Rakóczki Kft. logó small    ABB Value Provider logó

Telefon:
+36 20 258 1392

Email:
info@rakoczki.hu

Rakóczki Kft. logó small

Rakóczki Kft.

„Energiahatékonyság a hajtástechnikában”

ABB Value Provider Logó 2023

ABB IE5 SynRM motorok és ACH580 hajtások a GSK vakcinagyárában

Esettanulmány

2023-2024

Ügyfelünk gödöllői vakcinagyárában 43 darab ABB ultraprémium hatékonyságú IE5 SynRM (szinkron reluktancia) villanymotort és ABB ACH580 frekvenciaváltót telepítettünk és konfiguráltunk a szivattyúrendszerek korszerűsítése és energiahatékonyságuk növelése érdekében.

Az elavult IE1/IE2 motorok és a korszerűtlen, DOL üzemű szabályozás lecserélésének eredményeként 25–35%-os energiamegtakarítást diagnosztizáltunk, miközben a berendezések üzeme stabilabbá és csendesebbé vált.

A beruházás várható megtérülési ideje 29 hónap, miközben a GSK ezzel is közelebb kerül a 2030-ra kitűzött klímasemlegességi célkitűzéséhez.

A fejlesztés eredményeként a DOL-üzemről a zárt hurkú nyomásszabályozásra való áttérés minimum 20%-os energiamegtakarítást eredményez.

Ennek köszönhetően a beruházás várhatóan már 29 hónap alatt megtérül.

Szeretne hasonló energiamegtakarítást elérni?

Ha ipari szivattyúrendszere elavult, alacsony hatásfokú motorokkal vagy direkt hálózati indítású (DOL) üzemmel működik, jelentős energiaköltséget takaríthat meg IE5 SynRM motorokra és ABB frekvenciaváltókra váltva.

Küldje el elérhetőségeit szakértőinknek és igényeljen ingyenes konzultációt!

KAPCSOLAT

Kiinduló helyzet

Megbízónk a GSK, egy globális biogyógyszeripari vállalat, amely vakcinákkal és gyógyszerekkel segít megelőzni és kezelni betegségeket világszerte.  A vállalat magyarországi vakcinagyártó üzeme Gödöllőn található.

A GSK elkötelezett amellett, hogy 2030-ra európai tevékenységei során klímasemlegességet érjen el. E célkitűzéssel összhangban folyamatosan korszerűsíti gyártási folyamatait.

A gödöllői üzemben a szivattyúrendszerek jelentették a logikus kiindulópontot, a vízkivételi, előkezelési és tisztavíz-keringtető szivattyúk jelentős részét alacsonyabb hatásfokú IE1 és IE2 típusú motorok hajtották, gyakran régebbi, már nem hatékony hajtásokkal vagy akár direkt hálózati indítású (DOL) megoldásokkal.

A magas üzemóraszám (4000–8000 óra/év) és az elavult, nem hatékony szabályozás miatt ezekben a rendszerekben jelentős energiapazarlás történt.

A korszerűsítés első fázisában összesen 43 darab szivattyút választottak ki a fejlesztésre.

Diagnosztika

A rendszeren mindenhol kiépítettük az energia-monitoringot, amely pontos képet adott a szivattyúk tényleges üzemi állapotáról és fogyasztásáról.

A már meglévő frekvenciaváltóval kiegészített berendezéseknél minimum 5–6%-os hatékonyságjavulást mértünk.

Az eddig nem kontrollált, de a korszerűsítés során kiépített szabályozással 25–35%-os energiamegtakarítást diagnosztizáltunk.

A szabályozás bevezetésével javult a berendezések üzemi szabályozása is: a hajtott gépek csendesebbé váltak, így a kopás mértéke is jelentősen kitolódik időben. A stabilabb üzem következtében a melegvizes rendszerek felfűtése kisebb energiát igényel, ami a járulékos melegvíz-előállítási költséget is csökkenti.

Megoldásunk áttekintése

A korszerűsítés első fázisában a vízkivételi, előkezelési és tisztavíz-keringtető rendszerek 43 elavult aszinkron motorját nagy hatékonyságú ABB IE5 szinkron reluktancia (SynRM) motorokra cseréltük, ABB ACH580 hajtásegységekkel kiegészítve.

Minden berendezésen alkalmaztuk az ABB hajtásokba épített energiamegtakarítási funkciót, így a gépek névleges terhelésen is jelentős energiamegtakarítással üzemelnek.

