Wydatki na energię elektryczną stanowią dominującą pozycję w kosztach użytkowania przemysłowych silników elektrycznych, obejmując 97-98% wszystkich kosztów eksploatacji. Polityka firmy nakierowana na redukcję jednorazowych wydatków prędzej czy później odbije się na zyskach przedsiębiorstwa. Kupując silnik elektryczny, nie dajmy się zwieść jego niskiej cenie! Przy założeniu, że opłaty za energię wielokrotnie przewyższają inne koszty eksploatacji w cyklu życia silnika, okazuje się, że zastosowanie silnika energooszczędnego jest najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem.

Skąd się biorą oszczędności?

Energooszczędne silniki elektryczne nowej generacji są ulepszoną wersją silników standardowych. Nowoczesna konstrukcja, stosowanie w procesie produkcji komponentów wyższej jakości, większa ilość materiałów czynnych, tzn. miedzi i stali elektrotechnicznej oraz bardziej precyzyjne wykonanie sprawiają, że silniki energooszczędne charakteryzują się lepszymi parametrami eksploatacyjnymi. Do najistotniejszych należą: wyższa sprawność energetyczna, niższa awaryjność, cichsza praca. Silniki te pobierają mniej energii od silników standardowych o porównywalnych mocach znamionowych, dzięki czemu lepiej znoszą przeciążenia i mogą być trwale obciążane mocą wyższą od znamionowej. Silniki energooszczędne, dzięki mniejszym drganiom i niższym przyrostom temperatur podczas pracy, są bardziej niezawodne od standardowych, co zmniejsza prawdopodobieństwo awarii. Hałas powodowany przez pracujące silniki energooszczędne, w porównaniu do silników standardowych, jest niewielki, nie ma więc potrzeby stosowania kosztownych ekranów akustycznych, co często jest konieczne w przypadku silników standardowych o dużych mocach. Konstrukcja silników energooszczędnych powoduje, że ich ceny są wyższe do cen silników standardowych, jednakże większa niezawodność i wyższa sprawność energetyczna silników energooszczędnych pozwalają na znaczące obniżenie kosztów eksploatacji, przez co wyższe nakłady na zakup urządzeń zwracają się już po krótkim okresie ich użytkowania.

Jakich oszczędności można się spodziewać?

Koszt energii zużywanej przez napęd elektryczny zależy od łącznego czasu pracy silnika oraz od jego obciążenia. Im dłuższy jest czas pracy silnika i im bliższe obciążenia znamionowego jest jego obciążenie, tym większych oszczędności należy się spodziewać. Przy obciążeniu silnika bliskim obciążenia znamionowego, tzn. minimum 75% mocy znamionowej, zwiększony koszt inwestycyjny wynikający z zastosowania silników energooszczędnych zwraca się najczęściej już po 1000 godzinach eksploatacji urządzenia. Przy uwzględnieniu dopłat z programu PEMP koszt inwestycyjny równoważony jest wartością zaoszczędzonej energii elektrycznej już po mniej więcej 200 godzinach eksploatacji. Bardzo ważny jest właściwy dobór silnika do konkretnego zastosowania. Użycie zbyt dużego silnika lub niedokładne dopasowanie jego prędkości obrotowej może być przyczyną bezproduktywnego zużywania energii, a nawet awarii napędzanego urządzenia.

Przykład 1.

Moc znamionowa silnika wynosząca 5,5 kW nie oznacza, że silnik ten przy obciążeniu znamionowym pobiera z sieci 5,5 kW. Jest to moc na wale silnika, a energia pobierana z sieci jest większa o wszystkie straty mocy, które są przetwarzane na szkodliwe ciepło - stąd obudowa obciążonego silnika nigdy nie jest zimna. Silnik energooszczędny pobiera z sieci moc mniejszą od porównywalnego silnika standardowego pracującego w identycznych warunkach. Dla mocy znamionowej silnika 5,5 kW różnica mocy na wale silnika i moc pobieranej z sieci energetycznej wynosi co najmniej 200 W.  Przy rocznym czasie pracy silnika wynoszącym 2400 godzin, co jest średnim czasem pracy silników o mocach znamionowych od 4 do 10 kW w zakładach przemysłowych, zastosowanie silnika energooszczędnego pozwala zaoszczędzić ponad 300 kWh. Jeżeli napęd pracowałby non stop, różnica ta może przekroczyć 1000 kWh.

Przykład 2.

Przy mocy znamionowej silnika elektrycznego wynoszącej 75 kW i łącznym czasie pracy 5500 godzin rocznie, co jest średnim rocznym czasem pracy silników o mocach od 75  do 130 kW w zakładach przemysłowych, spadek zużywanej energii wynikający z zastosowania silnika klasy eff1 w miejsce silnika standardowego może przekraczać 8000 kWh.

