راهنمای انتخاب موتورهای کم‌مصرف انرژی: چگونه از طریق سیستم‌های قدرت با کارایی بالا به کاهش هزینه‌های صنعتی و افزایش بهره‌وری دست یابیم؟

در پس‌زمینه افزایش فزاینده هزینه‌های انرژی و اهداف دوگانه کربن که هر روز فزاینده‌تر می‌شوند، بنگاه‌های صنعتی با فشارهای عملیاتی بی‌سابقه‌ای مواجه‌اند. بسیاری از مدیران کارخانه‌ها هنگام بررسی صورت‌های مالی درمی‌یابند که هزینه‌های برق اغلب بخش قابل‌توجهی از هزینه‌های تولید را تشکیل می‌دهد. به‌عنوان قلب توان صنعتی، سیستم‌های موتور معمولاً بیش از ۷۰٪ از کل مصرف برق صنعتی را به خود اختصاص می‌دهند. بنابراین، بهره‌گیری ازموتورهای کم‌مصرفاز رده خارج کردن تجهیزات قدیمی و پرمصرف انرژی دیگر صرفاً یک شعار در پاسخ به ضرورت‌های زیست‌محیطی نیست؛ بلکه به یک ضرورت استراتژیک برای کسب‌وکارهایی تبدیل شده است که به دنبال افزایش سودآوری و تقویت رقابت‌پذیری در بازار هستند.استراتژی بقای اصلی。

چه چیزی یک موتور صرفه‌جویی واقعی در مصرف انرژی را تشکیل می‌دهد؟

بسیاری از مردم هستندموتورهای کم‌مصرفدرک این مفهوم همچنان محدود به مفهوم “کارایی انرژی” است. از نظر فنی، این اصطلاح به موتورهایی اطلاق می‌شود که از طریق استفاده از مواد مغناطیسی نوین (مانند آهنرباهای دائمی خاکی کمیاب)، طراحی بهینه‌شده الکترومغناطیسی و فرآیندهای ساخت دقیق، تلفات مسی، تلفات آهنی و تلفات مکانیکی را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهند.

در مقایسه با موتورهای متعارف،موتورهای کم‌مصرفکارایی متوسط موتورها (معمولاً به موتورهایی که به رده‌های کارایی انرژی IE3، IE4 یا حتی بالاتر دست یافته‌اند اشاره دارد) می‌تواند تا ۳۱٪ افزایش یابد و به ۱۰۱٪ برسد. اگرچه این رقم ممکن است اندک به نظر برسد، اما در طول کل عمر عملیاتی موتور، این افزایش جزئی کارایی به ارزش اقتصادی قابل‌توجهی تبدیل می‌شود. شایان ذکر است که در کل هزینه چرخه عمر یک موتور،هزینه‌های برق بیش از ۹۵٪ از کل مخارج را تشکیل می‌دهند.هزینهٔ تدارکات کمتر از ۵۱٪ کل را تشکیل می‌دهد.

تحلیل اقتصادی: تحلیل بازگشت سرمایه (ROI)

هنگام ارتقای تجهیزات، شرکت‌ها بیش از همه نگران بازگشت سرمایه هستند. اگرچه بسیار کارآمد...موتورهای کم‌مصرفقیمت خرید اولیه معمولاً ۱۵ تا ۳۰ درصد بالاتر از موتورهای معمولی است، اما سرعتی که این سرمایه‌گذاری از طریق صرفه‌جویی در برق جبران می‌شود، اغلب از انتظارات فراتر می‌رود.

