Modernizacja energetyczna sprężarek śrubowych

Sprężarki śrubowe zużywają ogromne ilości energii, co znacząco wpływa na bilans energetyczny przedsiębiorstwa. Dzięki nowym technologiom możliwa jest efektywna modernizacja istniejących sprężarek stałoobrotowych, co przynosi oszczędności i poprawia efektywność energetyczną. Rozwiązania MIKROEL umożliwiają osiągnięcie tych korzyści bez potrzeby wymiany urządzeń na nowe.

Czy warto inwestować w modernizację sprężarki?

Wytwarzanie sprężonego powietrza stanowi kluczowy element wielu procesów przemysłowych, odpowiadając za 10-35% kosztów energii elektrycznej w zakładach produkcyjnych. W praktyce, sprężone powietrze działa jako „czwarte medium” obok wody, prądu i gazu, mając istotne znaczenie dla efektywności produkcji. Jednak tradycyjne sprężarki stałoobrotowe mogą generować wysokie koszty operacyjne, szczególnie, kiedy mają zmienne zapotrzebowanie na powietrze.

Profesjonalna modernizacja sprężarki jest związana ze zmianą całego systemu sterowania, dzięki czemu można obniżyć koszty energii i zapewnić szybki zwrot z inwestycji, eliminując potrzebę zakupu nowych maszyn. Rozwiązania MIKROEL, oparte na zaawansowanych technologiach sterujących, oferują znacznie więcej niż tylko redukcję zużycia prądu. Umożliwiają one optymalizację pracy sprężarki, wydłużenie jej żywotności, a także wprowadzenie systemu zdalnej wizualizacji oraz innych funkcji, które usprawniają możliwość monitorowania pracy sprężarki i pozwalają na jej integrację z wewnętrznymi systemami użytkownika końcowego. Dzięki systemom MIKROEL, modernizacja nie tylko poprawia efektywność energetyczną, ale również zwiększa ogólną efektywność operacyjną.

Analiza opłacalności modernizacji

Przed podjęciem decyzji o modernizacji sprężarki należy dokładnie sprawdzić, czy jest ona odpowiednia do planowanych modernizacji oraz czy spełnia wymagania dotyczące izolacji silników. W tym celu jest realizowany szczegółowy audyt, który ocenia zasadność przeprowadzenia modernizacji. Na podstawie danych z analizatorów pracy sprężarki dokonuje się analizy jej charakterystyki oraz kluczowych parametrów, takich jak pobór mocy, czasy pracy pod obciążeniem, liczba cykli włączeń, a także czas pracy na biegu jałowym. Wynikiem tego procesu jest raport, który jednoznacznie ocenia ekonomiczną opłacalność proponowanej modernizacji.

Optymalizacja produkcji sprężonego powietrza

Unikalne rozwiązanie MIKROEL pozwala na bezpieczne przeprowadzenie profesjonalnych modernizacji energetycznych sprężarek śrubowych. Opiera się na zastąpieniu układu załączania silnika gwiazda-trójkąt sterowaniem silnika w całym zakresie prędkości za pośrednictwem przemiennika częstotliwości, co wymaga zmiany całego systemu sterowania sprężarki. Dzięki płynnemu dostosowywaniu prędkości obrotowej silnika do rzeczywistego zapotrzebowania na powietrze, możliwa jest redukcja zużycia energii nawet o 35%. Dodatkową zaletą takiego rozwiązania jest zmniejszenie obciążenia mechanicznego silnika, co wydłuża żywotność sprężarki.

Kolejną korzyścią, wynikającą z przeprowadzenia modernizacji energetycznej sprężarki, jest kompensacja mocy biernej. Ponadto, zastosowanie falownika umożliwia płynny rozruch i zatrzymanie silnika sprężarki, co redukuje zakłócenia oraz udary w wewnętrznej sieci energetycznej przedsiębiorstwa, które są generowane przez duże silniki indukcyjne

Kluczowe elementy pakietu modernizacyjnego

Cały zestaw modernizacyjny MIKROEL mieści się w kompaktowej szafie, która zajmuje niewiele miejsca w sprężarkowni. Głównym elementem zestawu jest system sterujący oparty na sterownikach z linii XAIR Line, zintegrowany z falownikiem oraz Systemem Zdalnego Monitorowania i Diagnostyki – Webserwerem. Zdalny odczyt zapewnia pełną kontrolę nad pracą sprężarki, umożliwiając optymalizację jej działania oraz monitorowanie i diagnozowanie ewentualnych problemów.

Jedną z kluczowych zalet sterownika XAIR Expert jest jego wyjątkowa łatwość obsługi. Sterownik wyświetla jasne i czytelne komunikaty tekstowe, umożliwiając operatorom szybkie zrozumienie sytuacji. W przeciwieństwie do standardowych falowników, które komunikują błędy za pomocą kodów, takich jak „E01”, XAIR Expert prezentuje pełne, zrozumiałe opisy, na przykład „E01 Błąd krytyczny: Błąd asymetrii zasilania”.

Kilka przykładowych opisów tych samych komunikatów

Komunikat wyświetlany na XAIR Expert	Komunikat na falowniku
oH3 Ostrzeżenie o przegrzaniu silnika. Napęd silnika prądu przemiennego wykrywa zbyt wysoką temperaturę wewnątrz silnika	oH3
oSPD Ostrzeżenie nadmiernej prędkości	oSPD
A9 Błąd krytyczny: Przeciążenie inwertera	A9
A12 Błąd krytyczny: Ograniczenie momentu	A12
GF Błąd uziemienia	GF

Sterownik XAIR Expert został zaprojektowany tak, aby użytkownik nie potrzebował dodatkowej instrukcji obsługi falownika do interpretacji błędów. Wszystkie komunikaty są wyświetlane w przejrzysty sposób, co ułatwia pracę i minimalizuje ryzyko błędów operacyjnych.

