Timo Kaarna

ABB Motion, Alçak Gerilim Motorları Su ve Atık Su Segment Yöneticisi

Modern toplumun ihtiyaç duyduğu inanılmaz miktardaki suyun taşınması ve işlenmesi enerji yoğun bir süreçtir. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA) tarafından yapılan araştırmalar, dünya toplam elektrik enerjisinin %4'ünün su ve atık su sektörleri tarafından kullanıldığını göstermektedir. Bu miktardaki enerji göz önüne alındığında, marjinal verimlilik kazanımları bile mutlak anlamda büyük tasarruflar sağlayacaktır.

Dünya çapında enerji verimliliği ve geri kazanım önlemlerinin alınması halinde sektörün enerji tüketiminin 2040 yılına kadar %15'e kadar azaltılabileceği öngörülüyor. Bu, hem finansal hem de çevresel açıdan önemli bir fırsattır. Günümüzde elektrik, bir su arıtma tesisinin işletme maliyetinin ortalama %45'ini oluşturmaktadır.

Verimlilikteki herhangi bir artış, bu operasyonel harcamaları doğrudan azaltacaktır. Aynı zamanda, toplam enerji kullanımının azaltılması bizi Net Sıfır'a yaklaştırıyor ve bu hayati sektörle ilişkili emisyonları azaltıyor.

Enerji nerede tasarruf edilebilir?
Su ve atık su endüstrisinde kullanılan elektriğin önemli bir kısmı pompaların çalıştırılmasında kullanılıyor. Bu pompalar elektrik motorlarıyla çalıştırıldığından, daha verimli motorlara geçiş yapmak enerji tasarrufu sağlamanın etkili bir yoludur. Motor verimliliği, uluslararası alanda IEC verimlilik derecelendirme sistemine göre sınıflandırılır. IE3'ten IE4'e geçiş gibi her kategori artışı, enerji kayıplarında %20'lik bir azalmayı temsil ediyor; bu da motorun daha verimli olduğu anlamına geliyor. Avrupa, Çin ve diğer bazı ülkelerde yeni tesislerin IE3 motorları veya daha iyilerini kullanması gerekiyor; ancak birçok eski tesis hâlâ IE1 ve IE2 motorlarına güveniyor.

Günümüzde, ABB'nin senkron relüktans motorları (SynRM) da dahil olmak üzere en verimli motorlar, IE5 "ultra premium" derecesine sahiptir. Bir tesis, belirtilen minimum IE3 motorlardan IE5 SynRM motorlara yükseltme yaparsa, enerji kayıpları yaklaşık %40 oranında azalır ve enerji faturaları önemli ölçüde düşer. Bir operatör, bir motoru değişken hızlı bir sürücü (VSD) ile eşleştirdiğinde daha da yüksek verimlilik elde edilebilir. Sürücü, bir elektrik motorunu, uygulamanın gerektirdiği hız ve torka uyacak şekilde kontrol eder. Bir motor, sürücü tarafından kontrol edilmediğinde, yük gereksinimlerinden bağımsız olarak genellikle tam hızda çalışır.

Operatörler, su akışını kontrol etmek için akış yönünde gaz pedalına basmaya benzer şekilde, gaz pedalını basılı tutarken frene basmaya benzer şekilde aşağı yönde gaz verirler. Bu, motorun çıkış suyu akışından bağımsız olarak aynı miktarda güç tüketmesi ve bu da elektrik israfına neden olması anlamına gelir.

Buna karşılık, bir sürücü motorun hızını doğrudan ayarlayabilir. Motor tam hızda çalışmadığı zamanlarda daha az enerji tüketir. Sonuç olarak, önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlanır. Örneğin, bir pompa veya fan söz konusu olduğunda, motor hızı ile enerji tüketimi arasındaki ilişki doğrusal olmadığından, motorun hızını yalnızca %20 oranında azaltmak için bir sürücü kullanmak enerji tüketimini %50 oranında azaltır. Hızlı kurulum, hızlı yatırım getirisi sağlar. Bir sürücü-motor paketinden elde edilen kesin tasarruf, uygulamaya ve kullanım koşullarına bağlıdır, ancak bir IE5 SynRM ve sürücü paketine geçiş genellikle enerji faturalarını %30'a kadar azaltır. ABB ayrıca, potansiyel güç tasarruflarına ek olarak, ACQ580 gibi faydalı özelliklere sahip su endüstrisi uygulamaları için özel olarak tasarlanmış sürücüler de üretmektedir.

Bu özellikler arasında sensörsüz akış hesaplama, çoklu pompa kontrolü, seviye kontrolü, yumuşak boru dolumu, kuru çalışma koruması, hızlı rampalar ve pompa temizliği yer alır. ACQ580 dahil olmak üzere ABB sürücüler, güvenilir performans ve düşük bakım maliyetleri sunar.

Basit form faktörleri ve tak-çalıştır özellikleri, mevcut kurulumlara, yeni projelere ve OEM tasarımlarına kolayca eklenebilecekleri anlamına gelir. IE5 SynRM sürücü paketine yükseltme yapmak, enerji tasarrufu açısından kendini hızla amorti edeceğinden, finansal açıdan da oldukça kolaydır. Bir motorun satın alma maliyeti, kullanım ömrü maliyetinin yalnızca küçük bir kısmıdır ve ana işletme gideri enerjidir. Bir IE5 SynRM sürücü paketi başlangıçta biraz daha pahalı olsa da, azalan enerji tasarrufu genellikle aradaki farkı bir yıl gibi kısa bir sürede karşılar. Bunun ötesinde, motor on yılı aşkın kullanım ömrü boyunca tasarruf sağlamaya devam edecektir.

Bu teknolojilerin gerçek dünyadaki potansiyelini daha iyi anlamak için, Almanya'daki Bocholt atık su arıtma tesisinin ikinci çamur pompalama istasyonunu altı eski motordan dört ABB SynRM motor sürücü paketine yükseltme örneğine bakabiliriz. Seçilen sürücüler, motorun hızını hidrolik yüke göre otomatik olarak ayarlayarak ek güç tasarrufu sağlıyor. Bu değişiklikler sonucunda tesis enerji tüketimini %40 oranında azalttı.

Verimliliği artırmak - kesinlikle mantıklı olan. Su ve atık su sektöründe daha verimli motor ve sürücü sistemleri benimsemek açık bir değer önerisidir. Bu iyileştirmeler, işletmecilerin hem maliyetleri düşürmelerini hem de gezegenimiz için üzerlerine düşeni yapmalarını sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda oldukça kısa bir sürede tasarruf sağlayarak kendilerini amorti ediyorlar.