Korkeahyötysuhteisten sähkömoottorien hankintasuositus

Transkriptio

1 Korkeahyötysuhteisten sähkömoottorien hankintasuositus Ei julkaista painotuotteena Copyright Motiva Oy, Helsinki, huhtikuu 2004

2 Korkeahyötysuhteisten sähkömoottorien hankintasuositus Tarkoitettu liitettäväksi sähkömoottorien hankintaohjeeseen ja muihin hankintaohjeisiin Sovelletaan yrityksen suorissa moottorihankinnoissa sekä laitteistokokonaisuuksien toimituksissa ja alihankinnoissa 1 Hankintaohjeen sovellusalue Hankintaohjetta sovelletaan kaikkiin teholtaan 1,1 90 kw:n oikosulkumoottoreihin, jotka täyttävät seuraavat kriteerit: kolmivaihevirtakäyttö jännite 400 V taajuus 50 Hz 2- tai 4-napaisuus, ts. kierrosnopeus on tai r/min suojaus I54 tai I55 2 Hankintaohjeen pääperiaate Sähkömoottorit hankitaan pääsääntöisesti hyötysuhdeluokasta EFF1. Jos hankintatilanteeseen pätee jokin seuraavista kohdista, hankinnan kannattavuutta tarkastellaan erikseen laskentamallin mukaisesti. moottorin käyttöaika on alle h/a ja sähkön hinta noin (tai alle) 70 /MWh moottorin käyttöaika on alle h/a sähkön hinta noin (tai alle) 50 /MWh moottorin käyttöaika on alle h/a ja sähkön hinta noin (tai alle) 30 /MWh Mikäli moottorivalmistajien listahinnastoista on saatavissa alennusta, käyttötuntirajat asettuvat alemmaksi. Esimerkiksi 30 %:n alennuksella listahinnoista on EFF1-moottorin hankinta kannattavaa, jos moottorin vuotuinen käyttöaika on vain h/a ja sähkön hinta noin 30 /MWh. Mikäli moottorikäyttö ei ole kierroslukusäädetty, vaan kyseessä on suora puhallin-käyttö tai kuristettu pumppukäyttö, tarkistetaan, onko EFF1-moottorin kierrosnopeus suurempi kuin vaihtoehtoisen moottorin. Suurempi kierrosnopeus kasvattaa suorakäyttöisen puhaltimen/pumpun tuottoa, mutta myös tehonottoa ja energiankulutusta ja korkeahyötysuhteisen moottorin hankinnan kannattavuus on selvitettävä erikseen.

3 3 Laskentamallit Tärkeimmät tekijät verrattaessa hyötysuhdeluokkaan EFF1 kuuluvan sähkömoottorin hankinnan kannattavuutta EFF2- tai EFF3-moottorin hankintaan ovat sähkön hinta investointieron suuruus hyötysuhteiden ero moottorin käyttöaika laskentakorko EFF1-moottorin valintaa puoltavat yleisesti mm. tavanomaista moottoria parempi käyttövarmuus, vähäisempi huollontarve ja pidempi elinikä. EFF1-moottorin hankinnan kannattavuutta parantavat korkea sähkön hinta, investointihintojen pieni ero, hyötysuhteiden suuri ero ja moottorin pitkä vuotuinen käyttöaika. Laskentakaavat Moottorin käyttöiän aikana investoinnista ja sähkönkulutuksesta syntyvät kokonaiskustannukset, KK, lasketaan kaavalla: K = I + k A S T (koroton) tai K = I + dt k A S (korollinen) Vastaavasti moottorin käytön vuosikustannus lasketaan kaavalla: V = I T + k A S (koroton) tai V = I a + k A S (korollinen) Mikäli korkeahyötysuhteisen moottorin käyttöiän aikainen kokonaiskustannus on pienempi kuin tavallisen, alempihyötysuhteisen moottorin, on korkeahyötysuhteisen moottorin hankinta kannattavaa. Ts. K p K k > 0. Kannattavuutta voidaan vertailla myös vuosikustannusten eroa laskemalla, jolloin hankinta on vastaavasti kannattava, mikäli V p V k > 0. Investointieron takaisinmaksuaika vuosina lasketaan ilman korkoa kaavalla T Ik I = S k A p ( 1 1 ) k k

4 Laskentakaavojen symbolit Vertailtavilla moottoreilla erilaiset arvot: K = Kokonaiskustannus ( ): K p = perusvaihtoehto ja K k = korkeahyötysuhteinen V = Vuosikustannus ( ): V p = perusvaihtoehto ja V k = korkeahyötysuhteinen I = Investointihinta ( ): I p = perusvaihtoehto ja I k = korkeahyötysuhteinen = hyötysuhde (esim. 92,1 % = 0,921): p = perusvaihtoehto ja k = korkeahyötysuhteinen Vertailtavilla moottoreilla samanlaiset arvot: k = osakuormakerroin (esim. 80 % = 0,8) = nimellisteho (kw) A = käyttöaika (h/a) T = käyttöikä (a) S = sähkön hinta ( /kwh) r = korko (esim. 6 % = 0,06) a = annuiteettikerroin, saatavissa taulukosta tai kaavasta a T = r/[1 1/(1 + r) T ] d T = diskonttauskerroin takaisinmaksuajalla T, d = 1/a T = [1 1/(1 + r) T ]/r

5 4 Hyötysuhdetaulukko Taulukossa ja kuvassa on esitetty hyötysuhdeluokkien väliset raja-arvot. 2-napaiset moottorit 4-napaiset moottorit Teho (kw) EFF3 (%) EFF2 (%) EFF1 (%) Teho (kw) EFF3 (%) EFF2 (%) EFF1 (%) 1,1 < 76,2 76,2 82,2 1,1 < 76,2 76,2 83,8 1,5 < 78,5 78,5 84,1 1,5 < 78,5 78,5 85,0 2,2 < 81,0 81,0 85,6 2,2 < 81,0 81,0 86,4 3,0 < 82,6 82,6 86,7 3,0 < 82,6 82,6 87,4 4,0 < 84,2 84,2 87,6 4,0 < 84,2 84,2 88,3 5,5 < 85,7 85,7 88,5 5,5 < 85,7 85,7 89,2 7,5 < 87,0 87,0 89,5 7,5 < 87,0 87,0 90,1 11,0 < 88,4 88,4 90,6 11,0 < 88,4 88,4 91,0 15,0 < 89,4 89,4 91,3 15,0 < 89,4 89,4 91,8 18,5 < 90,0 90,0 91,8 18,5 < 90,0 90,0 92,2 22,0 < 90,5 90,5 92,2 22,0 < 90,5 90,5 92,6 30,0 < 91,4 91,4 92,9 30,0 < 91,4 91,4 93,2 37,0 < 92,0 92,0 93,3 37,0 < 92,0 92,0 93,6 45,0 < 92,5 92,5 93,7 45,0 < 92,5 92,5 93,9 55,0 < 93,0 93,0 94,0 55,0 < 93,0 93,0 94,2 75,0 < 93,6 93,6 94,6 75,0 < 93,6 93,6 94,7 90,0 < 93,9 93,9 95,0 90,0 < 93,9 93,9 95, napaiset Hyötysuhde [%] EFF2 EFF1 2-napaiset 80 EFF Moottoriteho [kw] 100