Tények az energiatakarékos villanymotorokról

Tapasztalatok egy beszerzés (felújítás) kapcsán. Nem az az olcsó, ami először annak látszik!

2024. szeptember 06., péntek, 06:00

Címkék: energiafogyasztás energiatakarékosság hajtás hajtástechnika Lammers Trióda Motor Kft. motor villanymotor

A világon megtermelt villamos energia nagy részét az ipar használja fel, elsősorban a villanymotorok (szivattyúk, ventilátorok, hajtások stb.) működtetésére. Az emelkedő energiaárak és a CO2-kibocsátás csökkentésére való törekvés miatt a vállalatok keresik a fenntartható megoldásokat, de a megtérülést is igazolni kell – mégpedig mérésekkel és megbízható számításokkal.

A legolcsóbb és a leginkább környezetbarát energia az, amit fel sem használunk

A világ energiaigénye ma közel kétszerese a 30 évvel korábbinak, és a Nemzetközi Energiaügynökség becslése szerint az energiaigény az elkövetkező évtizedben több mint 50%-kal emelkedhet. A növekvő igények kielégítésében a szükséges új energiaforrások mellett nagyon fontos szerepet kap a már rendelkezésre álló energia hatékonyabb felhasználása is.

Cégemet, a Lammers Trióda Motor Kft.-t megkereste egy ügyfél. A cégvezetés feladatul adta, hogy költségcsökkentés céljából vizsgálja meg az energiatakarékos berendezések megtérülését, és tegyen próbavásárlásokat. A vevő arra kérte a kollégáimat, hogy adjunk ajánlatot energiatakarékos motorokra, és a segítségünket kérte, hogyan számítható ki ezen motorok megtérülése.

Aki mér, az nyer!

Kiadtuk az ajánlatot energiatakarékos motorokra. Mivel a vevő jelezte, hogy kifejezett célja a lehető legnagyobb megtakarítás elérése, ezért a hatályos szabályok által előírt legjobb hatásfokú motoroknál is jobb motorokat, valamint invertereket is ajánlottunk. A vevővel együtt természetesen előzetes számításokat is végeztünk. A számítások azt mutatták, hogy a várható megtérülés 0,4 – 2 év között lesz (lásd a táblázatokat).

 

	1. eset
Teljesítmény 1 500 /min fordulaton (kW)	7,5
Terhelés	4/4 teljes
	IE2	IE3	IE4
Hatásfok (%)	88,7	90,4	92,6
Üzemóra/év	2 000	2 000	2 000
Feltételezett áramdíj (kWh / Ft)	60	60	60
Fogyasztás egy évben (kWh)	16 910,9	16 592,9	16 198,7
Éves energiaköltség (Ft)	1 014 656 Ft	995 575 Ft	971 922 Ft
A motor listaára	190 000 Ft	225 000 Ft	270 000 Ft
10 éves időtartam karbantartási költség	450 000 Ft	450 000 Ft	450 000 Ft
10 éves költség összesen	1 654 656 Ft	1 670 575 Ft	1 691 922 Ft
Motor ára a teljes költséghez viszonyítva	11,48%	13,47%	15,96%
Motorárkülönbség IE2-höz képest		35 000 Ft	80 000 Ft
Egy év alatti energiamegtakarítás Ft-ban		19 081 Ft	42 734 Ft
Motor árkülönbségének megtérülése [év]		1,8	1,9

 

	2. eset
Teljesítmény 1 500 /min fordulaton (kW)	7,5
Terhelés	4/4
	IE2	IE3	IE4
Hatásfok (%)	88,7	90,4	92,6
Üzemóra/év	8 760	8 760	8 760
Feltételezett áramdíj (kWh / Ft)	60	60	60
Fogyasztás egy évben (kWh)	74 069,9	72 677,0	70 950,3
Éves energiaköltség (Ft)	4 444 194 Ft	4 360 619 Ft	4 257 019 Ft
A motor listaára	190 000 Ft	225 000 Ft	270 000 Ft
10 éves időtartam karbantartási költség	450 000 Ft	450 000 Ft	450 000 Ft
10 éves költség összesen	5 084 194 Ft	5 035 619 Ft	4 977 019 Ft
Motor ára a teljes költséghez viszonyítva	3,74%	4,47%	5,42%
Motorárkülönbség IE1-hez képest		35 000 Ft	80 000 Ft
Egy év alatti energiamegtakarítás Ft-ban		83 574 Ft	187 174 Ft
Motor árkülönbségének megtérülése [év]		0,4	0,4

