À medida que a utilização global de eletricidade aumenta, as indústrias estão sob pressão para reduzir o consumo de energia e as emissões de carbono. Os motores eléctricos são responsáveis por quase metade do consumo mundial de energia industrial e muitos deles funcionam de forma ineficiente, desperdiçando energia e dinheiro.
O SAM4, um sistema de manutenção preditiva, oferece uma solução através da deteção de falhas nos motores e da otimização da sua eficiência. Este blogue explora a forma como o SAM4 ajuda as empresas a atingir objectivos de sustentabilidade, reduzindo o desperdício de energia, cortando custos e prolongando a vida útil do equipamento. Iremos abordar o modo como o SAM4 funciona, o seu papel no projeto ERGO e como fornece informações valiosas para ajudar as indústrias a tornarem-se mais eficientes em termos energéticos.
SAM4 e o projeto ERGO
SAM4 é um sistema avançado monitorização do estado que utiliza seis sensores de alta frequência para medir a corrente e a tensão em motores de indução AC e outros activos rotativos, como bombas e compressores. Ao analisar estes sinais, o SAM4 pode detetar precocemente falhas em desenvolvimento e identificar o tipo exato de falha. Isto não só aumenta o tempo de atividade como também melhora a eficiência energética.
O projeto ERGO
O SAM4 também faz parte do projeto ERGO, uma colaboração entre o Samotics e vários líderes da indústria, incluindo a Nouryon, a Vopak e a Universidade de Utrecht. O projeto centra-se no desenvolvimento de funcionalidades de monitorização ao nível do sistema no SAM4 para identificar ineficiências energéticas em processos industriais. O objetivo é ajudar as indústrias a reduzir o seu consumo de energia em 15-30%. Esta iniciativa destaca o duplo benefício do SAM4 - prevenir falhas de equipamento e permitir que as empresas tornem as suas operações mais sustentáveis.
Otimização da eficiência do motor
Os motores eléctricos existem em vários tamanhos e classes de eficiência, e o seu desempenho depende de vários factores, como a carga e a velocidade. O SAM4 utiliza os dados que recolhe para estimar a eficiência do funcionamento de um motor, fornecendo informações que podem ajudar a reduzir o desperdício de energia.
Como é que a SAM4 mede a eficiência
Para calcular a eficiência do motor, é necessária a potência eléctrica de entrada e a potência mecânica de saída. O SAM4 mede a entrada eléctrica mas não a saída mecânica. Em vez disso, estima a eficiência com base na carga e na velocidade, que podem ser derivadas dos dados de corrente e tensão que recolhe.
O SAM4 analisa a carga calculando a potência ativa do motor - a potência realmente consumida pelo sistema. De seguida, avalia a velocidade medindo a relação entre a tensão e a frequência. Em conjunto, estes factores dão ao SAM4 uma imagem clara da eficiência do motor, permitindo-lhe sugerir formas de reduzir a utilização de energia.
Redimensionamento de motores para poupança de energia
Um problema comum nos motores industriais é o facto de estarem frequentemente sobredimensionados para as suas aplicações. E os motores que funcionam abaixo da sua carga óptima desperdiçam energia. A SAM4 pode identificar estas ineficiências e recomendar o seu redimensionamento - utilizando um motor cuja capacidade máxima corresponda à carga mais elevada que precisa de suportar.
Por exemplo, o SAM4 recolhe dados ao longo do tempo para determinar o pico de carga do motor. Se o motor estiver a funcionar constantemente abaixo da sua carga ideal, o SAM4 sugere a sua substituição por um motor mais pequeno e mais eficiente. Ao fazer o rightizing dos motores, as empresas podem poupar quantidades significativas de energia, especialmente em sistemas como bombas e ventiladores, onde as cargas podem flutuar.
Resultados reais da SAM4
As percepções baseadas em dados da SAM4 podem ajudar as empresas a tomar decisões informadas sobre os seus equipamentos e processos. Num estudo de 303 motores industriais, a SAM4 descobriu que mais de metade dos motores poderiam ser corretamente dimensionados para poupar energia, com potenciais reduções de até 53%.
Estudo de caso: reduzir o consumo de energia
O SAM4 analisou os dados de um motor que estava a funcionar constantemente abaixo da sua carga ideal. Ao fazer o rightsizing deste motor, a empresa reduziu o consumo de energia em mais de 20%. De facto, as poupanças resultantes da otimização de apenas este motor foram suficientes para alimentar 29 casas durante um ano. Este exemplo mostra o impacto significativo que a otimização do tamanho do motor pode ter no consumo de energia e nas emissões de carbono.
Outras oportunidades de otimização de processos
O SAM4 não só identifica o desperdício de energia nos motores, mas também destaca as ineficiências nos processos que eles alimentam. Após o redimensionamento dos motores, o SAM4 revelou que 20% dos motores do estudo ainda estavam a funcionar abaixo de 40% de carga. Isto indica mais oportunidades de otimização, tais como redesenhar processos para distribuir a carga de forma mais eficiente por vários motores. Ao analisar mais de perto a forma como os motores e os processos interagem, as empresas podem fazer melhorias ainda mais profundas na eficiência energética.
SAM4 como ferramenta para a sustentabilidade
O SAM4 oferece uma solução completa para manutenção preditiva e gestão de energia. Ajuda as empresas a evitar falhas no equipamento, a reduzir o tempo de inatividade e a diminuir o desperdício de energia. Com a sua capacidade de acompanhar o desempenho do motor e identificar ineficiências, o SAM4 é uma ferramenta útil para as empresas que pretendem melhorar os seus esforços de sustentabilidade.
Ao utilizar o SAM4 para monitorizar o estado do motor e otimizar a eficiência, as empresas podem reduzir a sua pegada de carbono, diminuir os custos operacionais e apoiar a sustentabilidade a longo prazo.
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