Weet u hoeveel het kost om die apparatuur te gebruiken?

Er moeten beslissingen worden genomen - om energie te besparen, om dollars te besparen. Het hebben van harde gegevens om die beslissingen op te baseren, verwijdert de "gokfactor" en heeft uiteindelijk een positief effect op het resultaat. Maar kunnen het vastleggen van gegevens, het analyseren van resultaten en het nemen van intelligente beslissingen echt zo'n groot dollareffect hebben? Het antwoord is "Absoluut ja!"

Luchtcompressoren met 200 pk vergelijken

Beschouw dit voorbeeld van een fabrieksinstallatie. De faciliteit bezat twee luchtcompressoren van 200 pk die werden gebruikt voor het leveren van fabriekslucht. Aangezien compressor nummer één een iets grotere capaciteit in kubieke voet per minuut (cfm) had dan compressor nummer twee, was de beslissing vele maanden eerder genomen om compressor nummer één als de hoofdcompressor te gebruiken en compressor nummer twee te gebruiken als de "trim ” compressor.

De trimcompressor zou dus alleen werken als compressor nummer één de systeemdruk niet kon handhaven. Dit klinkt logisch, vooral omdat ze allebei hetzelfde vermogen hebben - er zou weinig of geen verschil moeten zijn in de elektrische bedrijfskosten.

Afbeelding 1. Dataloggersoftware geeft automatisch een grafiek van het energieverbruik van een luchtcompressor van 200 pk. Dit snelle overzicht laat zien dat de compressor gemiddeld iets meer dan 50 kilowatt aan energieverbruik verbruikt gedurende een bedrijfsperiode van drie dagen. Als we het elektriciteitstarief van $/kWh kennen, zou het gemakkelijk zijn om de bedrijfskosten van deze compressor tijdens deze periode te schatten.

Op elke unit werden gedurende meerdere dagen powerloggers geïnstalleerd om de werkelijke bedrijfskosten voor elektrische energie te bepalen. Elke eenheid werd op zichzelf geleid om ervoor te zorgen dat de werking niet werd beïnvloed door de andere eenheid. Compressor nummer twee bleek aanzienlijk energiezuiniger te zijn en was ook goed in staat om in de luchtbehoefte van de fabriek te voorzien. Compressor nummer twee was een nieuwer, energiezuiniger ontwerp dan zijn tegenhanger.

De faciliteit werd in rekening gebracht $ 0,07 per kilowattuur (kWh). De looptijden en het energieverbruik in kilowatt werden uit de gelogde gegevens gehaald en de werkelijke bedrijfskosten bepaald. Dergelijke berekeningen zijn relatief eenvoudig en kunnen gemakkelijk in een spreadsheet worden ingebouwd voor gebruik in de hele fabriek.

Het komt erop neer:het gebruik van compressor nummer twee als de luchtcompressor van de primaire fabriek resulteerde in een geschatte jaarlijkse besparing van $ 29.510. Het is duidelijk dat gelogde gegevens veel nauwkeuriger bleken te zijn dan "beste schatting" uitsluitend gebaseerd op gegevens op het naamplaatje. Het installeren van powerloggers en het later downloaden van gegevens naar een pc voor analyse duurt slechts enkele minuten. Een kleine investering in dit geval voor een groot rendement.

Wat kost het om 50 grinders te laten draaien tijdens de lunchpauze?

In een andere fabriek werd de vraag gesteld:"Wat kost het om die 50 molens tijdens de lunchpauze te laten draaien?" De logica om slijpmachines te laten draaien terwijl ze niet in gebruik waren, was dat de slijpmachines relatief kleine ladingen waren in vergelijking met veel grotere apparatuur, en dat de snijolie door de molen zou blijven circuleren.

En aangezien de molen in feite "stationair" liep zonder belasting, was het gewoon niet de moeite waard om de molen voor zo'n korte periode uit te schakelen.

Om de beslissing te verifiëren, werd een digitale opnamemultimeter met een AC-klem gebruikt om de werkelijke bedrijfskosten van één molen tijdens de lunchpauze te bepalen. Interessant genoeg bedroeg de besparing slechts $ 0,55 voor die ene grinder. Het vermenigvuldigen van de 55 cent maal 50 grinders leverde echter een lunchtijdbesparing op van $27,50.

