Опалення та водопостачання Grundfos підтримує використання високоефективних двигунів стандарту IE5 та насосних рішень у всьому світі. Використання енергоефективних електродвигунів – це ідеальне рішення для збільшення енергоефективності та зниження енергоспоживання.
Зміст:
Насоси – головний споживач електроенергії
За даними досліджень, більше половини споживаної сьогодні енергії припадає на двигуни. Тільки в промисловому секторі для системи, що працює на електродвигунах, припадає 64% електроенергії на комерційний сектор 20%, а в житловий сектор – 13%. У світі все більше уваги приділяється підвищенню ефективності двигунів та зниженню енергоспоживання задля досягнення цілей щодо скорочення викиду вуглецю. Тема електродвигунів дуже актуальна, враховуючи великі інвестиції в цю галузь та готовність урядів найбільших світових економік та лідерів галузі сприяти розробці та впровадженню енергоефективних двигунів у різні сектори економіки.
Згідно з міжнародними стандартами, на сьогоднішній день розроблено п’ять класів енергоефективності двигунів: від IE1 до IE5. Найвищий рівень – IE5 “Ultra-Premium Efficiency”. Саме ці стандарти використовують уряди багатьох країн, коли встановлюють мінімальні вимоги до енергоефективності двигунів.
На насоси припадає більшість електроенергії, споживаної у різних галузях, особливо у промисловості та комерційному секторі. Будучи одним з провідних світових виробником насосів та насосного обладнання, компанія Grundfos випускає ультрасучасні насоси з електродвигунами власного виробництва, які в тому числі можуть оснащуватися вбудованими перетворювачами частоти та контролером (т. зв. E-pumps), що відкривають доступ до безступінчастого регулювання частоти обертання. «інтелектуальних» функцій насоса. Дані рішення використовуються у побутових, комерційних та промислових насосах.
GRUNDFOS – піонер в сфері високоефективних двигунів
Фактично, перший у світі насос із регульованою швидкістю та вбудованим перетворювачем частоти побачив світ у лабораторіях компанії ще наприкінці 1980-х років, і з того часу Grundfos активно працює над оптимізацією та щорічним розширенням своєї лінійки енергоефективних насосів.
Grundfos прагне бути в авангарді технологічного розвитку, впроваджуючи воістину інноваційні рішення на благо своїх клієнтів та навколишнього середовища. Енергоефективні насоси Grundfos з вбудованим частотним перетворювачем розроблені з урахуванням необхідності повного контролю, зручності використання та екологічної стійкості. Насоси Grundfos з енергоефективними двигунами MGE перевершують стандарти IE5. Наприклад, для електродвигунів MGE 11,0 квт. 3×380–500 В клас IE5 вимагає застосування двигуна з рівнем ККД 93, 2 %, тим часом електродвигун Grundfos MGE перевищує цей показник більш ніж на 2%, рівень ККД цього двигуна досягає 95,7% за 380V/2600 об/хв. Показник ККД PDS (система силового приводу, що включає частотний привод або VFD) MGE при потужності 11,0 кВт досягає 93 2 % при 380/2900 / хв. Таким чином, навіть з урахуванням частотно-регульованого приводу двигун MGE відповідає вимогам стандарту IE5 для двигуна.
Коментуючи зростаючу увагу до електродвигунів та їх активне впровадження, Маркус Брандштеттер (Markus Brandstetter), директор з технологій Grundfos, зазначає:
«Цифрова трансформація неминуче торкнеться найрізноманітніших галузей, і ми в Grundfos пишаємося тим, що є піонерами у створенні продуктів. Для нас розробка електродвигунів класу IE5 не просто стратегічний розвиток бізнесу, ми вважаємо, що це критично важливе рішення, яке сприятиме зниженню гостроти питань енергоспоживання та кліматичних проблем у світі. Застосування електродвигунів не лише допомагає збільшити ефективність усієї системи, але й сприяє зниженню енергоспоживання та може пом’якшити наслідки зміни клімату. Це те, чого ми прагнемо досягти для наших клієнтів і кінцевих споживачів, зменшуючи вартість і викиди CO 2 .»
Високоефективні насоси з частотним перетворювачем, оснащені двигунами класу IE5, роблять істотний внесок в економію споживання електрики та зменшення вуглецевого сліду. За оцінками Grundfos, щорічний обсяг запобігання викидам CO 2 досить значний. Лише у 2020 році завдяки застосуванню енергоефективних насосів Grundfos обсяг запобіганих викидам CO2 становив 270000 тонн.
Крім того, вбудований контролер електродвигунів MGE знижує не тільки енергоспоживання самого насоса, але й оптимізує продуктивність та ефективність усієї системи.
