Wijzig uw aandrijfsystemen!

Het waterbehandeling- en distributiebedrijf SEMEA, heeft binnen 14 maanden een return-on-investement gerealiseerd met de vervanging van een pompinstallatie door een door LEROY-SOMER en FLOWSERVE ontwikkelde oplossing. Met lage snelheidsvariaties, had deze toepassing, die in eerste instantie bij een constante snelheid draaide, nauwelijks de mogelijkheid om energie te besparen. Als zodanig is dit een goed voorbeeld dat het veranderen van een aandrijfmechanisme in veel gevallen kan leiden tot economische voordelen.

SEMEA telt 45 medewerkers en beheert de behandeling en distributie van water in de grotere Angoulême agglomeratie (16 gemeenten - 110.000 inwoners). Het bedrijf wilde een systeem vervangen dat bestond uit twee motoren en een pomp die werd gebruikt voor de watertoevoer naar de watertoren in Ruelle on Touvre (4000 m3). Voor dat doel wendde het bedrijf zich tot Leroy-Somer en pompenfabrikant FLOWSERVE die voorstelden op zoek te gaan naar een energie-efficiënte oplossing.

Didier HEISSAT, Sales Manager bij FLOWSERVE in Nantes, legt uit: “Met LEROY-SOMER hebben we eerst een analyse uitgevoerd. We wilden er zeker van zijn dat we de output konden optimaliseren volgens de pompkarakteristiek. Elke water installatie werkt anders, afhankelijk van de unit, bestaand uit de pomp, de kleppen en de drukverliezen in de leidingen. Om het rendement te verbeteren heb je een pompkarakteristiek nodig die niet te vlak is. Voor SEMEA zagen we een duidelijk potentieel, hoewel het in het begin niet erg hoog leek. Op basis van deze resultaten hebben we besloten om een nieuwe en efficiëntere pomp te integreren. We hebben gekozen voor een 300LNN600 model dat onderdeel is van onze eco design aanpak en dat gebruik maakt van de split case technologie. Het model heeft een capaciteit van 500 tot 1100 m3/h. Daarnaast hebben we de beste motorsnelheid gedefinieerd op basis van de pompcapaciteit en het netwerk.”

“LEROY-SOMER verving vervolgens de twee motoren door een enkele permanentmagneet synchroonmotor PLSRPM 315 met een vermogen van 350 kW en een snelheid van 1500 omw/min. We kozen vervolgens voor een besturing met een omvormer, de POWERDRIVE MDS 470T, voor optimale regeling van de variabele stroomsnelheden, zelfs indien, in het geval van SEMEA, deze meestal stabiel zijn. Deze configuratie is het resultaat van de analyses en simulaties die we hebben uitgevoerd. Parallel daaraan werden met FLOWSERVE complete tests uitgevoerd om het beste pompbedrijfspunt te bepalen,” verklaart Pierre-Emmanuel Sarre, voorzitter van de Drive Systems Division.

Op basis van de resultaten koos SEMEA voor deze aandrijfoplossing: "We hadden eenvoudigweg de onderdelen aan het einde van hun levenscyclus kunnen vervangen. Om milieu- en economische redenen gaven we de voorkeur aan een meer geoptimaliseerde oplossing, zelfs als het meer tijd in beslag zou nemen om de beste optie te bepalen. Het energieverbruik is verminderd met 10% per verpompte kubieke meter. Bovendien levert de pomp een 15% grotere waterhoeveelheid, waardoor we beter kunnen profiteren van het 8 uurs ‘nachttarief’. We winnen 2 uur met het ‘dagtarief’. Over het geheel genomen zullen de totale kosten met betrekking tot de variabele snelheid in 14 maanden zijn terugverdiend. Ik beschouw dit als een succes dat ons doet overwegen dezelfde aanpak te kiezen voor andere machines in het bedrijf ", merkt Michel LABET op, Production Manager bij SEMEA.

