izpis_h1_title_alt

Študija energijske učinkovitosti električnega pogona centrifugalne črpalke
ID KRAČUN, LUKA (Avtor), ID Fišer, Rastko (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (3,10 MB)
MD5: 722870EDBA1549B7FCCE4E17FE945239

Izvleček
Naraščajoča poraba energije po svetu, ostrejše okoljevarstvene zahteve in povečanje stroškov so vzroki za vedno večji pritisk držav na podjetja, da postanejo energetsko učinkovitejša pri upravljanju virov. Posledično postaja učinkovito upravljanje z energijo vse bolj pomembna naloga znotraj podjetij, s ciljem zmanjšati stroške, zadovoljiti zakonske zahteve ter izboljšati podobo podjetja. Vse to je ustvarilo potrebo po svetovnem standardu za upravljanje z energijo. V magistrski nalogi sem predstavil mednarodni standard »ISO 50001: Sistem upravljanja z energijo«, ki ga je razvila Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO) z namenom, da delovnim organizacijam zagotovi smernice za upravljanje in izboljšanje energetske učinkovitosti. Standard temelji na ciklu nenehnega izboljševanja planiraj – izvajaj – preverjaj – ukrepaj in je povzet iz drugih že znanih sistemov upravljanja, kot so ravnanje z okoljem ISO 14001 ter vodenje kakovosti ISO 9001. Namen magistrske naloge je prikazati celovit pristop do učinkovite rabe energije, ki si ga lahko zada podjetje ali delovna organizacija vseh velikosti. Začne se z vpeljavo energetske politike znotraj podjetja ter nadaljuje z analiziranjem industrijskih procesov in iskanjem morebitnih izboljšav. Vse skupaj smo podprli s konkretnim primerom, kjer smo želeli prikazati razliko v energetski učinkovitosti starejše, rabljene opreme v primerjavi z novo, učinkovitejšo opremo. V nalogi smo predstavili podjetje Cinkarna Celje, ki mi je omogočilo uporabo preizkuševalnice črpalk, na kateri smo izvedli praktični del naloge. Pokazali smo, na kakšen način v podjetju upravljajo z energijo ter njihovo rabo energentov skozi leta. V naslednjih dveh poglavjih sem opisal zgradbo in princip delovanja centrifugalne črpalke, asinhronskega motorja ter frekvenčnega pretvornika. Te naprave sestavljajo črpalni postroj, ki sem ga uporabil pri preizkusu v preizkuševalnici črpalk. Za doseganje večje učinkovitosti obstoječega črpalnega sistema je v poglavju predstavljen tudi proces izboljšanja učinkovitosti, ki je sestavljen iz sedmih korakov. Ta proces, ki je napisan v obliki navodil, nam približa postopek, prepoznavanja morebitnih izboljšav, katerih cilj je povečati učinkovitost opreme oziroma sistema ter s tem zmanjšati obratovalne stroške. Praktični del naloge je potekal v preizkuševalnici črpalk, kjer smo izvedli preizkus na dveh različnih primerih. V prvem primeru smo preizkusili novo črpalko, ki jo je poganjal nov asinhronski motor z energetskim izkoristkom IE3 (Primer 1). Preizkusili smo tudi obstoječo starejšo črpalko, ki jo je poganjal starejši asinhronski motor z energetskim izkoristkom IE1 (Primer 2). Sledi opis uporabljene opreme ter predstavitev računalniške aplikacije, preko katere smo upravljali preizkuševalnico črpalk. Zajemanje meritev smo razdelili v tri različne sklope, ki se nanašajo na pridobivanje hidravličnih in električnih podatkov. Iz aplikacije preizkuševalnice črpalk smo pridobili obe vrsti podatkov. Za meritev električnih podatkov pa smo poleg podatkov, pridobljenih iz frekvenčnega pretvornika, uporabili dva analizatorja moči, ki sta merila električne veličine pred in za frekvenčnim pretvornikom. Na podlagi pridobljenih podatkov smo predstavili rezultate, jih primerjali med sabo ter opravili izračun ekonomske upravičenosti posodobitve postroja. Iz analize rezultatov je razvidno, kje se nahaja optimalna delovna točka črpalke. Dokazali smo, da postroj iz Primera 1 dosega višjo tlačno višino, večji pretok in višji izkoristek sklopa kot postroj iz Primera 2. V zaključku naloge smo opravili izračune, s katerimi smo ugotovili, koliko znašajo prihranki električne energije z obnovo zastarelega pogonskega črpalnega sistema, oziroma kdaj se nam investicija povrne. Ugotovitve so pokazale, kako pomembna je pravilno izbrana in dimenzionirana oprema, saj smo najvišje prihranke dosegli pri obratovanju v optimalni delovni točki črpalke ter z znižanjem frekvence napajalne napetosti na 40 Hz.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:upravljanje z energijo, energetska učinkovitost, asinhronski motor, črpalka, frekvenčni pretvornik, izkoristek.
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2021
