Właściwe planowanie wydatków i przemyślane korzystanie ze sprężonego powietrza, schłodzonej wody i pary wodnej pozwoliły w fabryce Thomson RCA zaoszczędzić rocznie 35 000 USD na samym sprężonym powietrzu. Mierzono zapotrzebowanie na m.in. moc elektryczną, ciśnienie i przepływ.
Wiedza o kosztach wytworzenia energii pozwala na lepsze wykorzystanie mediów, takich jak sprężone powietrze, schłodzona woda czy para wodna w fabryce Thomson-RCA w USA. System zarządzania energią i informatyczny komunikuje się z systemem sterowania i wykorzystuje sygnały z czujników, aby tworzyć mapę przepływu energii wewnątrz przedsiębiorstwa i poza nim.
Kiedy francuski gigant Thomson SA kupił RCA od amerykańskiego General Electric, stał się posiadaczem wielu rozproszonych budynków na powierzchni ponad 80 akrów. W centralnym miejscu znajdowała się główna instalacja zaopatrzenia budynków w schłodzoną wodę, sprężone powietrze, ciepło i ciepłą wodę do ich ogrzewania. Koszty energii tego rozproszonego systemu odbiorczego musiały być zmierzone, zoptymalizowane i odpowiednio rozdzielone między odbiorców.
Aby zrealizować to przedsięwzięcie, Thomson wykorzystał AutoPilot Energy Information System firmy Holmes Energy oraz oprogramowanie i sprzęt Opto 22. System Autopilot, dzięki wykorzystaniu modułów analogowych i cyfrowych Opto 22, był w stanie monitorować 108 punktów I/O. Monitorowano wszelkie maszyny i oprzyrządowanie, w tym wieże chłodnicze, schładzacze, kotły, elementy systemu grzewczego wody, a także mierniki zużycia gazu i energii elektrycznej. Monitorowaniu podlegał także system zaopatrzenia w sprężone powietrze ? dwa kompresory Centac o mocy 380 kW każdy oraz jeden Worthington o mocy 260 kW.
Zbieranie danych
Pierwotnie system miał być zastosowany wyłącznie do monitorowania w czasie rzeczywistym zużycia energii i wskazywania jej przepływu na ekranach wizualizacyjnych. Szybko jednak zaczęto wykorzystywać jego możliwości w zakresie HMI, pozwalające na tworzenie baz danych zużycia energii, raportów i zapotrzebowania w dowolnie definiowanych przedziałach czasowych.
Kiedy w firmie Thomson nastąpiła wewnętrzna restrukturyzacja, redukcja kosztów zyskała jeszcze większe znaczenie. Raporty wygenerowane przez system wskazywały na nadmierne zużycie energii przez system dostarczania sprężonego powietrza i na wahania sprawności tego systemu. Oprogramowanie szybko określiło, że wahania sprawności związane są z sytuacjami, gdy pracuje mały kompresor, a zapotrzebowanie na sprężone powietrze jest niewielkie.
Pomiar, analiza
Aby określić, z czego biorą się różnice w sprawności między trzema kompresorami, trzeba: określić, ile energii elektrycznej potrzebuje każdy z nich, znaleźć optymalny punkt pracy i przeprowadzić eksperymenty w różnych kombinacjach pracujących kompresorów i obciążenia.
W jednym z takich eksperymentów pierwszy kompresor Centac zużywał 380 kW, drugi nieco poniżej 350, a najmniejszy, Worthington, mniej niż 250 kW. Bazując na tych danych (wskazanych przez system AutoPilot) stało się jasne, że przy małym poborze weekendowym powinien pracować wyłącznie mały kompresor. Co więcej, Centac 2, mimo że identyczny jak Centac 1, miał wyższą sprawność przy wszystkich obciążeniach.
? Osiągnięcie tego typu potencjalnej oszczędności energii jest możliwe wyłączniena podstawie analizy rzeczywistego, pracującego w swoim środowisku układu ? twierdzi Bill Holmes, projektant i integrator systemu AutoPliot. ? Ale jeszcze zanim ktoś zacznie myśleć o tym, jak redukować koszty, zanim będzie można testować rozwiązania, a nawet zanim zmieni się wykorzystanie energii, najpierw trzeba móc obserwować cały system i dokładnie mierzyć odpowiednie wskaźniki.
Zmniejszone zapotrzebowanie, zredukowane koszty
Na podstawie danych dostarczonych przez system zmodyfikowano tryb pracy trzech kompresorów. Aby uzyskać możliwie dużą sprawność: najmniejszy kompresor stał się jednostką główną, dwa duże czekały w gotowości, gdyby zapotrzebowanie na sprężone powietrze wzrosło. Dane wskazały, że dobre zarządzanie systemem sprężania powietrza może ograniczyć zużycie mocy o około 175 kW, a zapotrzebowanie na sprężone powietrze będzie wciąż zaspokojone. Okazało się, że miesięczne zapotrzebowanie na energię można zmniejszyć o 64 000 kWh. W ciągu roku udało się dzięki temu zaoszczędzić 35 000 USD.
? Poza analizą zużycia energii wewnątrz budynków przyjrzeliśmy się też jej przepływowi wewnątrz zakładu, ale i w kierunku naszych odbiorców ? twierdzi John Munchel, menedżer utrzymania technicznego w Thomson. ? Zgromadzone informacje pozwoliły dokładnie wycenić koszt sprężonego powietrza, schłodzonej wody i pary na potrzeby nasze i naszych partnerów.
Opto 22 projektuje i wytwarza oprogramowanie i sprzęt do automatyzacji i monitorowania systemów przemysłowych.
Szefem Holmes Energy jest Bill Holmes ? projektant systemów mechanicznych, były profesor termodynamiki, systemów mocy i zasobów energii w Purdue Univeristy.
Artykuł pod redakcją mgr. inż. Łukasza Urbańskiego, doktoranta w Katedrze Automatyki Przemysłowej i Robotyki Wydziału Elektrycznego Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie.
CE
Producent kabli wysokiego napięcia oszczędza 50% na procesie chłodzenia
Oszczędność energii, wyzwanie, któremu stawia czoła biznes, musi pozostawać w równowadze z surowymi wymaganiami niektórych ?wrażliwych? procesów. Lamifil n.v w Hemiksem w Belgii zainwestowało w nowoczesną technologię redukującą zużycie energii o 50%. Wskaźnik rentowności rozwiązania informował o zwrocie inwestycji w czasie krótszym niż 1 rok. Napędy o zmiennej prędkości kontrolują pompy używane do produkcji aluminium i stopów aluminium oraz 5000 ton miedzi i stopów miedzi. Inżynierowie i personel związani z projektowaniem produktu mają wreszcie dostęp do informacji procesowych w czasie rzeczywistym. Menedżerowie z Lamifil mają możliwość zarządzania całym przedsiębiorstwem ? od chwili zakupu produktu do końcowej fazy produkcji.
W systemie chłodzącym pompy pracują tutaj z wysokimi prędkościami. Zmniejszenie przepływu o 20% pozwoliło otrzymać 10% oszczędności energii. Zainstalowanie nowoczesnych falowników do napędu silników pomp zwiększyło oszczędność do 50%. W systemie znalazły się napędy Allen-Bradley PowerFlex 700, panele PanelView, sterowniki PAC ComactLogix, produkty RSView Rockwell Automation, DeviceNet i przemysłowe protokoły nadzorowane przez ODVA.
Potrzeba ochrony środowiska została zauważona przez wielu producentów. Ten przykład pokazuje, że ochrona środowiska może być opłacalna. Z pomocą przychodzą nowe technologie.
Aby uzyskać więcej szczegółów, zajrzyj na www.controleng.com