Het optimaliseren van het energieverbruik is prioriteit voor LEROY-SOMER. Pierre-Emmanuel Sarre legt uit: “De economische en ecologische belangen zijn groot: naleving van normen, vermindering van CO2 uitstoot en uiteraard energie-optimalisatie. Over tien jaar zal 95% van de totale kosten van een aandrijfsysteem bestaan uit het energieverbruik ervan. De aanschafprijs en onderhoudskosten zijn goed voor slechts 2%, respectievelijk 3%. Elk geval is apart en het potentieel voor kostenreductie is nooit hetzelfde. Onze rol is om onze klanten te helpen bij het evalueren van de mogelijkheden van return-on-investment. We beschikken op dit gebied over concrete knowhow en we vertrouwen op unieke software tools.”

“Wij zijn sterk betrokken bij deze benadering en creëerden speciaal hiervoor een ‘energieoptimalisatie expert voor aandrijfsystemen’ keurmerk voor onze Service Center partners. Zij voeren op locatie een serie metingen uit, ontvangen voorstellen, voeren die uit en bewaken de duurzaamheid ervan. Ook adviseren wij over de beschikbare investeringsubsidies binnen het energiebesparende programma,” besluit Pierre-Emmanuel Sarre.
Deze service is gebaseerd op de technische oplossingen van LEROY-SOMER, namelijk motoren en motorreductoren met vaste snelheid en hoog rendement, alsmede variabele snelheid, zoals de Powerdrive die vermogens aan kan tot 2800 kW. Deze serie is uniek onder andere door de eenvoudige programmeerbaarheid.

»Door het toepassen van variabele snelheid kan de motorsnelheid worden aangepast aan de reële eisen van de toepassing. Vaak is dit de belangrijkste bron van vermindering van de energiekosten, zodra bij een applicatie stroomvariaties vereist zijn,” verklaart Pierre-Emmanuel Sarre.

“Het gaat hierbij om de eenvoudigste gevallen. We kunnen echter niet altijd rekenen op variabele snelheid, omdat, zoals bekend, toepassing van een omvormer het energieverbruik met 3% doet toenemen. Niettemin zou ik zeggen dat bij alle in gebruik zijnde installaties, het vervangen van het aandrijfsysteem in ongeveer één op de twee gevallen economische voordelen kan bieden,” aldus Didier HEISSAT.

De door LEROY-SOMER geïnstalleerde apparatuur is onderdeel van de Dyneo^®-serie, die permanentmagneetmotor technologieën combineert met die van variabele snelheden. Deze oplossingen, overeenkomstig de normen op het gebied van ‘IE’ rendementseisen, realiseren een zeer hoog rendement, boven IE3 en ongeëvenaard over het hele toerentalbereik. Ze maken een extreem korte ‘return-on-investment’ mogelijk. Aangezien ze zeer compact zijn, kunnen de Dyneo^® oplossingen eenvoudig worden geïntegreerd in alle systemen met motorsnelheden tot 5500 toeren per minuut.

Synchrone technologie met permanente magneten heeft voordelen in termen van efficiency. Anders dan de rotor van een AC inductiemotor, wordt de magnetische flux van de Dyneo^® motor niet door de stator geïnduceerd, maar wordt deze rechtstreeks geleverd door een serie permanente magneten die op de rotor zijn aangebracht. In het geval van een asynchrone motor is het rotortoerental lager dan de frequentie van de stator. Bij de permanentmagneetmotor loopt de magnetische flux synchroon met de door de stator geïnduceerde frequentie. Terwijl bij de asynchrone motor de rotorverliezen bijna een derde van de totale verliezen vertegenwoordigen, zijn de rotorverliezen van de van de Dyneo^® rotor verwaarloosbaar.

“LEROY-SOMER werkt al vele jaren aan de ontwikkeling van permanentmagneetmotor technologie. Hierdoor kunnen wij nu een breed scala aan oplossingen leveren, van 0,75 kW tot 600 kW met toerentallen van 375 tot 5500 tpm,” besluit Pierre-Emmanuel Sarre.

  Meer weten…