 

	3. eset
Teljesítmény 1 500 /min fordulaton (kW)	75
Terhelés	4/4
	IE2	IE3	IE4
Hatásfok (%)	94	95	96
Üzemóra/év	2 000	2 000	2 000
Feltételezett áramdíj (kWh / Ft)	60	60	60
Fogyasztás egy évben (kWh)	159 574,5	157 894,7	156 250,0
Éves energiaköltség (Ft)	9 574 468 Ft	9 473 684 Ft	9 375 000 Ft
A motor listaára	1 200 000 Ft	1 360 000 Ft	1 600 000 Ft
10 éves időtartam karbantartási költség	2 720 000 Ft	2 720 000 Ft	2 720 000 Ft
10 éves költség összesen	13 494 468 Ft	13 553 684 Ft	13 695 000 Ft
Motor ára a teljes költséghez viszonyítva	8,89%	10,03%	11,68%
Motorárkülönbség IE1-hez képest		160 000 Ft	400 000 Ft
Egy év alatti energiamegtakarítás Ft-ban		100 784 Ft	199 468 Ft
Motor árkülönbségének megtérülése [év]		1,6	2,0

 

	4. eset
Teljesítmény 1 500 /min fordulaton (kW)	75
Terhelés	4/4
	IE2	IE3	IE4
Hatásfok (%)	94	95	96
Üzemóra/év	8 760	8 760	8 760
Feltételezett áramdíj (kWh / Ft)	60	60	60
Fogyasztás egy évben (kWh)	698 936,2	691 578,9	684 375,0
Éves energiaköltség (Ft)	41 936 170 Ft	41 494 737 Ft	41 062 500 Ft
A motor listaára	1 200 000 Ft	1 360 000 Ft	1 600 000 Ft
10 éves időtartam karbantartási költség	2 720 000 Ft	2 720 000 Ft	2 720 000 Ft
10 éves költség összesen	45 856 170 Ft	45 574 737 Ft	45 382 500 Ft
Motor ára a teljes költséghez viszonyítva	2,62%	2,98%	3,53%
Motorárkülönbség IE1-hez képest		160 000 Ft	400 000 Ft
Egy év alatti energiamegtakarítás Ft-ban		441 433 Ft	873 670 Ft
Motor árkülönbségének megtérülése [év]		0,4	0,5

 

Ügyfelünk ezek után úgy döntött, hogy IE4 motorokat rendel, amikor a régi motorok javítása helyett új beszerzésre került sor. Rendelt mellé frekvenciaváltókat, bár nem volt igényük a motorok szabályozására. A beszerzés megtörtént.

Dicséretes és sajnos nem mindennapos, hogy az ügyfelünk méréseket végzett, ellenőrizve a megtérülést. Az első mérések viszont nem igazolták a számításokat, amit jeleztek is felénk. Minden lényeges szempontot figyelembe véve átbeszéltük az eredményeket, és a következőkre jutottunk:

A motorok áramfelvételét a széles körben használt lakatfogós árammérésre alkalmas multiméterrel mérték. Ezek a műszerek jellemzően a teljes áramot mérik. Miért gond ez? Mert a teljes áramot a hatásos és a meddő áram vektoriális összege adja. A mért értékek egyszerű összeadásával nem lehet helyes eredményre jutni. A villamos motoroknak magas a meddőáram-igénye, annál magasabb, minél jobb hatásfokkal rendelkeznek. Ezért ügyfelünk magasabb áramfelvételt mért az energiatakarékos motoroknál, és azt gondolta, hogy nem takarít meg energiát, sőt többet fogyaszt. De a fogyasztásmérők – amelyek alapján a villamosenergia-fogyasztás után fizetünk – a hatásos teljesítményt mérik és a hatásos áram azzal arányos.

