ABB drives τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας...(3%)...

© ABB Group April 1, 2013 | Slide 1

ABB drivesγια τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας


Η ενεργειακή πρόκληση σήμεραΑυξανόμενη ζήτηση

Κίνα

94% 177%

Ινδία

116% 261%

Ευρώπη και Β. Αμερική5.4% 26%

140%89%Αύξηση στη ζήτηση πρωτογενούς ενέργειαςΑύξηση στη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας

Πρόβλεψη IEA 2007-30

Μέση Ανατολή και Αφρική


100

120

140

160

180

200

Η ενεργειακή πρόκληση σήμερα Ηλεκτρισμός, παγκοσμίως η δημοφιλέστερη μορφή ενέργειας

2008 20352020

Ποσοστιαία αύξηση της ζήτησης

Πρωτογενής ενέργεια +47%

Ηλεκτρική ενέργεια +90%

Αύξηση στην παγκόσμια κατανάλωση πρωτογενούς και ηλεκτρικής ενέργειας με τις εφαρμοζόμενες μέχρι σήμερα πολιτικές και μέτρα

Πηγή: ∆ιεθνής Οργανισμός Ενέργειας (ΙΕΑ), World Energy Outlook 2010

IEA Current Policies Scenario:Περιλαμβάνει κυβερνητικές πολιτικές και μέτρα που υιοθετήθηκαν ή τέθηκαν σε εφαρμογή έως τα μέσα του 2010


Η ενεργειακή πρόκληση σήμερα Η ανατροπή της ισορροπίας μεταξύ ανάπτυξης, κατανάλωσης ενέργειας και ατμοσφαιρικής ρύπανσης

Για να επιτύχουμε, η ανθρωπότητα πρέπει:

Να σπάσει το δεσμό μεταξύ οικονομικής ανάπτυξης και κατανάλωσης ενέργειας

Να αποσυνδέσει την κατανάλωση ενέργειας από την ατμοσφαιρική ρύπανση

Ενεργειακή

αποδοτικότητα

Ανανεώσιμες πηγές

ενέργειας


Μείωση των ατμοσφαιρικών εκπομπών ρύπωνΕνεργειακή αποδοτικότητα και μείωση εκπομπών CO2

2008 20352020

Εκπομπές CO2 (Gigatonnes)40

30

20

48%

21%

8%

19%

Ενεργειακή αποδοτικότητα

Α.Π.Ε.

Πυρηνική ενέργεια

CCS*

Σημερινή τάση

*Carbon capture and storage

(3%) Βιοκαύσιμα

Παγκόσμια μείωση εκπομπών CO2 με την εφαρμογή του σεναρίου “450 Policy Scenario” σε σχέση με τις σημερινές πρακτικές

Πηγή: ∆ιεθνής Οργανισμός Ενέργειας (ΙΕΑ), World Energy Outlook 2010

Η ενεργειακή αποδοτικότητα θα συμβάλλει κατά 71% ως το έτος 2020

450 Policy Scenario Η συγκέντρωση αερίων του θερμοκηπίου

σταθεροποιείται στα 450 ppm, κάτι που πιθανότατα θα οδηγήσει σε παγκόσμια αύξηση του μέσου όρου θερμοκρασίας κατά 2°C στον αιώνα που ζούμε.

Ισοδύναμο με μείωση των εκπομπών CO2 κατά τουλάχιστον 50% μέχρι το 2050 σε σχέση με το 2010


Ενεργειακή αποδοτικότητα και ABB drives Επιτυγχάνουμε περισσότερα χρησιμοποιώντας λιγότερα

∆ύο τρίτα της παγκόσμιας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιούνται από ηλεκτρικούς κινητήρες.

Οι ρυθμιστές στροφών (Variable Speed Drives ή VSD's ή Drives) ρυθμίζουν την ταχύτητα ενός κινητήρα και μπορούν να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας από 30% ως 50% σε ένα πλήθος εφαρμογών.

Όλο και περισσότερες εφαρμογές θεωρούνται κατάλληλες για τη χρήση VSDs καθώς το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται

Η τάση είναι να κινηθούμε σε εφαρμογές,και συνεπώς εξοπλισμό, μικρότερης ισχύος

Tähän joku kiva kuva!