System zdalnego monitorowania i diagnostyki

Zdecydowanie wyjątkowym rozwiązaniem w pakiecie modernizacyjnym jest wbudowany w sterownik Webserwer (System Zdalnego Monitorowania i Diagnostyki Sprężarki), który umożliwia w pełni zwizualizowaną analizę pracy sprężarki w czasie rzeczywistym. Dzięki niemu szefowie utrzymania ruchu oraz serwisy sprężarek mogą na bieżąco monitorować wszystkie parametry pracy, analizować ustawienia poszczególnych funkcji, na przykład harmonogram pracy sprężarki oraz zapoznawać się z komunikatami raportowanymi przez urządzenie. Dodatkowym udogodnieniem jest możliwość przeprowadzenia integracji z systemami SCADA i innymi wewnętrznymi systemami użytkownika końcowego.

Cyberbezpieczeństwo Webserwera

Obecnie większość dostawców sprężarek wyposaża swoje urządzenia w systemy wizualizacji, oparte na zewnętrznych chmurach producentów. Takie rozwiązania są uzależnione od dostępu do Internetu na obiekcie oraz wykraczają poza wewnętrzną infrastrukturę IT przedsiębiorstwa, przez co znajdują się poza jego kontrolą.

Sterowniki stosowane w zestawach do modernizacji MIKROEL eliminują wyżej wspomniane zagrożenia. Posiadają wbudowany wewnętrzny Webserwer, który przechowuje i hostuje dane bezpośrednio ze sterownika sprężarki. Wszystkie dane są przetwarzane i przesyłane lokalnie, w obrębie wewnętrznej sieci LAN przedsiębiorstwa. Rozwiązanie zapewnia pełną izolację danych, eliminując czynniki ryzyka związane z korzystaniem z zewnętrznych chmur lub serwerów. W ten sposób zachowana jest pełna kontrola nad danymi oraz izolacja od publicznej sieci, co ogranicza ryzyko cyberataków mogących zakłócić ciągłość produkcji.

Zdalna komunikacja z serwisem

Systemy sterowania XAIR Line są wyposażone w funkcję zdalnej komunikacji. Dzięki szyfrowanemu kanałowi VPN, przedsiębiorstwo może bezpiecznie przesyłać parametry pracy i stanu sprężarki do serwisu z bieżącym odczycie danych w panelu Webserwera. Takie rozwiązanie oszczędza czas i pieniądze, minimalizując liczbę wizyt serwisowych. Serwis posiadając dostęp do Systemu Zdalnego Monitorowania i Diagnostyki Sprężarki może na odległość wspierać operatora, optymalizując ustawienia i uzyskując dodatkowe informacje o stanie maszyny. Jeśli wizyta serwisowa jest konieczna, technicy przyjeżdżają już z potrzebnymi częściami, co eliminuje potrzebę powtarzających się wizyt i przyspiesza proces naprawy. Takie rozwiązanie minimalizuje ryzyko zastoju w produkcji!

Technologia VPN zapewnia bezpieczną komunikację, zakład transferuje dane bezpośrednio do serwisu, z pełną kontrolą nad zakresem udostępnianych informacji. Integracja z serwisem nie wymaga dodatkowego oprogramowania ani sprzętu, ponieważ XAIR Webserwer jest aplikacją webową gotową do odczytu w dowolnej przeglądarce.

Białe Certyfikaty

Modernizacja energetyczna ma na celu poprawę efektywności energetycznej i obniżenie zużycia energii elektrycznej, a to kwalifikuje przedsiębiorstwa do pozyskania Białych Certyfikatów. System ten, regulowany ustawą z dnia 20 maja 2016 r. o efektywności energetycznej, umożliwia uzyskanie środków finansowych za wprowadzenie usprawnień, które przekładają się na rzeczywiste oszczędności energii.

Białe certyfikaty potwierdzają ilość zaoszczędzonej energii i mogą być spieniężane na Towarowej Giełdzie Energii (TGE) lub w transakcji dwustronnej rejestrowanej na TGE. W 2023 roku opłata zastępcza za 1 toe wynosi 2125 zł, z coroczną podwyżką o 5%. Nasze rozwiązania, takie jak modernizacja lub wymiana urządzeń przemysłowych, mogą spełniać warunki do uzyskania tych certyfikatów, pod warunkiem, że oszczędność energii wynosi co najmniej 116,3 MWh rocznie lub 418,68 GJ rocznie, co można oszacować juz na podstawie raportu przedwdrożeniowego.

Bezpieczne wdrożenie modernizacji

Zestawy do modernizacji energetycznej MIKROEL Controllers posiadają certyfikat CE, co gwarantuje zgodność z europejskimi normami bezpieczeństwa. Spełnienie wytycznych zawartych w Dyrektywie Maszynowej jest potwierdzane przez przeprowadzenie dodatkowych audytów bezpieczeństwa. Istotne jest również zastosowanie wewnętrznego hostingu w Systemie Zdalnego Monitorowania i Diagnostyki Sprężarki, ponieważ dostęp do danych pozostaje pod pełną kontrolą użytkownika. Aby zachować najwyższe standardy, modernizacje mogą wykonać jedynie serwisy posiadające autoryzację firmy MIKROEL Controllers.

Podsumowanie