Gezien de variabelen van ploegendienst en vakanties, bedroeg de geschatte jaarlijkse besparing van het uitschakelen van de slijpmachines tijdens de lunchperiodes iets minder dan $ 8.000. Nogmaals, een controle van 30 minuten onthulde een aanzienlijke besparing die kon worden bereikt door slechts twee knoppen per molen in te drukken:één voor "stop" voor de lunch en één voor "start" na de lunch.

Operationele kosten voor grotere motoren

Van grotere motoren voor verschillende toepassingen moet altijd de operationele kosten bekend zijn. In één faciliteit werd een motor van 100 pk (pk) gebruikt om water van een opslagvijver enkele honderden meters naar de plaats te pompen waar het water werd gebruikt voor proceskoeling. De motor liep continu tijdens fabrieksoperaties.

Voor koelwater werden andere opties onderzocht. De vraag die beantwoord moest worden om de terugverdientijd te bepalen voordat een beslissing kon worden genomen, was:"Hoeveel kost het ons om het huidige pompsysteem dat we hebben te laten draaien?"

Door de kilowatt die door de motor werd verbruikt en het aantal uren dat de motor in bedrijf was tijdens een fabriekscyclus te registreren, werd vastgesteld dat de motor met 100 pk bijna altijd op zijn volledige vermogen van 100 pk werkte. Het kostte het bedrijf $ 33.241 per jaar. Vervolgens werden zakelijke beslissingen genomen om het bestaande systeem te vervangen door een efficiënter motor- en pompontwerp.

Maar waarom zou u niet gewoon vertrouwen op gegevens op het typeplaatje om de kosten voor het gebruik van een motor te bepalen? NEMA-motoren zijn immers gemarkeerd met vereiste classificaties, inclusief hun aantal pk's en efficiëntie. Het antwoord is dat motoren zelden werken volgens de specificaties op het typeplaatje. Verwacht dat de werkelijke bedrijfskosten kunnen variëren.

Een 460-volt, driefasige, 100 pk-motor met standaardefficiëntie die 8.760 uur per jaar onder volledige belasting werkt, kost waarschijnlijk iets meer dan $ 48.000 per jaar om te werken met een elektrisch tarief van $ 0,10 per kWh. Maar wat als de motor niet altijd onder volledige belasting draait? Dan kunnen de totale bedrijfskosten aanzienlijk dalen.

De enige manier om het zeker te weten, is door gegevens te meten en vast te leggen. Analyseer vervolgens de gegevens en bepaal de echte dollarwaarde die de motor bijdraagt ​​aan die energierekening. Afhankelijk van de toepassing kan zo'n motor een kandidaat zijn voor grote energiebesparingen met het gebruik van een frequentieregelaar (VFD).

Tijd

Totaal minimum werkelijk vermogen (Watt)

Totaal gemiddelde actief vermogen (Watt)

Totaal maximum werkelijk vermogen (Watt)

08:10:07 0ms

32110.238

32097.152

32031.729

08:10:17 0ms

32064.441

32090.611

32142.949

08:10:27 0ms

32097.152

32103.695

32129.865

08:10:37 0ms

32097.152

32103.695

32149.492

08:10:47 0ms

32090.611

32123.322

32123.322

08:10:57 0ms

32084.068

32110.238

32136.408

Afbeelding 2. Datalogger-informatie geïmporteerd in een spreadsheet voor analyse. Deze centrifugaalpompmotor van 100 pk zou, indien volledig geladen, bijna 80.000 watt (80 kW) moeten verbruiken. De 32.000 watt (32 kW) geeft aan dat de motor slechts gedeeltelijk is belast, inefficiënt werkt en dat deze mogelijk in aanmerking komt voor een VFD, wat kan leiden tot aanzienlijke energiebesparingen. Uitlezingen gemiddeld elke 10 seconden over een periode van één minuut. Gemiddeld watt verbruikt door de motor in de afgelopen 10 seconden.

De kosten van verlichting

Verlichting is een van de grootste verbruikers van elektrische energie in de meeste industriële en commerciële voorzieningen. De jaarlijkse verlichtingskosten in een industriële faciliteit van 160.000 vierkante meter bedragen bijvoorbeeld ongeveer $ 85.030. Dergelijke bedragen in dollars kunnen vaak snel en aanzienlijk worden verlaagd, als u weet waar u de grootste besparingen kunt vinden. Er zijn veel verlichtingsopties beschikbaar en het selecteren van de juiste vereist intelligente besluitvorming.

