Költségkontroll

Energiamegtakarítás Danfoss frekvenciaváltókkal

2015. november 26., csütörtök, 06:00

Címkék: Danfoss Ecodesign-előírás energiahatékonyság frekvenciaváltó hajtástechnika motor VLT Midi Drive

Az Ecodesign-direktíva célja, hogy csökkentse a különböző termékek energiafelhasználását és környezeti hatását a teljes élettartamuk során. Ezért az előírások a termék kialakítására lettek szabva.

Az Ecodesign-direktívát az Európa Parlament és az Európa Tanács közösen alkották meg. Minden potenciálisan energiamegtakarításra alkalmas termék beleesik ebbe a kategóriába. Az eddigi, 2004-es szabályozás csak az energiát felhasználó termékekre vonatkozott, de most már minden energiával kapcsolatos termék a szabályozás hatálya alá esik. Az európai szabályozás alapja az Ecodesign-direktíva. Az előírás minimális hatásfokokat (MEPS) határoz meg.

A világ különböző energiahatékonysági előírásai általában hasonló technikai szabványok alapján íródnak. Az egyes országok közti különbséget a hatálybalépés ideje és az éppen érvényes hatékonysági szintek adják (IE2, IE3 stb.). Az Európára vonatkozó Ecodesign-előírások nagyon könnyen összehasonlíthatóak a hasonló észak-amerikai és ausztráliai előírásokkal.

Villamos hajtásrendszerekre vonatkozó részletek

Egy hajtásrendszer általában frekvenciaváltóból, motorból és egy esetleges áttételen keresztül a motorhoz kapcsolt alkalmazásból áll. Ez utóbbi nem része az előírásnak, ahogy a betáplálópont és a hajtásrendszerig tartó kábelezés sem. Része viszont a betáplálómodul, a hajtás/frekvenciaváltó működéséhez szükséges segédberendezések és maga a frekvenciaváltó. A segédberendezések lehetnek rádiófrekvenciás zavarszűrők, védelmi eszközök, ventilátorok, a hajtásrendszer működését ellátó segédüzemi transzformátorok és egyéb szűrők.

A komplett hajtásmodul a frekvenciaváltót, a segédberendezéseket és a betáplálóegységet tartalmazza. Alternatívaként lágyindítót is tartalmazhat a rendszer frekvenciaváltó helyett. A hajtásrendszer kiegészül a villamos motorral is. A hajtóművet és a hajtott alkalmazást kiterjesztett termékként definiálja a szabvány.

Hasonlóan a motorok IE-besorolásához, az EN 50598-2 szabvány IE-osztályozással adja meg a frekvenciaváltók hatékonyságát is, és IES-sel a frekvenciaváltó és motor kombinációét. Ez a szabvány 2015 elején került bemutatásra. A Danfoss VLT frekvenciaváltók már most megfelelnek az Ecodesign legszigorúbb előírásainak. Ez azt jelenti, hogy a VLT frekvenciaváltók IE2-es besorolásúak, tehát a leghatékonyabb osztályba tartoznak. Ez az érték már természetesen magába foglalja a beépített RFI szűrők és DC fojtók általi veszteséget is. Amikor a VLT frekvenciaváltó egy IE2-es motort vagy IE3/IE4 osztályú motort hajt, akkor a rendszer a legmagasabb, IES2-es besorolást fogja kapni.

A motorok Ecodesign-előírásai

A motorokra vonatkozó minimális hatékonysági előírások (MEPS) az Európai Bizottság 640/2009. számú rendelete által vannak meghatározva. Ezen előírás jól körbehatárolható csoportú motorokra vonatkozik. 2014 elején az előírásba eső motorok száma kibővült a 4/2014-es számú törvénymódosítással.

Hatékonysági osztályok

Az IEC 60034-30 1 szabvány definiálja az IE1–IE4 osztályokat. Az EU-szabályozásban csak az IE1–IE3 osztályokra van előírás.

A jogi előírások a gyakorlatban

A minimum hatékonysági előírások kritériumai a következők:

  • Terhelési ciklus S1 (folyamatos üzem)
  • Vagy S3 (periodikus üzem)
  • Bekapcsolási arány >80%
  • Kettőtől nyolc pólusig
  • Teljesítménytartomány 0,12–1000 kW
  •  Névleges feszültség egészen 1000 voltig

Jó összehasonlíthatóság

Ezek az előírások jó összehasonlítási alapot adnak a különböző motorok számára. Ne felejtsük el, hogy minden osztálynak van egy tartománya. Az IEC60034-30-1 szabvány szerinti motor IE-osztályok:

  • Az IE-osztályt a motor névleges terhelésére határozzák meg.
  • Az 50 és 75%-os terhelési állapothoz tartozó hatásfoknak a névleges frekvencián is szerepelnie kell a dokumentációban.
  • A motor technológiájától függetlenül, hálózati indítású motorokra lettek kialakítva a hatékonysági osztályok.
  • A magasabb hatásfokú szinkronmotorok tipikusan magasabb fordulatszámon működnek. Ezt gondolja meg, ha modernizálni szeretné eszközét.
  • A mechanikus méret változhat a motor technológiájától és IE-osztályától függően.

A frekvenciaváltók Ecodesign-előírásai

Az előírások az EN 50598 szabványban kaptak helyet. A szabvány több részből áll össze.

EN 50598-1:

  • A frekvenciaváltó és motor beépítése kiterjesztett hajtásrendszerként (például egy szivattyúra)

EN 50598-2:

  • Hatékonysági osztályok definíciója
  • IE0–IE2 osztály frekvenciaváltók számára
  • IES0–IES2 osztály frekvenciaváltók és motorok együttese számára
  • További 8 pontot fogalmaz meg a részterhelés veszteségeire

Hatékonysági osztályok

Az EN 50598-2 szabvány a frekvenciaváltókra vonatkozó IE0–IE2 osztályokat definiálja. Ha egy frekvenciaváltó vesztesége nagyobb 25%-kal, mint az IE1 referenciaértéke, akkor IE0 besorolású. Ha a veszteség kisebb 25%-kal, mint az IE1 referenciaértéke, akkor a besorolása IE2.

A következő értékek közötti frekvenciaváltókat fedi le az új szabvány:

  • Teljesítménytartomány 0,12 kW–1000 kW
  • Feszültségtartomány 100 V–1000 V
  • Egytengelyes AC/AC rendszerek, aszinkronmotorral

Az aktív bemenettel rendelkező frekvenciaváltók kiesnek ebből a körből, mivel tipikusan nagyobb veszteséggel működnek. Európában a minimális hatékonysági szabvány előreláthatólag IE1 osztályú lesz 2018-ban. Az IE-osztályozás jól meghatározható terhelésre, teljesítménytényezőre és áramra került kialakításra. Ez lehetővé teszi különböző frekvenciaváltók összehasonlítását a hatékonysági osztályaik szerint.

EN 50598-2 szabvány szerinti frekvenciaváltók IE-osztálya:

  • Az IE-osztály 90%-os frekvencián és 100%-os áramon lett meghatározva.
  • Speciális tesztbeállítások nem engedélyezettek.
  • A besorolás már tartalmazza a beépített funkciókat. A nem beépített funkciókat (pl.: EMC szűrő vagy fojtó) nem tartalmazza a besorolás, de dokumentálni kell őket, ha:
    • a veszteségük nagyobb a frekvenciaváltó teljesítményének 0,1%-nál;
    • nagyobb, mint 5 W.
  • A részterhelésnél fellépő veszteségeket is dokumentálnia kell a gyártónak.

A Danfoss energiamegtakarítást szolgáló további eszközei

VLT® ecoSmart

A Danfoss online eszközével akár a frekvenciaváltó, akár a teljes hajtásrendszer részterhelésen előforduló veszteségeit is könnyű meghatározni.

Egy VLT minden típusú motorhoz – egyszerű beüzemelés és hatékony üzemelés minden váltakozó áramú motorral

A 2014-ben bemutatott szinkron reluktancia motor hajtására alkalmas algoritmus a VLT AutomationDrive frekvenciaváltóban mutatkozott be. Mára a teljes prémium termékkínálat megkapta: a vízkezelési alkalmazásokhoz készült VLT® AQUA Drive, a légkezelő, épületgépészeti felhasználásra tervezett VLT® HVAC Drive és a speciálisan hűtéstechnikai feladatokhoz készülő VLT® Refrigeration Drive is. E frekvenciaváltók mindegyike kínál automatikus motoradaptációt is, ami az aszinkronmotorok mellett az állandómágneses szinkronmotorokkal és a szinkron reluktancia motorokkal is működik. A motorfüggetlen működési modell a kiegészítő funkciók széles tárházát kínálja az összes motortípushoz. Mint a pillanatnyi tápfeszültség-kimaradás esetén hasznos kinetikus visszatáplálás vagy a forgó motorokat könnyedén megtaláló repülőstart funkció. A 0,25 kW-os frekvenciaváltótól egészen a 2 MW-os teljesítményű változatig az alapkivitel része a motorfüggetlen szoftver, felár nélkül.

Hátsó hűtőcsatorna

A Danfoss frekvenciaváltók kihelyezhető hátsó hűtőbordával vagy 90 kW-nál nagyobb teljesítmény estén az egyedi hátsó hűtőcsatornának köszönhetően jelentősen csökkentik az üzemi költségeket. A hátsó hűtőcsatorna a frekvenciaváltó elektronikus alkatrészeitől minden esetben IP54-es védettséggel el van választva. Így a frekvenciaváltók veszteségi hőjének 85-90%-át el lehet vezetni a vezérlőteremből, akár közvetlenül a szabadba is. Ezzel a vezérlőterem hűtési szükséglete jelentősen csökkenthető.

VLT® Midi Drive FC–280

A VLT Midi Drive frekvenciaváltó a nagy sikerű és robusztus VLT 2800-as sorozat utódja. Az elődje helyére könnyen felszerelhető készülék 0,37 kilowattos teljesítménytől egészen 22 kW-ig elérhető lesz. A készülék az elődjével többnyire megegyező méretű, azonban a technikai fejlődés néhány teljesítményszinten lehetővé tette a kisebb házméret alkalmazását. Ezzel helyet lehet megtakarítani, az elődje helyére telepítés esetén pedig speciális konverziós hátlapkészletet kínálunk, ami illeszkedik a már meglévő furatokhoz, így a csere gyors és egyszerű. A frekvenciaváltó vesztesége csökkent, és már kiemelkedően hatékony állandómágneses motorok hajtására is képes.

A frekvenciaváltó beépített numerikus kijelzővel, DC-fojtókkal, rádiófrekvenciás zavarszűrővel, kétcsatornás biztonsági stop bemenettel és fékszaggatóval van ellátva. A megszokott Modbus-RTU kommunikáció mellett Profibus, Profibus Converter, Ethernet IP, CANopen kommunikációkkal is elérhető lesz. Újdonság a csatlakoztatható grafikus kijelző, ami az AutomationDrive-sorozatról lehet ismerős, az USB-csatlakozó, a külső 24 voltos megtáplálási lehetőség, a korlátozott pozicionálás és a memóriamodul. A frekvenciaváltó a jövő év folyamán az elődjéhez hasonlóan egyfázisú hálózatokról táplált kivitelben is elérhető lesz.

www.danfoss.hu/VLT

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Austria transfers

Média Partnerek