Z novim motorjem do manj izpustov in manjše rabe surovin – EOL 154/155

V okviru evropskega razpisa Sklada za inovacije, ki podpira zelene in nizkoogljične projekte, tudi v Domelu pripravljamo prijavo. Naš projekt se osredotoča na razvoj EC tehnologije za motorje višjih moči, ki prednost daje energetski učinkovitosti. Skladno z načeli trajnostnega razvoja in evropskega zelenega dogovora bo tehnologija pomembno prispevala k zniževanju emisij toplogrednih plinov v različnih industrijskih segmentih.

Trajnostna naravnanost podjetja Domel je že od vsega začetka globoko zasidrana v razvoju in proizvodnji izdelkov, ki našim kupcem in končnim uporabnikom zagotavljajo energetsko učinkovite in inovativne rešitve. V podjetju se zavedamo, da naša odgovornost zaobjema celoten življenjski cikel izdelka – od vrste in količine uporabljenih surovin, razvoja, proizvodnje, uporabe do ravnanja z izdelkom, ko ne opravlja več svoje primarne funkcije oziroma postane odpadek. Ključna področja trajnostnega razvoja izdelkov, kamor usmerjamo posebno pozornost, so čim večja snovna in energetska učinkovitost ter nižje ravni hrupa.

Visoki izkoristki EC motorjev zaradi prihrankov električne energije končnemu uporabniku omogočajo povrnitev investicije v obliki nižjih obratovalnih stroškov. Sorazmerno pa se prihranki električne energije odražajo tudi v prihrankih emisij toplogrednih plinov. Iz izračuna ogljičnega odtisa, ki smo ga izvedli za enega izmed naših elektromotorjev, smo pridobili pomembne informacije, da prevladujoč delež k emisijam prispeva poraba električne energije med obratovanjem elektromotorja – predstavlja več kot 90 % vseh emisij toplogrednih plinov v življenjskem ciklu izdelka

Glede na podatke Mednarodne agencije za energijo (International Energy Agency) električni motorji in pogonski sklopi porabijo približno polovico celotne proizvedene svetovne električne energije, zato povečevanje njihove energetske učinkovitosti predstavlja zelo velik potencial pri zniževanju emisij toplogrednih plinov.

Elektronsko komutirano (EC) tehnologijo v Domelu uporabljamo od začetka 90 let prejšnjega stoletja. Prodaja se je začela v letu 1992 s serijsko proizvodnjo industrijskih puhal, namenjenih uporabi v tiskarskih aplikacijah, v medicinskih pralnih dezinfektorjih, v industrijskih napravah za izdelavo plastike, v napravah za sušenje oblek in obutve, v profesionalni čistilni tehnik, itd.

Visoka okoljska ozaveščenost in želja, da na trgu ponudimo še bolj učinkovite in zelene rešitve, nas je vodila v nov tržni segment. Po letu 2000 smo nabor izdelkov nadgradili z razvojem in proizvodnjo programa EC pogonov namenjenih uporabi v ogrevalni, prezračevalni tehniki in klimatizaciji (HVAC). Tovrstni motorji spadajo med pet največjih porabnikov električne energije. Pri aplikacijah, kamor se motorji vgrajujejo, pa je zaradi trajnega obratovanja energijska poraba še toliko bolj pomembna.

Pri razvoju HVAC motorjev smo velik poudarek namenili optimalni rabi materialov, sodobni tehnologiji, visoki učinkovitosti in doseganju dolge življenjske dobe. Motorji ne zahtevajo vzdrževanja, saj z izjemo nosilnega sistema ne vsebujejo mehanskih delov dovzetnih za obrabo.

HVAC motorji dosegajo izkoristek razreda IE5 (IEC 60034-30-2) – super visoka učinkovitost. Izjemne karakteristike motorjev se odražajo v manjši porabi energije med obratovanjem, poleg tega pa jih odlikuje tudi visoka snovna učinkovitost in dolga življenjska doba, zaradi česar so za okolje manj obremenjujoči. Glede na število prodanih HVAC motorjev se je v preteklih letih z uporabo Domelovih EC pogonov prihranilo več kot 250 GWh električne energije, kar se odraža v prihranku 96.000 ton emisij CO₂. Izračun temelji na primerjavi z asinhronskimi motorji razreda učinkovitosti IE3, ki so najpogosteje uporabljeni v omenjenem segmentu.

S HVAC motorji trenutno pokrivamo moči do 15 kW, priložnost razširitve nabora produktov pa vidimo tudi v smeri elektromotorjev višjih moči, tja do 400 kW. Prihranki električne energije kot tudi emisij toplogrednih plinov bi bili pri tovrstnih motorjih še večji.

S pomočjo evropske spodbude v obliki sofinanciranja bi bil projekt seveda hitreje realiziran. Z novo tehnologijo EC motorjev bi v določenih industrijskih segmentih nadomestili asinhronske motorje, ki so v industriji najpogosteje uporabljeni, obenem pa so energetsko manj učinkoviti. Motorji večjih moči bi bili prvotno namenjeni pogonu industrijskih ventilatorjev in uporabi za kompresorje ter črpalke.

V okviru prijave na evropski razpis Sklada za inovacije smo za motorje višjih moči ocenili prihranke emisij toplogrednih plinov. V nadaljevanju predstavljamo enega izmed izbranih primerov, tj. 110 kW EC motor. Izračun emisij toplogrednih plinov in snovne učinkovitosti temelji na primerjavi ocenjenih izkoristkov, dimenzij in teže EC motorja s klasičnim asinhronskim motorjem razreda učinkovitosti IE3. Kot lahko razberemo iz podatkov v spodnji tabeli, se z višjo energetsko učinkovitostjo EC motorja (za 2,8 % večji izkoristek) na leto prihrani 7880 kWh električne energije, kar se odraža v prihranku 2,6 ton emisij CO₂.

Poleg prihrankov emisij toplogrednih plinov je za izbrano moč motorja manjša tudi poraba surovin. V primeru 110 kW motorja je v primerjavi z asinhronskim motorjem enake moči Domelov motor lažji za kar 61,8 %. Obenem pri izbiri materialov, ki se uporabljajo za izdelavo posameznih sestavnih delov elektromotorja, dajemo prednost materialom, ki se lahko ponovno uporabijo, reciklirajo, so ekološko sprejemljivejši in ne vsebujejo strupenih snovi.

Največji delež predstavljajo aluminij, jeklo in elektro pločevina. Pomembna strateška prednost pa je tudi, da visoke izkoristke EC motorjev dosegamo z uporabo feritnih magnetov. Feritni magneti ne vsebujejo elementov redkih zemelj, ki jih je, zaradi nestabilne cene na trgu in tveganih dobav, EU uvrstila na seznam kritičnih surovin.

Predstavljeni podatki, tj. prihranki emisij toplogrednih plinov in porabljenih surovin, se nanašajo na izdelavo in letno obratovanje enega motorja. Če dobljene vrednosti pomnožimo in razširimo na število motorjev različnih moči, ki bodo v naslednjih letih obratovali, prihranki postanejo sorazmerno večji.