برای تجهیزاتی که به طور مداوم در دوره‌های طولانی کار می‌کنند (مانند فن‌ها، پمپ‌ها و کمپرسورها)، دوره بازگشت سرمایه معمولاً در محدودهبین یک تا یک و نیم سالپس از آن، هر کیلووات‌ساعت برق صرفه‌جویی‌شده از طریق بهره‌برداری موتور مستقیماً به سود خالص شرکت تبدیل می‌شود. علاوه بر این، موتورهای باکیفیت و کم‌مصرف معمولاً در دماهای پایین‌تری کار می‌کنند و عمر عایق‌بندی طولانی‌تری دارند که به‌طور چشمگیری هزینه‌های نگهداری و ریسک‌های توقف را کاهش می‌دهد و بدین ترتیب هزینه‌های عملیاتی شرکت را بیش از پیش بهینه‌سازی می‌کند.

مطالعه موردی: نوسازی سیستم فن کارخانه شیمیایی

برای درک شهودی‌ترموتورهای کم‌مصرفبرای مشاهده نتایج کاربرد عملی، می‌توانیم یک مطالعه موردی واقعی بازسازی را بررسی کنیم.

یک کارخانه شیمیایی متوسط در ابتدا به مدت هشت سال یک سیستم گردش خنک‌کننده را با یک موتور آسنکرون سه‌فاز کم‌ولتاژ سری Y با توان نامی ۵۵ کیلووات به‌کار می‌گرفت. بازده عملیاتی اندازه‌گیری‌شده آن تنها حدود ۸۸٫۱٪ بود. پس از یک ممیزی انرژی، کارخانه تصمیم گرفت آن را باموتور سنکرون آهن‌ربای دائم کلاس بهره‌وری انرژی IE4。

مقایسه داده‌های اصلاح‌شده نشان می‌دهد:

• بهبود بهره‌وری انرژیموتور جدید در بار نامی بازدهی بیش از ۹۶٫۱٪ را محقق می‌کند.
• افت ولتاژجریان عملیاتی به دلیل بهبود ضریب توان به طور قابل توجهی کاهش یافته و در نتیجه تلفات خط کاهش یافته است.
• مزایای صرفه‌جویی در انرژیبر اساس عملکرد سالانه ۶۰۰۰ ساعته و تعرفه برق صنعتی ۰.۸ یوان به ازای هر کیلووات‌ساعت، هر موتور سالانه تقریباً ۱۸۰۰۰ یوان در هزینه‌های برق صرفه‌جویی می‌کند.

کارخانه هزینه خرید و نصب موتورها را در کمتر از ده ماه از طریق صرفه‌جویی در مصرف برق جبران کرد.

محرک‌های سیاست‌گذاری و روندهای آینده

فراتر از مزایای آشکار اقتصادی، انطباق با سیاست‌ها عامل دیگری است که کسب‌وکارها باید در نظر بگیرند. استاندارد ملی اجباری GB 18613-2020 با عنوان «مقادیر محدود و درجه‌های بهره‌وری انرژی برای موتورهای الکتریکی» اجرا شده است که صراحتاً آستانه‌های حداقل بهره‌وری انرژی را برای موتورهای با توان‌های مختلف تعیین می‌کند. موتورهایی با درجه‌های بهره‌وری پایین‌تر از IE3 که پیش‌تر به طور گسترده در بازار استفاده می‌شدند، اکنون در حال حذف تدریجی یا ممنوعیت تولید هستند.

مطابق را انتخاب کنیدموتورهای کم‌مصرفنه تنها می‌تواند به شرکت‌ها در کاهش ریسک‌های مقرراتی کمک کند، بلکه هنگام درخواست گواهی کارخانه سبز و دریافت یارانه‌های صرفه‌جویی در انرژی نیز مزیتی فراهم می‌آورد. با پیشرفت‌های فناوری، موتورهای صنعتی آینده به سمتباهوش، نظام‌منددر آینده، اقدامات سادهٔ صرفه‌جویی انرژی در سخت‌افزار به‌طور عمیق با کنترل فرکانس متغیر و سیستم‌های هوشمند بهره‌برداری و نگهداری ادغام خواهند شد و راه‌حل‌های توان کارآمدتری را شکل خواهند داد.