Ristrutturazione energetica dei motori ad alta tensione: un percorso chiave per l'industria pesante per ridurre i costi e migliorare l'efficienza

Retrofit a risparmio energetico dei motori ad alta tensione: un percorso chiave per l'industria pesante per ridurre i costi e migliorare l'efficienza

Sullo sfondo dell'aumento dei costi energetici e degli obiettivi "Dual Carbon" sempre più profondi, il risparmio energetico e la riduzione dei consumi nelle grandi imprese industriali sono passati da un'"opzione" a una "necessità". Questo è particolarmente critico nelle industrie pesanti come quella chimica, metallurgica, del cemento e della produzione di energia. In quanto fonte di alimentazione principale, le prestazioni di consumo energetico dei motori ad alta tensione hanno un impatto diretto sui costi operativi e sulla competitività.

I motori ad alta tensione, come quelli di Taihao Technology, azionano ampiamente apparecchiature ad alta potenza come ventilatori, pompe idrauliche e compressori d'aria. Questi dispositivi richiedono tipicamente ​un funzionamento ininterrotto tutto l'anno​ ad alti livelli di potenza, rendendoli i principali consumatori di elettricità all'interno delle aziende. Pertanto, la ristrutturazione per il risparmio energetico dei sistemi di motori ad alta tensione è diventata una svolta chiave per molte aziende che cercano la trasformazione verde e la riduzione dei costi.

Punti critici di efficienza energetica dei sistemi tradizionali di motori ad alta tensione

Molti motori asincroni ad alta tensione attualmente in servizio (ad esempio, serie Y o modelli più vecchi) soffrono generalmente di una bassa efficienza operativa, offrendo un potenziale significativo per la ristrutturazione per il risparmio energetico. I punti critici specifici includono:

1. ​Basso abbinamento del carico:​​ In condizioni con significative fluttuazioni del carico, i motori operano spesso in uno stato non economico ("grande cavallo che tira un piccolo carro"), sprecando una notevole quantità di elettricità attraverso il funzionamento a vuoto o a carico leggero.
2. ​Metodi di controllo grezzi:​​ I metodi tradizionali di avvio-arresto e di controllo del flusso (ad esempio, basati su valvole, serrande) creano inutili perdite di strozzamento all'interno delle tubazioni, dissipando energia inutilmente.
3. ​Impatto significativo all'avvio:​​ L'avvio diretto genera correnti di spunto da 5 a 8 volte la corrente nominale, non solo impattando la rete elettrica, ma causando anche sollecitazioni meccaniche che accorciano la durata del motore e delle apparecchiature azionate.

Soluzioni di retrofit mature ed efficienti per il risparmio energetico

Affrontando questi punti critici, produttori come Taihao Technology offrono varie soluzioni di retrofit comprovate, che possono essere scelte in modo flessibile in base alla situazione reale dell'azienda:

1. ​Sostituzione con motori ad alta efficienza:​​ Adottando direttamente ​motori asincroni ad alta tensione ad altissima efficienza serie YE4/YE5​ o ​motori sincroni a magneti permanenti. Questi motori riducono significativamente le perdite di rame dello statore, le perdite di ferro e le perdite parassite attraverso l'uso di materiali premium (ad esempio, lamiere di acciaio al silicio a basse perdite), un design elettromagnetico ottimizzato e processi di produzione avanzati, migliorando l'efficienza dalla fonte.
2. ​Installazione di sistemi di azionamento a frequenza variabile (VFD) ad alta tensione:​​ Questo è attualmente il percorso tecnico più ampiamente applicato ed efficace per il risparmio energetico. Utilizzando un VFD per ​regolare agevolmente la velocità del motore​ e ottenere un'uscita su richiesta, elimina completamente le perdite di strozzamento associate ai carichi di ventilatori e pompe. La sua topologia a serie multilivello assicura che la forma d'onda in uscita sia quasi sinusoidale, riducendo al minimo l'inquinamento armonico alla rete.
3. ​Integrazione e ottimizzazione del sistema:​​ La soluzione ottimale prevede spesso una ​combinazione di "motori ad alta efficienza" e "azionamenti a frequenza variabile"​, unita all'ottimizzazione a livello di sistema (ad esempio, strategie di controllo ottimizzate, progettazione di tubazioni migliorata), per massimizzare i guadagni di efficienza energetica.

Vantaggi completi post-retrofit

Dopo aver implementato i retrofit per il risparmio energetico, le aziende ottengono non solo bollette elettriche ridotte, ma anche una maggiore competitività complessiva:

• ​Risparmio energetico significativo:​​ L'efficienza complessiva può tipicamente migliorare di ​8% - 30%​​ (i risultati specifici variano a seconda delle condizioni operative). Ad esempio, un cementificio ha riportato un risparmio annuo di elettricità di circa 1,38 milioni di kWh (quasi 580.000 RMB risparmiati sui costi dell'elettricità) dopo aver ristrutturato un ventilatore di coda del forno da 1250 kW con un VFD, ottenendo un periodo di ammortamento dell'investimento inferiore a un anno.
• ​L'avviamento graduale protegge le apparecchiature:​​ Dopo un retrofit VFD, la corrente di avviamento può essere controllata entro ​1,2 - 1,5 volte​ la corrente nominale, riducendo notevolmente l'impatto sulla rete elettrica e sui sistemi meccanici, prolungando così la durata complessiva delle apparecchiature.
• ​Livelli di automazione migliorati:​​ I sistemi VFD possono essere facilmente integrati in sistemi di controllo centrali come DCS, consentendo un controllo preciso del processo e il monitoraggio remoto, migliorando così l'intelligenza dei processi di produzione.

Supporto politico e consigli per l'implementazione

I progetti di trasformazione tecnologica per il risparmio energetico in molte regioni possono richiedere ​sussidi speciali​ o godere di ​incentivi sui prezzi dell'elettricità, riducendo efficacemente la pressione di investimento iniziale per le aziende e accorciando il periodo di ritorno dell'investimento.

Quando si seleziona un partner di implementazione, è consigliabile collaborare con fornitori come Taihao Technology che offrono ​servizi completi. Possono fornire servizi completi dall'audit del sito e dalla progettazione della soluzione alla fornitura di apparecchiature, installazione, messa in servizio e successiva manutenzione operativa, garantendo la corretta implementazione e l'efficacia sostenuta del progetto di retrofit

​In sintesi, per gli utenti industriali con un elevato consumo di elettricità, la ristrutturazione per il risparmio energetico dei motori ad alta tensione non è più semplicemente un semplice aggiornamento delle apparecchiature, ma un'iniziativa strategica di gestione dell'energia riguardante ​riduzione dei costi, miglioramento dell'affidabilità e conformità alle politiche ambientali. La pianificazione e l'implementazione proattive possono aiutare le aziende a ottenere un vantaggio competitivo nel contesto di normative sul consumo energetico e concorrenza di mercato sempre più rigorose.