A rendszert a szivattyúk változó nyomás- és tömegáram-igényeihez illesztettük, így a berendezések mindig az optimális üzemi paramétereknek megfelelő, legkisebb energiafelhasználással működnek.

A projekt során alkalmazott megoldásunk

IE5 SynRM motorok ABB ACH580 hajtásokkal

A rendszer alapját a meglévő, elavult aszinkron motorok lecserélése adja nagy hatékonyságú ABB IE5 szinkron reluktancia (SynRM) motorokra, ABB ACH580 frekvenciaváltós hajtásokkal kombinálva.

Minden szivattyú saját ACH580 hajtással rendelkezik, amelybe integrált energiamegtakarítási funkciót minden berendezésen alkalmaztunk, így a gépek névleges terhelésen is jelentős energiamegtakarítással üzemelnek.

A hajtások lehetővé teszik a rendszer illesztését a változó nyomás- és tömegáram-igényekhez, így a szivattyúk mindig az optimális üzemi paramétereknek megfelelő, legkisebb energiafelhasználással működnek.

A megoldás a korábbi direkt hálózati indítású (DOL) és mechanikus nyomáskapcsolós szabályozást zárt hurkú, frekvenciaváltós nyomásszabályozásra váltja, amely minimum 20%-os energiamegtakarítást eredményez.

Fontos, hogy a megoldandó műszaki feladatnak megfelelően a projekt keretében 43 db szivattyú motorját és hajtását korszerűsítettük a vízkivételi, előkezelési és tisztavíz-keringtető rendszerekben.

Üzemeltetési környezet

A szivattyúrendszerek folyamatos üzemben, magas üzemóraszámmal (4000–8000 óra/év) működnek a vízkivételi, előkezelési és tisztavíz-keringtető alkalmazásokban. Az ilyen típusú, biogyógyszeripari felhasználásnál kiemelten fontos a stabil működés és a magas rendelkezésre állás, mivel a rendszer leállása közvetlenül hatással van a gyártási folyamatokra.

A gépcsoport a régi, elavult rendszerelemek egy részét és a korszerűsített, IE5 SynRM motorral és ACH580 hajtással felszerelt egységeket egyaránt tartalmazza. A felújított gépek biztosítják az üzem stratégiai működését, és csak szükség esetén lépnek be a régi, elavult berendezésegységek – így a beruházás a legjobb költségmegtérülést biztosítja a teljes rendszer szintjén.

Technológiai jellemzők

Hardveres és szoftveres felépítés

A rendszer kialakítása a lehető legegyszerűbb, ugyanakkor megbízható architektúrára épül. Minden korszerűsített szivattyúegység saját ABB ACH580 hajtással rendelkezik, amely az IE5 SynRM motort vezérli, önálló, decentralizált egységként.

A mérési oldalon egy-egy nyomásérzékelő biztosítja a szükséges folyamatadatot, amelyet a hajtás belső PID-szabályozója dolgoz fel. Ez teszi lehetővé, hogy a hajtás a hálózatban folyamatosan a megfelelő nyomást tartsa fenn, így a szivattyú mindig a tényleges igény szerint működik – külön, bonyolult szenzorhálózat kiépítése nélkül.

Az ABB ACH580 hajtásokba integrált energiamegtakarítási és szabályozási funkciók minden egységben alapfunkcióként elérhetők, így a korábban direkt hálózati indítású (DOL) berendezések is egyszerűen átállíthatók zárt hurkú nyomásszabályozásra.

Üzemi logikák – hogyan dönt a rendszer?

A szivattyúrendszer működését az ABB ACH580 hajtásokba épített zárt hurkú PID-szabályozás határozza meg, amely automatikusan optimalizálja az üzemállapotokat a mindenkori nyomásigény és hatásfok alapján.

A korszerűsített és a régi berendezések együttműködése biztosítja a rendszer koordinációját: a felújított, IE5 SynRM motorral és ACH580 hajtással felszerelt egységek végzik az üzem stratégiai működését, míg a régi, elavult berendezésegységeket a rendszer csak szükség esetén – csúcsterhelés vagy tartalék igénybevétel esetén – lépteti be.

Az energiahatékonysági szempont folyamatosan érvényesül: a hajtás mindig az adott üzemi ponthoz igazítja a motor fordulatszámát, elkerülve a felesleges energiafelhasználást.