Gdzie można tanio kupić silnik energooszczędny?

Energooszczędne silniki klasy eff1 są dostępne na polskim rynku. Dodatkowo dzięki dopłatom uzyskiwanym przez producentów energooszczędnych silników elektrycznych zaangażowanych w Polski Program Efektywnego Wykorzystania Energii w Napędach Elektrycznych (PEMP) ich ceny stały się bardzo konkurencyjne w stosunku do silników standardowych. Ze względu na znaczny popyt na te urządzenia obserwuje się dłuższe terminy dostaw, jednak sytuacja w tym zakresie ulega systematycznej poprawie. Informacje na temat dostępności silników można uzyskać bezpośrednio u producentów. Dane teleadresowe producentów, których silniki są objęte dopłatami PEMP, można znaleźć na stronach projektu http://www.pemp.pl oraz w instytucjach wdrażających projekt, tj. Krajowej Agencji Poszanowania Energii - KAPE SA oraz Fundacji na rzecz Efektywnego Wykorzystania Energii - FEWE. Na stronach projektu PEMP można również znaleźć przykłady wypróbowanych i łatwo powtarzalnych rozwiązań poprawiających efektywność napędów elektrycznych w przemyśle, przynoszących wymierne korzyści ekonomiczne.

Remontować czy wymieniać?

Każdy remont silnika elektrycznego to nie tylko pieniądze wydane na jego naprawę, ale i dodatkowo późniejsze wyższe koszty związane z każdorazowym pogorszeniem sprawności energetycznej na skutek remontu urządzenia. Z tego względu przed przekazaniem wyeksploatowanego bądź uszkodzonego silnika do remontu warto rozważyć jego wymianę na nowocześniejszą, bardziej efektywną konstrukcję. Przy uwzględnieniu wszystkich warunków technicznych i ekonomicznych decyzja taka przynosi efekty nie tylko w postaci mniejszych rachunków za zużywaną energię, ale także poprzez ograniczenie kosztów utrzymania ruchu. Należy pamiętać o tym, że koszt awarii to nie tylko koszt remontu silnika, ale i zakłóceń procesu produkcyjnego, w którym napęd jest użytkowany. Przeciętny okres eksploatacji silnika elektrycznego przekracza 20 lat, a w tym czasie silnik często jest przezwajany co najmniej dwukrotnie. Należy jednak pamiętać, że okres bezawaryjnej pracy 20-letniego silnika po remoncie jest kilkakrotnie krótszy niż silnika nowego. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w publikacjach, których lista znajduje się w serwisie internetowym projektu PEMP.

Przykład 3.

Jeżeli zastąpimy wyeksploatowany silnik elektryczny o mocy znamionowej 4 kW, który uległ uszkodzeniu i musi zostać przezwojony, nowym silnikiem energooszczędnym, eksploatacja napędu przy łącznym czasie pracy 2500 godzin rocznie pochłonie o 400 kWh energii mniej. Jeżeli napęd pracowałby non stop, różnica ta może przekroczyć 1500 kWh.

Jarosław Buczek
KAPE SA
specjalista ds. efektywności energetycznej, marketingu i badań rynkowych

Artykuł został opublikowany w numerze wrześniowym Biuletynu Euro Info 2008.

KAPE SA - krajowy partner i konsultant w sprawach zrównoważonej polityki energetycznej

Misją i celem Krajowej Agencji Poszanowania Energii - KAPE SA jest prowadzenie działań zmierzających do racjonalizacji gospodarki energetycznej przy zachowaniu zasad ochrony środowiska oraz poprzez inicjowanie przedsięwzięć proekologicznych związanych z wytwarzaniem, przesyłaniem i używaniem energii. Cele te są realizowane poprzez:

• wykonywanie ekspertyz, analiz i doradztwo na rzecz administracji centralnej, sektora energetycznego oraz samorządów,
• przygotowanie i realizację projektów w ramach programów międzynarodowych, np. Unii Europejskiej (w tym w ramach współpracy międzyrządowej), oraz zarządzanie programami międzynarodowymi, w których uczestniczy Polska,
• przygotowywanie i realizację dużych programów międzynarodowych w ramach współpracy międzyrządowej,
• organizowanie krajowych i zagranicznych konferencji, seminariów i szkoleń,
• przygotowywanie poradników i materiałów promocyjno-szkoleniowych,
• prowadzenie Sekretariatu Audytorów Energetycznych i Sekretariatu Planowania Energetycznego,
• pełnienie roli weryfikatora audytów energetycznych na zlecenie Banku Gospodarstwa Krajowego,
• przygotowywanie mechanizmów finansowania inwestycji w dziedzinie efektywności energetycznej i odnawialnych źródeł energii,
• identyfikację inwestycji w zakresie energooszczędności i odnawialnych źródeł energii.

Adres strony internetowej: www.kape.gov.pl