De vraag wordt:"Wat kost het om die lichten aan te houden?" Vervolgens kunnen schattingen worden gemaakt voor nieuwere, efficiëntere vervangingssystemen met behulp van gepubliceerde gegevens. U kunt redelijk nauwkeurige schattingen maken door armaturen te tellen, lampwattages en -types te identificeren, rekening te houden met de werking van de ballast en te weten welke uren daadwerkelijk branden wanneer. Voor besluitvormingsdoeleinden kunnen echter snelle en nauwkeurige gegevens worden verkregen met eenvoudige AC-stroomtanguitlezingen op de betreffende verlichtingscircuits.

Zo werd bepaalde tl-verlichting in een commerciële faciliteit voor langere tijd aangelaten met wat als een goede rechtvaardiging werd beschouwd. Een veel voorkomende misvatting is dat het energiezuiniger is om TL-verlichting aan te laten dan uit te schakelen. Dit is slechts tot op zekere hoogte waar, aangezien besparingen worden toegeschreven aan het vermijden van de kleine hoeveelheid inschakelstroom bij het starten van deze lampen.

Ook kan het overmatig aan- en uitzetten, zoals meerdere keren per dag, de levensduur van de lamp verkorten. De algemene vuistregel van het Amerikaanse ministerie van Energie is dat tl-verlichting moet worden uitgeschakeld als de kamer langer dan 15 minuten niet wordt gebruikt. In sommige delen van het land kan dit aantal echter oplopen tot vijf minuten als de elektriciteitstarieven hoog zijn.

Het is eenvoudig genoeg om een ​​AC-stroomtang te gebruiken en de spanning en stroom te meten die aan een verlichtingscircuit wordt geleverd om snel nauwkeurige cijfers te verkrijgen. U kunt snel een berekening maken voor de kosten om dat verlichtingscircuit te laten werken. Maar wat als u ervan uitgaat dat de lichten op bepaalde tijden worden uitgeschakeld, terwijl dat in feite niet het geval is? U plaatste immers een bordje dat alle werknemers eraan herinnert om aan het einde van hun dienst alle taakverlichting op de werkplekken uit te doen.

Het zal u waarschijnlijk niet verbazen dat elektrische stroom en kW niet aan het einde van elke dag op al deze verlichtingscircuits naar nul gaan. Dus, hoeveel kosten je lampen die iemand is vergeten uit te doen? Je weet het pas als je het meet. Hang vervolgens borden op waarop de werknemers de dollarbedragen zien die verband houden met verlichtingskosten en u zult zeker enige interesse wekken.

De kosten per uur van het gebruik van apparatuur

Soms willen operations- en facility managers gewoon weten hoeveel het kost om een ​​specifiek apparaat per uur te laten draaien. Dergelijke informatie moet worden verstrekt bij 100 procent belasting, 90 procent belasting, 80 procent belasting, enzovoort. Informatie kan vervolgens door managers worden geëxtrapoleerd om operationele beslissingen te nemen. “Wat als ik druk op nr. 5 op dit project gebruik in plaats van op nr. 3? Met welke kan ik hetzelfde onderdeel voor minder maken?” Een terechte vraag die een concreet antwoord zou moeten hebben.

Het is gemakkelijk om naar een elektriciteitsrekening te kijken en te weten wat de maandlast is. Het beheren en verlagen van die rekening is het doel van energiemanagement en vereist de medewerking van al het facilitaire personeel. Om intelligente beslissingen te nemen, moet je weten waar die elektrische energie elke maand naartoe gaat.

U moet energiegegevens meten en registreren van belangrijke elektrische apparaten en systemen. Het is het beste om een ​​powerlogger te gebruiken voor ten minste één plantcyclus of meer. Bepaal de uur- en jaarkosten om die apparatuur te laten werken. Houd deze gegevens bij en zorg dat ze direct beschikbaar zijn en weet hoeveel het kost om uw apparatuur te laten werken. Het is veel comfortabeler om beslissingen te nemen op basis van feiten in plaats van op schattingen en beste schattingen.

Over de auteur:
Randy Barnett heeft meer dan 35 jaar ervaring in industrieel elektrisch onderhoud en training. Hij is afgestudeerd aan de U.S. Navy Nuclear Power School en leerde de industriële elektrische handel als elektricien in de onderzeeërdienst. Hij heeft als gezel-elektricien gewerkt in kern- en kolencentrales, op spoorweglocomotieven, in industriële productieomgevingen en in commerciële en industriële bouw. Randy is een gecertificeerde energie-auditor en auteur van "Commerciële en industriële bedrading", "Inleiding tot elektrisch onderhoud" en tal van artikelen. Hij is bereikbaar via [email protected].