Ενεργειακή αποδοτικότητα και ABB drives Παγκόσμιες αγοραστικές τάσεις

Η παγκόσμια αγορά το έτος 2010

Περισσότεροι από 28 εκατομμύρια ηλεκτρικοί κινητήρες ισχύος 0,75 ως 22 kW αγοράστηκαν μέσα στο έτος*

Ο αντίστοιχος όγκος LV AC Drives ισχύος 0,75 ως 22 kW ήταν περίπου 7,8 εκατομμύρια τεμάχια*

Κάποια από αυτά τα drives χρησιμοποιήθηκαν με κινητήρες που προϋπήρχαν

Συμπερασματικά, λιγότερο από 25% των νέων κινητήρων που κυκλοφορούν στην παγκόσμια αγορά λειτουργεί σε συνεργασία με VSD's

* Πηγή: IMS statistics 2010


Ενεργειακή αποδοτικότητα και ABB drives Επιτυγχάνουμε περισσότερα χρησιμοποιώντας λιγότερα

Στις μέρες μας το πλέον κοινό αλλά και διαδεδομένο σύστημα ελέγχου μίας αντλίας ή ενός ανεμιστήρα είναι να αφήνουμε τον κινητήρα να «τρέχει» στην ονομαστική του ταχύτητα και να «στραγγαλίζουμε» την έξοδό του προς την αντλία ή τον ανεμιστήρα.

Το μηχανικό ανάλογο αυτής της μεθόδου ελέγχου είναι το παράδειγμα ενός αυτοκινήτου, του οποίου την ταχύτητα μεταβάλλουμε, φρενάροντας λιγότερο ή περισσότερο, ενώ ταυτόχρονα το άλλο μας πόδι είναι μονίμως «κολλημένο» πάνω στο γκάζι.

Ακόμα η πλειονότητα των ηλεκτρικών κινητήρων είναι στις μέρες μας υπέρ -διαστασιολογημένοι με αποτέλεσμα η ονομαστική ροή μιας αντλίας ή ενός ανεμιστήρα να απαιτείται σπάνια ή ποτέ.

Σε αυτές τις περιπτώσεις ο έλεγχος της ταχύτητας του ηλεκτρικού κινητήραεξοικονομεί ενέργεια και καταπονεί λιγότερο τα μηχανικά τμήματα του συστήματος

Ενεργειακή αποδοτικότητα και ABB drives Κατανάλωση ενέργειας και μέθοδοι ελέγχου αντλίας

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Απαιτούμ

ενη ισχύς

(%)

Ροή (%)

Αντλία (ιδανική)

"Στραγγαλισμός"

VSD

Έλεγχος "On-Οff"

DOL

Ο κατασκευαστής δίνει την χαρακτηριστική καμπύλη λειτουργίας της αντλίας που είναι ιδανική Η καμπύλη απευθείας εκκίνησης (DOL) χρησιμοποιείται όταν δεν υπάρχει κανένας έλεγχος της ροής Η καμπύλη της μεθόδου «στραγγαλισμού» εξαρτάται από τη βαλβίδα (διαστάσεις, ποιότητα υλικού κλπ.) Με τη μέθοδο ελέγχου On-Off η αντλία είτε είναι σταματημένη ή λειτουργεί με ονομαστική ταχύτητα, άρα

και ροή Με τη μέθοδο ελέγχου με VSD η καμπύλη λειτουργίας πλησιάζει την ιδανική χαρακτηριστική της αντλίας

και υπολείπεται μόνο στις απώλειες (βαθμός απόδοσης) του drive



Παράδειγμα πραγματικής αντλίας

Αντλία, οδηγείται από κινητήρα 10 kW, που εκκινεί με τη μέθοδο απευθείας εκκίνησης (DOL) και λειτουργεί στην ονομαστική συχνότητα (50 Hz) και ταχύτητα και «στραγγαλίζεται» στην έξοδο από μια βαλβίδα. Η στραγγαλιστική βαλβίδα είναι μονίμως ανοικτή κατά 70% και συνεπώς η ροή είναι 70% της ονομαστικής. Χρησιμοποιώντας το προηγούμενο διάγραμμα έχουμε:

Με τη μέθοδο «στραγγαλισμού» η ισχύς είναι 78% της ονομαστικής

Με έλεγχο με VSD, η ισχύς είναι 78% της ονομαστικής

0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Powe

r req

uired

(%)

Flow (%)

Pump (theoretical)

Throttling

VSD

On-off control

DOL



Παράδειγμα πραγματικής αντλίας (συνέχεια)