Ezzel az optimális beruházási stratégiával a legjobb költségmegtérülés érhető el a teljes rendszer szintjén.

Szivattyúrendszer korszerűsítés

Energiaoptimalizálás rendszerszinten

A szivattyúrendszer energiahatékonysága nem egyetlen komponens szintjén, hanem a teljes rendszer szintjén valósul meg. A korszerűsített, IE5 SynRM motorral és ACH580 hajtással felszerelt egységek végzik az üzem alapterhelését, míg a régi, elavult berendezések csak tartalékként, szükség esetén lépnek be – így elkerülhetők a feleslegesen üzemeltetett, túlméretezett gépegységek okozta veszteségek.

Az ABB ACH580 hajtásokba épített energiamegtakarítási funkciót minden egyes berendezésen alkalmaztuk, amely az adott motor működését egyénileg optimalizálja, biztosítva a lehető legjobb hatásfokot minden üzemi állapotban.

A rendszert a szivattyúk változó nyomás- és tömegáram-igényeihez illesztettük, így minden egység mindig a tényleges igénynek megfelelő, legkisebb energiafelhasználással működik – elkerülve az üresjárati veszteségeket és a részterhelésből adódó hatásfokromlást.

Motorrendszerét szeretné korszerűsíteni?

Az ABB IE5 SynRM motorok és ACH580 hajtások alkalmazása lehetővé teszi a meglévő szivattyúrendszerek energiahatékonyságának jelentős javítását, akár elavult, DOL-üzemű berendezések esetén is.

Kérjen szakmai konzultációt, és megvizsgáljuk a megtérülési potenciált!
KAPCSOLAT

Eredmények és üzleti érték

A szivattyúrendszerek korszerűsítését követően jelentős műszaki és gazdasági eredmények születtek, amelyek közvetlenül igazolják az ABB IE5 SynRM motorok és ACH580 hajtások bevezetésének hatékonyságát.

A beruházás megtérülési ideje előzetes energiahatékonysági számítások szerint 29 hónap.

A DOL-üzemről a zárt hurkú nyomásszabályozásra való áttérés minimum 20%-os energiamegtakarítást eredményezett, amelyet a kiépített energia-monitoring adatai igazolnak.

A beavatkozás eredményeként javult a berendezések üzemi szabályozása is: stabilabb nyomás- és térfogatáram-viszonyok alakultak ki, ami nemcsak az üzembiztonságot növelte, hanem a rendszer mechanikai igénybevételének csökkentésén keresztül a berendezések élettartamát is jelentősen meghosszabbította.

Az energetikai auditot a megrendelő végezte el. A cikkben szereplő energiamegtakarítási adatok a GSK által közzétett, illetve a Rakóczki Kft.-nek átadott információkból származnak.

Tanulságok a szivattyúrendszer optimalizálás során

A projekt során egyértelműen igazolódott, hogy közel 12–15 éves berendezéseken is lehet célirányos és jól megtervezett energiahatékonysági fejlesztéssel jelentős energiamegtakarítást realizálni.

A motorcsere önmagában nem biztosít teljes körű optimalizációt. A valódi rendszerhatékonyságot az IE5 SynRM motorok és az ABB ACH580 hajtások kombinációja, valamint a zárt hurkú nyomásszabályozásra való áttérés teszi lehetővé.

A tapasztalatok megerősítették, hogy sokan azt gondolják, bizonyos, korszerűnek tűnő berendezések már kellően energiahatékonyak – pedig ahogy a számítástechnika, a mobil kommunikáció vagy az autóipar, úgy a hajtástechnika is folyamatosan fejlődik.

További előnyként jelentkezett a mechanikai igénybevétel csökkenése is: a berendezések üzeme csendesebbé vált, ami hozzájárul a hosszabb élettartamhoz és a stabilabb üzemhez.

Sajtómegjelenések

Az energiahatékonysági projektünk jelentős hazai és nemzetközi médiavisszhangot kapott:

Motor- és szivattyúrendszer korszerűsítést tervez?

A tapasztalatok alapján a megfelelő IE5 SynRM motor- és ABB frekvenciaváltós megoldások akár 2-3 éves megtérülési idő mellett is jelentős energiamegtakarítást eredményeznek.

Szivattyúrendszer korszerűsítéséhez kérjen ajánlatot vagy műszaki felmérést a Rakóczki Kft. szakértőitől!

Kapcsolat