Експерти Grundfos відзначають стійку тенденцію, коли все більше насосів на ринку оснащуються частотно-регульованим приводом (ЧРП) та блоками керування. Прогнозоване щорічне збільшення ринку ЧРП, у тому числі застосовуваних у насосах, найближчими роками становитиме близько 6% у зв’язку з урбанізацією, індустріалізацією та підвищенням державних вимог до енергоефективності, що росте3. Ще одним фактором зростання є потреба виробників у оптимізації виробничих процесів та скороченні операційних витрат, при цьому навіть незначне зниження швидкості та витрат призводить до значної економії енергоспоживання.
Чому варто вибрати високоефективний електродвигун?
Електродвигуни мають підвищену функціональність, що відкриває широкі можливості для їх застосування в різних складних умовах. Порівняно зі стандартними двигунами, дані електромотори забезпечують ряд переваг. Серед них можна відзначити такі:
- Електродвигуни MGE забезпечують чудову енергоефективність навіть вище за стандарт IE5.
- Втрата ефективності двигуна IE5 щонайменше на 30% нижча, ніж у двигуна IE3. Це знижує споживання енергії на 10% при стандартному профілі навантаження насоса.
- Насос, двигун та частотний перетворювач ідеально підібрані для оптимізації ефективності насоса.
- Вибір правильного режиму управління MGE, що підходить для конкретного застосування, може забезпечити ще більшу економію енергії всієї системи – до 75% порівняно з некерованими насосами.
Економія енергії та витрат завдяки оптимізації ефективності
На даний момент електродвигуни Grundfos MGE E є найенергоефективнішими у своєму класі.
Ці регульовані синхронні електродвигуни на постійних магнітах (PMSM) розроблені спеціально для роботи з перетворювачами частоти та оптимізовані для застосування у насосах з високим ККД при частковому навантаженні. Двигун PMSM також має вбудований перетворювач частоти, який забезпечує роботу зі змінною швидкістю, що дає такі переваги при використанні насосів, як економія енергії, управління процесом, додаткові функції, вбудований захист двигуна, більш висока продуктивність і компактніший розмір насосів, зниження гідроудару завдяки збільшеному часу розгону та низьким пусковим струмам.
Це призводить до зниження витрат на електроенергію та скорочення витрат у період терміну експлуатації. Налаштування швидкості насоса в залежності від потреби, а не регулювання потоку в системі за допомогою клапана, також призводить до відсутності надлишкового тиску, що викликає напругу в системі, і шуму в клапані через кавітацію, а також зниження енергоспоживання через нижчу швидкість обертання насоса.
В даний час електродвигуни Grundfos MGE використовуються в різних областях. Вони використовуються в асортименті насосів Grundfos, включаючи багатоступінчасті насоси серій CRE, CME, MTRE, одноступінчасті насоси серій TPE, NBE, NKE і бустерні системи.
Побачити за окремими насосами систему загалом
Концепція Grundfos iSOLUTIONS відкриває нову еру інтелектуального управління насосними системами та технологіями обробки води, маючи на увазі рішення, що виходять за рамки окремих компонентів та оптимізують роботу системи загалом. Концепція, заснована на глибоких знаннях компанії в галузі водних ресурсів, передбачає використання інтелектуальних насосів, хмарного підключення та цифрових послуг. Ці рішення забезпечують моніторинг у режимі реального часу, дистанційне керування, прогнозування несправностей та оптимізацію системи, допомагаючи досягти нового рівня ефективності.
Grundfos iSOLUTIONS – це розумні рішення, що є оптимальним поєднанням насосів, приводів та допоміжних компонентів для конкретного застосування, включаючи спеціальні функції та можливості на основі досвіду застосування та глибокого знання процесів. iSOLUTIONS забезпечує легку інтеграцію насосів, приводів, засобів вимірювання, управління, захисту та зв’язку, заощаджуючи цінний час на проектування, встановлення та введення в експлуатацію.
Приклади та результати застосування
Компанія Grundfos успішно впроваджує свої технології по всьому світу і може навести багато прикладів того, як електродвигуни та розумні рішення iSOLUTIONS допомагають клієнтам концерну вирішувати проблеми управління водними ресурсами, а також дозволяють їм перетворювати воду та енергію, тим самим знижуючи витрати та викиди вуглекислого газу.
При експлуатації будівель проста заміна насосів може заощадити до 80 % енергії: Компанія Taka Solutions (консалтингова компанія в галузі енергетики) спільно з Grundfos виявила проблеми у насосних установках систем ОВКВ (опалення, вентиляції та кондиціювання повітря) у трьох будинках, що належать компанії H&H Property Management and Development в Дубаї: Indigo Towers (житловий комплекс), Green Tower (комерційний комплекс) та Falcon Tower (житловий комплекс). Рахунки за електрику були величезні. Під час перевірки енергоспоживання фахівці Grundfos встановили, що будівлі були обладнані насосами невиправдано високої продуктивності, а також виявили проблему неефективної роботи та поганого налагодження основних систем охолодження, що постійно діють. Насоси працювали із фіксованою частотою обертання. Компанія Grundfos порекомендувала перейти на інтелектуальні консольно-моноблочні насоси NBE з одностороннім всмоктуванням та частотно-регульованим приводом. Вони могли забезпечити необхідну витрату води на системи охолодження без зайвих втрат та підвищити значення дельти T до 5 градусів за Цельсієм. Це виявилося дуже простим, але ефективним рішенням. У H&H одразу побачили результати. У вежі Indigo Tower колишні насоси споживали 36 кВт щогодини. Після модернізації вони почали споживати 7-10 кВт. Зараз, після двох років роботи, вони споживають на 8 1 % менше електроенергії, ніж раніше. Підвищилася як ефективність роботи насосів, а й усіх систем ОВКВ. Фактично, інвестиції окупилися лише за вісім місяців. Цифри, отримані за 2018 рік за двома іншими будинками після їх переобладнання, свідчать про те саме. Falcon Tower на вежі змогла знизити споживання електроенергії насосами на 4, 6 %, а башта Green Tower – на 5 7 %. У сукупності будинкам вдалося заощадити 20-2 5 % електроенергії з урахуванням систем охолодження, вентиляції та освітлення.
Ефективний моніторинг допомагає вирішити проблеми експлуатації – економія води та витрат у разі зростання виробництва. Використовуючи дані, отримані в результаті моніторингу системи, компанія CPKelco, розташована в Кеге (Данія), встановила два нові насоси CRNE3-23 з електродвигуном Grundfos MGE потужністю до 11 кВт. Це рішення не тільки допомогло вирішити проблеми, з якими зіткнулася CPKelco, але також справило позитивний ефект на капітальні та операційні витрати компанії у довгостроковій перспективі. На CAPEX вплинуло те, що запропоноване рішення було дешевшим за використовувану систему: а на OPEX — економія енергоспоживання та скорочення споживання водних ресурсів на 50%, а також економія на обслуговуванні та збільшення продуктивності. Це чудовий приклад того, як Grundfos допомагає своїм клієнтам контролювати роботу не тільки використовуваних насосів, але й усієї системи, в якій вони встановлені.
Grundfos замінила насосне обладнання на гуральні William Grants and Sons у Великій Британії. Замість насосів CR із фіксованою швидкістю для живлення котлів на чотирьох парових котлах паропродуктивністю від 12,5 до 30 тонн із тиском пари 10 бар було встановлено насоси Grundfos CRIE15–8 з електродвигунами MGE. Також з котла було знято моделюючий клапан. Насос CRIE контролює рівень тиску в парових котлах, підвищуючи та знижуючи швидкість залежно від потреб системи. Крім того, в насосах Grundfos використовується вбудований функціонал електродвигуна — датчик межі та сигнальне реле для управління перепускним клапаном, щоб забезпечити рух потоку через економайзер при працюючому пальнику, коли котел не вимагає води.
Все управління здійснюється приводом точно в потрібний момент, що дозволяє забезпечити безпечну та ефективну роботу котла та знизити складність експлуатації. В результаті економія енергії лише одного насоса склала 40 %, що відповідає приблизно 5000 фунтів (6000 євро на рік) на рік. Крім того, внаслідок більш надійного контролю споживання газу на котлі скоротилося на 6%.
Електродвигуни Grundfos MGE можна описати шістьма словами: надійні, енергоефективні, що повністю відповідають вимогам замовника. З моменту появи в 1990-ті ці двигуни встановили стандарти галузі. У поєднанні з впровадженням цифрових технологій, нове насосне обладнання змінює правила гри для більшості галузей промисловості, відкриваючи недоступні раніше можливості, а також порушуючи звичний порядок речей. Глибоке розуміння ефективної роботи насоса в оптимальному режимі дозволило спеціалістам Grundfos створити передовий продукт – електродвигун MGE, у поєднанні з надійністю електродвигунів це скорочує час їхньої окупності. Важливість цього досягнення важко переоцінити. У поєднанні із насосами Grundfos ці електродвигуни можуть забезпечити нашим клієнтам неперевершений рівень ефективності.
Довідка про концерн GRUNDFOS
Концерн GRUNDFOS , провідний світовий виробник насосного обладнання, було засновано 1945 р. у Данії. На даний момент 83 підрозділи Концерну знаходяться у 56 країнах світу. Загальний обсяг виробництва – понад 17 млн насосів на рік.
В Україні насоси Grundfos відомі з початку 1960-х років. Перше постачання здійснено 1962 року.