PID:20.500.12556/RUL-124257 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:13.01.2021
Število ogledov:1212
Število prenosov:144
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Energy efficiency study of a centrifugal pump electrical drive
Izvleček:
Rising consumption of global energy, stricter environmental requirements and rising costs are the causes for increasing pressure from countries on companies to become more energy efficient in resource management. As a result, energy management is becoming an increasingly important task within companies, with the aim of reducing costs, meeting legal requirements and improving the image of the company. All this has created the need for a global standard for energy management. In the master's thesis we will present the international standard "ISO 50001: Energy management system" developed by the International Organization for Standardization (ISO) in order to provide guidelines to organizations for managing and improving energy efficiency. The standard is based on a continuous improvement cycle of plan – do – check – act and is taken from other known management systems such as ISO 14001 Environmental management systems and ISO 9001 Quality management systems. The purpose of the master's thesis is to show a comprehensive approach for energy efficiency that can be set by a company or organizations of all sizes. It starts with the introduction of energy policy within the company and continues with the analysis of industrial processes and the search for possible improvements. We illustrated this procedure with a practical example, where we wanted to show the difference in energy efficiency of older, used equipment compared to new, more efficient equipment. In the thesis we presented the company Cinkarna Celje, which allowed me to use the pump test room, where we performed the practical part of the task. We have shown how the company manages energy and their use of energy over the years. In the following two chapters, I described the structure and basic operation of the centrifugal pump, asynchronous motor and frequency converter. These devices as a whole make up the pumping system that we used in the pump test room. In order to achieve greater efficiency of the existing pumping system, the chapter also covers the efficiency improvement process, which follows in seven steps. This process, which is written in the form of instructions, brings us closer to the process of how to identify any possible improvements that are aimed at increasing the efficiency of the equipment or system and thereby reducing operating costs. The practical part of the task took place in the pump test room, where we carried out tests on two different examples. We tested an older pump powered by an older asynchronous motor with an energy efficiency of IE1 (Example 2). We also tested a new pump powered by a new asynchronous motor with IE3 energy efficiency (Example 1). Followed by a description of the used equipment and a presentation of the computer application through which we operated the pump test room. Capturing of the measurements was divided into three different sets relating to obtain hydraulic and electrical data. We obtained both types of data from the pump test application. In addition to the data obtained from the frequency converter, two power analyzers were used to measure electrical data, which measure the electrical quantities on the input and on the output of the frequency converter. On the basis of the obtained data, we presented the results, compared them with each other and carried out a calculation of the economic viability of the modernization of the lineup. The analysis of the results shows where the optimal pump operating point is located. We have proved that the Example 1 setup achieves a higher pressure height, higher flow rate and higher efficiency of the pumping lineup than the setup from the Example 2. At the end of the thesis, we carried out calculations to determine how much electricity savings are made by replacing an outdated propulsion pumping system, or when the investment will pay off. The findings showed how important properly selected and dimensioned equipment is, as the highest savings were achieved in the operating range of the best efficiency point and by reducing the frequency to 40 Hz.

Ključne besede:energy management, energy efficiency, asynchronous motor, pump, frequency converter, efficiency.

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj