Двигатели должны быть высокоэффективными
Почему асинхронные двигатели пользуются таким большим спросом на промышленных предприятиях?
Асинхронные двигатели (АД) имеют простую конструкцию, благодаря чему они надежны. На протяжении 100 лет эта серия электродвигателей постоянно совершенствуется. КПД асинхронного двигателя составляет от 80% до 97%, в зависимости от мощности АД.
АД являются основными потребителями электроэнергии и некоторые страны предъявляют к двигателям требования к повышению энергоэффективности, что позволяет экономить деньги.
Например, США, страны Европы и др. с 16 июня 2011 года перешли на применение энергоэффективных электродвигателей класса IE2, запретив применение электродвигателей низкого класса (IE1). А с начала января 2015 года начался переход на еще более высокий класс – Premium (IE3), который завершился к 2018 году. На данный момент разработаны еще более эффективные машины – Super-Premium (IE4), внедрение которых планируется с 2020 года, что позволит экономить на электроэнергии миллиарды евро в год.
Какова экономическая эффективность применения таких электродвигателей?
Для примера, возьмем предположим, что в среднем двигатель работает 4000 часов в году:
- средняя загрузка двигателя составляет 80 % от номинальной мощности
- двигатель класса энергоэффективности IЕ2 имеет КПД на 2 % выше, чем двигатель энергоэффективностью IЕ1
- коэффициенты мощности двигателей всех классов энергоэффективности практически одинаковы
- наработка до первого капитального ремонта – 20 000 часов (5 лет)
- стоимость электроэнергии – в среднем 5 рублей за кВт-ч (на 2018 год)
- ежегодное увеличение стоимости электроэнергии – 10 %
- стоимость 1 кВт установленной мощности в среднем по стране составляет 20 тысяч рублей
- стоимость капремонта, по данным ремонтного предприятия, – около 60 % от первоначальной стоимости
- снижение КПД при ремонте – на 0,3‑0,5 %. За счет увеличения потерь в железе, уменьшения коэффициента заполнения паза, потери геометрии и соосности пакетов ротора-статора и пр.
- срок службы отремонтированного двигателя – не более 10 000 часов
двигатель энергоэффективности IE2 за счет большего расхода активных материалов (электротехнической стали, обмоточной меди и алюминия) дороже двигателя класса энергоэффективности IE1 на 15‑20 %, а двигатель IE3 дороже IE1 на 30‑40 %.
Можно подсчитать, что дополнительная стоимость двигателя за счет экономии электроэнергии окупается за 14‑18 месяцев. С учетом стоимости установленной мощности окупаемость наступает уже при покупке, обеспечивая дополнительную экономию от 20 до 30 % стоимости нового двигателя.
Кроме того, полная стоимость нового двигателя в зависимости от класса энергоэффективности компенсируется за 2,5‑3,5 года. При последующей работе в течение 5‑7 лет за счет экономии электроэнергии можно купить еще один такой же двигатель. Если учесть, что в эксплуатации находится около 30 миллионов электродвигателей, то эффект получается внушительным.
Вместе с этим читают: