dvou motorů a čerpadla, který zabezpečoval dodávku vody do vodojemu Ruelle on Touvre (4000 m3). Obrátila se proto na společnosti Leroy-Somer a dodavatele čerpadel Flowserve, aby navrhli energeticky úsporné řešení.

"Nejprve jsme spolu s Leroy-Somer analyzovali situaci, abychom dokázali optimalizovat hydraulické parametry v závislosti na charakteristice čerpadla. Každý hydraulický systém se chová jinak v závislosti na vlastnostech čerpadla, ventilů a tlakových ztrátách v potrubí. Pro zlepšení energetické účinnosti potřebujete, aby charakteristika čerpadla nebyla příliš plochá," říká Didier Heissat, obchodní ředitel Flowserve v Nantes.

Volba padla na synchronní motor

Jak dále konstatuje, v případě podniku Semea byl vidět určitý potenciál úspor, ačkoliv se od začátku nezdál příliš velký. Dané výsledky nakonec rozhodly o nasazení nového, energeticky účinnějšího čerpadla. "Jednalo se o typ 300LNN600, vyvinutý v souladu s naší koncepcí eco design, který používá dvouvtokové oběžné kolo (split case). Má kapacitu 500 až 1100 m3/h. Také jsme podle požadovaného výkonu čerpadla a parametrů distribuční sítě vybrali nejlepší motor," dodává Heissat.

Pokud jde o Leroy-Somer, firma nahradila ve své části projektu dva původní motory jediným synchronním motorem s permanentními magnety PLSRPM 315 s rozsahem výkonů do 350 kW a 1500 otáčkami za minutu. "Rozhodli jsme se řídit jej měničem Powerdrive MDS 470T, aby šlo co nejlépe regulovat průtok na požadovanou hodnotu, a to i přesto, že v případě distributora vody je víceméně stabilní. Konfigurace je výsledkem analýzy a realizovaných simulací," vysvětluje Pierre-Emmanuel Sarre, prezident divize Drive System.

Ta paralelně dohromady s Flowserve vykonala kompletní testy s cílem určit bod, kde má čerpadlo nejlepší účinnost. Na základě předložených výsledků se Semea rozhodla pro toto řešení mechanismu pohonu: "Bylo by jednoduché vyměnit komponenty, které dosáhly konce své životnosti. S ohledem na životní prostředí a hospodárnost provozu jsme ale dali přednost lépe optimalizovanému řešení, ačkoliv nám výběr nejlepší varianty zabral více času. Spotřebu elektřiny vztaženou na krychlový metr dopravované vody jsme snížili o 10 %. Navíc má čerpadlo o 15 % větší výkon a to nám lépe umožňuje využít 8hodinovou dobu snížené sazby 'nočního proudu'. Můžeme tak ušetřit dvě hodiny provozu s denní sazbou," doplňuje Michel Labet, produkt manažer firmy Semea. Celkové náklady spojené s modernizací a regulací rychlosti se podniku vrátily za 14 měsíců. Zvolený postup též rozhodl o tom, že firma chce stejný přístup uplatnit i u svých dalších čerpadel.

Vše pro klienta

Pro Leroy-Somer tvoří optimalizace spotřeby elektřiny prioritní záležitost. Jak Pierre-Emmanuel Sarre zdůrazňuje, ekonomické a ekologické přínosy jsou významné: soulad s normami, omezení emisí CO2 a samozřejmě optimalizace spotřeby elektřiny. "Uvažujeme--li životnost 10 let, je u běžného pohonu 95 % celkových nákladů tvořeno spotřebou elektřiny. Pořizovací cena a cena za údržbu tvoří jen 2 až 3 % celkových nákladů. Každý případ je jedinečný a potenciál pro úsporu nákladů je pokaždé jiný. Naší úlohou je pomáhat zákazníkům dosahovat co nejkratší návratnosti investic. V této oblasti máme skutečné znalosti a spoléháme se na unikátní softwarové nástroje."

Úsilí společnosti je v této oblasti značné. Jedním z příkladů je i vytvoření označení "odborník na optimalizaci spotřeby pohonů" pro své partnery a servisní střediska. "Tito specialisté provádějí na místě instalace sérií měření, podávají návrhy, projektují a montují pohon a starají se o jeho údržbu. Také doporučujeme zákazníkům investiční dotace z programů na podporu úspor energie," shrnuje závěrem Sarre.

Přínosy synchronních motorů

Velká účinnost je největší předností synchronních motorů s permanentními magnety. Ve srovnání se střídavými indukčními motory se magnetický tok neindukuje ve statoru, ale je přímo vytvářen sadou permanentních magnetů vestavěných v rotoru. V případě indukčních asynchronních motorů jsou otáčky motoru menší než frekvence magnetického pole ve statoru. U pohonů s permanentními magnety je magnetický tok synchronní s frekvencí pole indukovaného statorem. Zatímco u asynchronního motoru jsou ztráty v rotoru přibližně třetina celkových ztrát.

"Leroy-Somer vyvíjí motory s permanentními magnety už řadu let. Díky tomu můžeme dnes nabídnout široký sortiment pohonů od 0,75 kW do 600 kW," deklaruje Pierre-Emmanuel Sarre schopnosti firmy.