Η αντλία λειτουργεί 48 εβδομάδες το χρόνο 24/7, έτσι οι ώρες ετήσιας λειτουργίας είναι 24 h*7*48= 8064 h

Η κατανάλωση ενέργειας με τις δύο μεθόδους ελέγχου είναι

Έλεγχος με «στραγγαλισμό» => 78% * 10 kW * 8064 h = 62899 kWh

Έλεγχος με VSD => 40% * 10 kW * 8064 h = 32256 kWh

Η μέση τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας στη χώρα μας τείνει να είναι 0,1 €/kWh

Επομένως, το ετήσιο κόστος ενέργειας είναι:

Για έλεγχο με «στραγγαλισμό» = 6290 €

Για έλεγχο με VSD = 3226 €

Ετήσια εξοικονόμηση = 3064 €

Απόσβεση επένδυσης = Κόστος drive 11 kW (1.600 €) / (3064 €/έτος) = 0,5 έτη


ABB drives και εξοικονόμηση ενέργειας

Η εγκατεστημένη βάση των drives της ΑΒΒ εξοικονόμησε περίπου 310 TWh το έτος 2011, ισοδύναμο με την ετήσια κατανάλωση περίπου 75 εκατομμυρίων νοικοκυριών στην ΕΕ των 27..

Υποθέτοντας ότι διαφορετικά αυτά τα 310 TWh θα είχαν παραχθεί από συμβατικά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιούν σαν πρώτη ύλη οργανικά ορυκτά καύσιμα (πετρέλαιο, λιγνίτη κλπ.) μπορούμε να ισχυριστούμε ότι τα drives της ΑΒΒ μείωσαν τις εκπομπές CO2 το 2011 κατά 260 εκατομμύρια τόνους, ανάλογο με τις εκπομπές περίπου 65 εκατομμυρίων επιβατικών αυτοκινήτων..


ΠαράδειγμαΑντλίες ενυδρείου

Απαίτηση Η διατήρηση της καλής υγείας των

«κατοίκων» της δεξαμενής, απαιτεί τη συνεχή άντληση νερού στην κατάλληλη θερμοκρασία.

Λύση Εννέα ABB drives ισχύος 7,5 ως 18,5 kW

Οφέλη Εξοικονόμηση ενέργειας

Αξιοπιστία

Ελαχιστοποίηση του χρόνου εγκατάστασης και επισκευής των αντλιών


Παράδειγμα Αντλίες και ανεμιστήρες σε μονάδα παραγωγής γαλακτοκομικών προϊόντων

Απαίτηση Έλεγχος της θερμοκρασίας κατά τη διαδικασία παραγωγής

Λύση Τρεις «πύργοι ψύξης» με ανεμιστήρες ισχύος 18,5 kW, οι κινητήρες των οποίων οδηγούνται από ABB drives

Μια αντλία λυμάτων ισχύος 11 kW, ο κινητήρας της οποίας οδηγείται από ένα ABB drive

Οφέλη Εξοικονόμηση ενέργειας

Ακριβής έλεγχος της θερμοκρασίας


Παράδειγμα Ανεμιστήρες κλιματιστικών μονάδων νοσοκομείου

Απαίτηση Μείωση εκπομπών CO2

Εξοικονόμηση ενέργειας με τον έλεγχο των παλαιών υπέρ -διαστασιολογημένων ανεμιστήρων της εγκατάστασης

Λύση 12 ABB drives ισχύος 1,1 ως 11 kW

Οφέλη Μείωση εκπομπών CO2

Μείωση ενεργειακού κόστους

Μείωση θορύβου


Συμπεράσματα

Η πρόκληση του σήμερα είναι να σπάσουμε το δεσμό μεταξύ της ανάπτυξης και της κατανάλωσης ενέργειας και να αποσυνδέσουμε τη δεύτερη από τις εκπομπές ρύπων.

Η βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας είναι ο γρηγορότερος τρόπος για να τα επιτύχουμε.

Υπάρχουν πολλές απλές εφαρμογές όπου τα VSDs μπορούν να εξοικονομήσουν ενέργεια.

Ειδικά στον οικιστικό και στον εμπορικό τομέα υπάρχει ακόμα ένα πολύ μεγάλο πλήθος «ανεξερεύνητων» εφαρμογών όπου το δυναμικό εξοικονόμησης ενέργειας και μείωσης των εκπομπών ρύπων παραμένει τεράστιο.

ABB drives τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας...(3%)...

Documents

Transcript of ABB drives τη βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας...(3%)...