Zwiększenie efektywności produkcji betonu
Holcim, światowy lider w produkcji materiałów budowlanych, nieustannie inwestuje w rozwiązania wspierające efektywność energetyczną i ograniczenie emisji CO₂. Jednym z projektów była modernizacja układów napędowych odpowiedzialnych za transport surowców w zakładach produkcji betonu.
Dzięki zastosowaniu przetwornic Mitsubishi Electric serii FR-A800 oraz modułów regeneracyjnych FR-XC energochłonny proces został przekształcony w wydajny system, który obniża zużycie energii, ogranicza koszty eksploatacji oraz znacząco zmniejsza zużycie elementów mechanicznych.
Wyzwanie: wysokie zużycie energii i szybka eksploatacja urządzeń
Produkcja betonu wymaga niezawodności, precyzji i powtarzalności każdego etapu procesu. W zakładach Holcim kluczową rolę odgrywają wózki transportujące surowce po stromych pochylniach, przenosząc ładunki o masie nawet 5 ton.
Przed modernizacją układy napędowe zmagały się z kilkoma istotnymi problemami. Tradycyjny sposób uruchamiania i hamowania powodował gwałtowne szarpnięcia, które prowadziły do szybkiego zużycia hamulców oraz pozostałych elementów mechanicznych. Dodatkowo stosowane hamowanie przeciwprądem było bardzo nieefektywne energetycznie. Silniki o mocy 18 kW pobierały pełną moc nawet podczas opuszczania ładunku, kiedy energia mogła zostać odzyskana. Nagłe skoki prądu pogarszały również jakość zasilania, negatywnie wpływając na pracę innych urządzeń w całym zakładzie.
Rozwiązanie: inteligentne napędy z odzyskiem energii
Aby wyeliminować te problemy, Holcim we współpracy z integratorem systemów DWI Motion wdrożył nowoczesny układ napędowy oparty na:
- przetwornicach Mitsubishi Electric FR-A800,
- modułach regeneracyjnych FR-XC odzyskujących energię hamowania.
Kluczowym elementem rozwiązania jest współpraca obu urządzeń. Przetwornica częstotliwości FR-A800E zapewnia precyzyjne sterowanie wektorowe, umożliwiające płynny transport ciężkich ładunków po pochylniach bez szarpnięć i przeciążeń mechanicznych. Podczas opuszczania wózka moduł FR-XC odzyskuje energię powstającą w procesie hamowania i przekazuje ją z powrotem do sieci zasilającej, zachowując wysoką jakość parametrów elektrycznych.
Takie aktywne hamowanie eliminuje konieczność stosowania rezystorów hamowania, zmniejsza straty energii oraz pozwala utrzymać wysoką sprawność układu napędowego w całym cyklu pracy.
Efekt: 11 kWh oszczędności energii każdego dnia na jednym napędzie
Modernizacja przyniosła natychmiastowe i wymierne rezultaty. Dzięki płynnemu sterowaniu i odzyskowi energii pojedynczy napęd pozwala zaoszczędzić około 11 kWh energii dziennie. Oznacza to ponad 3 MWh oszczędności rocznie oraz redukcję emisji CO₂ o około 1 tonę rocznie.
Korzyści wykraczają jednak poza samą efektywność energetyczną. Wyeliminowanie gwałtownych szarpnięć i przeciążeń znacząco ograniczyło zużycie elementów mechanicznych, wydłużając ich żywotność oraz zmniejszając koszty utrzymania ruchu. Jednocześnie wzrosła niezawodność instalacji, a ryzyko nieplanowanych przestojów produkcyjnych zostało istotnie ograniczone.
Ponieważ podobne układy napędowe pracują w setkach aplikacji w polskich zakładach Holcim, wdrożenie tego rozwiązania otwiera możliwości dalszego zwiększania efektywności energetycznej oraz redukcji emisji pośrednich (Scope 2) w skali całej organizacji.
Więcej niż oszczędność energii
Wdrożenie nowego układu napędowego przyniosło również korzyści w zakresie projektowania i eksploatacji instalacji. Ujednolicenie zastosowanych rozwiązań uprościło budowę szaf sterowniczych, a wykorzystanie modułów regeneracyjnych zmniejszyło ilość ciepła wydzielanego wewnątrz nich. Przekładając to na wyższą sprawność układu i niższe obciążenie komponentów.
Przetwornice częstotliwości zapewniają również stały dostęp do danych o pracy napędów i odzysku energii. Dzięki wizualizacji parametrów na panelach HMI operatorzy mogą monitorować kluczowe wskaźniki efektywności (KPI) w czasie rzeczywistym, szybciej wykrywać potencjalne nieprawidłowości oraz planować działania serwisowe jeszcze przed wystąpieniem awarii. To nie tylko zwiększa dostępność maszyn, ale także ułatwia raportowanie efektów związanych z efektywnością energetyczną i realizacją celów zrównoważonego rozwoju.
Chcesz zwiększyć efektywność energetyczną swojej instalacji? Skontaktuj się z nami!
