Skjulte kostnader ved bruk av frekvensregulering

2012-12-05

Med ambisjoner om å redusere kulldioksidutslippet er det mange land oppfordrer til bruk av induksjonsmotorer der motorreguleringen skjer med en variabel frekvensomformer (VFD, Variable Frequency Drives). "Frekvensomformeren - Industriens lykkepille" var tittelen på en artikkel i et miljømagasin for noen år siden. I artikkelen sies det at frekvensomformeren har vært en revolusjon for alle som trenger hastighetsregulering, for eksempel ved pumpe- og viftestyring, og at det er en utrolig gevinst for både miljø og brukerne av teknikken.

Nå heves røsten for at det egentlig ikke gjenspeiler virkeligheten, og Geoff Lockwood som er teknisk direktør ved ebm-papst UK Ltd i England, sier at tilhengere av VFD-teknologien til dels overser at det finnes alternative løsninger som vår EC-teknologi, og at det er skjulte kostnader med bruk av frekvensomformere. Utgangspunktet for Lockwoods resonnement er at det som kalles "power law" ikke fungerer i praksis. ”Power law” er teorien som sier at den energien som kreves for å drive en ”impeller” (et hjul som brukes til å pumpe, blande eller flytte bl.a. en væske) er direkte proporsjonal med hastighetsreguleringen: reduseres ”impellerens” hastighet til et visst nivå reduseres også energiforbruket i tredje potens i forhold til den reduserte hastigheten – dvs. en halvering av hastigheten reduserer effektforbruket til 1/8.


Ingen skjulte overraskelser med EC-teknologi

Geoff Lockwood hevder at teorien ikke gir faktisk lovet energigevinst blant annet fordi det ignorerer energitapet som oppstår inne i motoren og ulike reguleringsløsninger. Han mener også at det er skjulte kostnader med frekvensomformeren da de ofte fører til et tap på 2 til 5% i motoren (i noen uheldige tilfeller opp til 15-20%). Frekvensomformeren har også sitt eget interne tap, og små frekvensomformere har større tap enn store frekvensomformere. Og tapet er mindre med lavfrekvent drift, men dette gir i stedet ulemper som høyere motorstøy. Lockwood ønsker at flere lærer mer om de totale skjulte kostnader som finnes ved bruk av VFD, og stiller dem i relasjon til alternative teknologier som vår EC-teknologi.

Figuren nedenfor viser at EC-motorer med integrert reguleringselektronikk er mer energieffektiv i en sammenligning med motorer utstyrt med frekvensomformere. Sammenligningen viser til en 1,1 kW 4-polt motor, og figuren viser at motoren med VFD har en reell effekt på 73,3 prosent når det er tatt hensyn til skjulte motortap som betyr en skjult kostnad på hele 150 W. En sammenlignbar EC-motor fra ebm-papst gir en effekt på 87% og en besparelse på 236 watt!

EC technology or VFD (artikkelen på engelsk)