Egy átlagos ipari villanymotor működtetésének teljes költsége túlnyomórészt villamosenergia-költség

Az ügyfelünknek tehát a hatásos áramot, de még inkább a hatásos teljesítményt kellett mérnie ahhoz, hogy valós képet kapjon a beruházás megtérüléséről. Ennek megfelelően be is szerzett egy olyan mérőeszközt, amivel a hatásos áramot (teljesítményt) is mérni tudta. A mérések most már a valós képet mutatták. Az energiatakarékosabb IE4 motorok igazoltan kevesebbet fogyasztanak, ezért az energiaköltség is érezhetően lecsökkent.

De akkor mi az a meddő áram és miért nem baj, hogy magasabb? A meddő áramot nem kell erőműben előállítani, az a kondenzátorok (passzív elemek) révén jön létre. Az ügyfél gyára erre fel volt készítve. Automatikus meddőkompenzációval ezt mindig is megoldották, vagyis nem jelentett pluszterhet. A fogyasztáscsökkenés tehát beigazolódott. És mit tett hozzá a frekvenciaváltó? Sokat. Tapasztalataink szerint a frekvenciaváltón keresztül való üzemeltetés akkor is megéri, ha a beállított terhelésszintet az üzemelés során nem módosítják.

Érdemes számolni, és a vásárlásnál nemcsak a motor árát, hanem annak fogyasztását is figyelembe venni. Ez a költség ugyanis a motor élettartama alatt jóval többet nyom a latban, mint a motor beszerzési ára. Egy átlagos ipari villanymotor működtetésének teljes költsége az első tíz év üzemidő tekintetében kb. 95%-ban villamosenergia-költség, ehhez képest szinte elhanyagolhatónak mondható a beszerzési ár és a karbantartás. Elsősorban tehát a villamos energia felhasználásának csökkentése a cél, mert ez gyakorlatilag azonos mértékű lesz az összköltség-megtakarítással.

A helyesen mért adatok alapján ügyfelünk is kiszámolta, hogy az energiatakarékosabb motorok árkülönbözete napi 8 órás termelés mellett 1-2 éven belül megtérül, ettől nagyobb kihasználásnál a megtérülés tovább javul. Folyamatos üzem esetén kevesebb mint egy év alatt visszanyerjük az árkülönbözetet. Ha pedig frekvenciaváltóval állítjuk be az adott gép munkapontját, még több energiát tudunk megtakarítani.

Az európai uniós jogszabályok folyamatosan magasabb hatásfok előírásokat írnak elő. De érdemes számolni, és az előírtnál is jobb hatásfokú motorokat, hajtásokat beépíteni. Az energiatudatosság fontos eszköze egy ISO 50001 Energiagazdálkodási Irányítási Rendszer (EgIR) bevezetése, amivel az energiafogyasztást jelentősen csökkentő folyamatokat alakíthatunk ki. A fogyasztás csökkentésével egyrészt közvetlenül pénz takarítható meg, másrészt kedvező adózási hatása lehet. Ennek azonban alapvető feltétele a fogyasztás mérhetősége és a mérési eredmények dokumentálása. Az uniós szabályozások is segítik, hogy meg tudjunk győződni a legjobb hatásfokokról, hiszen azok almérők beépítését írják elő, amelyekkel nyomon követhetjük a motorjaink fogyasztását.

www.triodamotor.hu

---

 

Üveges Zsolt vagyok, a Lammers Trióda Motor Kft. alapítója, tulajdonosa és vezetője. 1996-ban alapított cégünk ipari villamos motorok, frekvenciaváltók, hajtóművek és kuplungok kereskedelmével foglalkozik. Jómagam 1989-től gyűjtöm a tapasztalatokat ezen a téren, amiket szívesen megosztok az ügyfeleinkkel és a szintén nagy szaktudással rendelkező munkatársaimmal. A vevőink így olyan szakemberekkel állnak kapcsolatban, akik minden problémára tudnak segítséget nyújtani.