Co to jest napęd o regulowanej prędkości?
Napęd o regulowanej prędkości (przekształtnik energoelektroniczny) to urządzenie, które umożliwia płynną regulację prędkości lub momentu obrotowego silnika elektrycznego.
Historia i technologia
Na całym świecie, w zakładach przemysłowych oraz w budynkach użyteczności publicznej, pracują miliony silników. Napędzają one pompy nawadniające, linie technologiczne w mleczarniach, wyciągi narciarskie, maszyny papiernicze, wentylatory, transportery w tartakach oraz układy szpitalnej wentylacji. Wymienione aplikacje to tylko kilka przykładów zastosowania silników.
W przemyśle ponad 65 procent energii jest zużywane przez silniki.
W wielu przypadkach przepływ regulowany jest poprzez dławienie, podczas gdy prędkość silnika nie ulega zmianie. Ta oraz inne metody, takie jak np. użycie silników dwubiegowych, czy sterowanie metodą załącz/wyłącz, są nieefektywne z energetycznego punktu widzenia.
Powodem, dla którego napędy o regulowanej prędkości przyczyniają się do oszczędności energii jest możliwość płynnej zmiany prędkości/momentu, a co za tym idzie dostosowanie poziomu mocy do aktualnego zapotrzebowania mocy na wale silnika.
Napędy a efektywność energetyczna
ABB szacuje, że jej napędy zainstalowane w wielu instalacjach na całym świecie przyczyniają się do zaoszczędzania około 115 milionów MWh energii elektrycznej rocznie, co odpowiada energii wyprodukowanej przez 14 reaktorów jądrowych.
Dzięki temu możliwe jest również ograniczenie produkcji dwutlenku węgla o 97 milionów ton rocznie, co stanowi więcej niż roczna emisja Finlandii.
Zastosowanie napędu o regulowanej prędkości wraz z 30-kilowatowym silnikiem pracującym 5 000 godzin/rok, do sterowania przepływem powietrza, może przynieść oszczędności rzędu 76 500 kWh energii elektrycznej rocznie, w porównaniu do regulacji dławieniem.
W porównaniu do sterowania wentylatorami metodą załącz/wyłącz oszczędności te wynoszą 51 000 kWh rocznie. Natomiast w porównaniu do układu regulacji wykorzystującego silniki dwubiegowe można zaoszczędzić 52 500 kWh rocznie.
Możliwe do uzyskania oszczędności energii mogą skłonić do instalacji napędów. Inwestycja w te urządzenia zawraca się w krótkim czasie. W przypadku systemów zawierających wiele pomp i wentylatorów, czas zwrotu kosztów może być krótszy niż rok.
Obecnie mniej niż 10 procent użytkowanych silników jest sterowanych za pomocą napędów.
W zależności od mocy oraz wymagań użytkownika napędy można spotkać w wielu różnych odmianach i gabarytach. Od napędów używanych w układach niewielkich wentylatorów, po bardzo złożone wykonania przeznaczone do obsługi całych ciągów technologicznych, np. w papierniach.