نسل جدید موتورهای الکتریکی پربازده

توسعه و بهره‌گیری فناوری موتورهای الکتریکی پربازده درکاربردهای مختلف، از جمله کولرهای آبی لزومی آشکار است که در کشورمان نیز اقدامات خوبی در این زمینه در حال انجام است.

به گزارش «انرژی امروز»، موتورهای الکتریکی سهم قابل‌ توجهی از مصرف انرژی الکتریکی در جهان به‌خصوص در صنایع کوچک (43 تا 46 درصد) را به خود اختصاص داده‌اند که به علت راندمان پایین موتورهای به‌کار رفته در این حوزه، انرژی زیادی توسط این الکتروموتورها هر ساله تلف می‌شود. طبق گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، پتانسیل صرفه‌جویی انرژی الکتریکی برای سامانه‌های محرکه موتوری، حدود 25 درصد است که می‌تواند تقاضای انرژی الکتریکی کل جهان را تا حدود 10 درصد کاهش دهد. اهمیت روز افزون بهینه‌سازی در مصرف انرژی، محققان را بر آن داشته است تا فناوری‌های بسیاری را به‌منظور کاهش مصرف انرژی در صنایع مختلف ارائه دهند.

اساس کار تمامی موتورهای الکتریکی، برهم‌کنش شار مغناطیسی ما بین یک بخش ثابت و متحرک، باهدف ایجاد گشتاور الکترومغناطیس است. ازآنجا که بیش از 65% مصرف انرژی در بخش صنعت و خانگی در موتورهای الکتریکی مصرف می‌شود، بنابراین بهینه‌سازی و افزایش بازده موتورهای الکتریکی در کشور بسیار حائز اهمیت است؛ به‌ویژه که اغلب تجهیزات مورد استفاده در صنایع و وسایل خانگی کشور فرسوده و دارای فناوری بسیار قدیمی هستند.

از میان تمامی مصارف موتورهای الکتریکی می‌توان به کولرآبی اشاره کرد که یکی از لوازم پر مصرف در زمان‌های پیک مصرف برق در ایران تلقی می شود. تقریباً از حدود 50 سال پیش که این محصول در کشور تولیدشده است، نوآوری چندانی در روند تولید این محصول صورت نگرفته است و اکثراً مجهز به موتورهای الکتریکی تک فاز با راندمان 35 تا 45 درصد هستند. هرچند پیش‌بینی‌شده است که با گسترش استفاده از کولرهای گازی، روند رشد تعداد کولرهای آبی در سال‌های آتی کاهش یابد، ولی از آنجا که در مجموع کولرهای آبی کمتر از یک‌چهارم پربازده‌ترین کولرهای گازی برق مصرف می‌کنند، پیش‌بینی می‌شود در سال 1404، تعداد کولرهای آبی در کشور به 24 میلیون دستگاه برسد که در این صورت مصرف انرژی این تعداد کولرآبی، در حدود 9.900 مگاوات از ظرفیت برق نصب‌شده در کشور (معادل تقریبی 15 درصد بار پیک شبکه) خواهد بود.

اغلب کولرهایی که در کشور ساخته‌شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای راندمان F و G انرژی هستند. این در حالی است که درصورتی‌که از یک کولرآبی با ظرفیت هوادهی CFM 5000 و با راندمان A به‌جای کولری با راندمان G استفاده شود، بیش از 60 درصد در میزان مصرف برق و هزینه آن صرفه‌جویی خواهد شد؛ همچنین درصورتی‌که از یک کولر با راندمان A به‌جای کولری با راندمان D استفاده شود، این صرفه‌جویی به میزان 30 درصد خواهد بود؛ بنابراین ضروری است که برای کاهش مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی به‌کاررفته در این محصول، از طریق به‌کارگیری تجهیزات کنترل سرعت یا تغییر در ساختار بخش‌های ثابت و متحرک موتور تدابیری اندیشیده شود.

با توجه به راندمان بسیار بالاتر موتورهای نسل جدید، مانند آهن‌ربای دائم (مانند BLDC) و سوئیچ رلوکتانس نسبت به موتورهای فعلی تک فاز القایی خازن دائم و قطب چاک‌دار که بر روی کولرها نصب هستند، مطالعات انجام‌شده نشان داده است، بین 1.3 تا 1.5 گیگاوات دیماند برق موردنیاز و بین 7000 تا 8800 گیگاوات ساعت کاهش مصرف انرژی از طریق تعویض این نوع موتورها قابل حصول است و می‌تواند مقدمه‌ای بر پیاده‌سازی طرح کاهش مصرف انرژی موتورهای الکتریکی بخش صنعت (توان بالا و متوسط کشنده‌ها و …)، چاه‌های آب کشاورزی، کمپرسورهای یخچال فریز خانگی و کولرهای گازی نیز تلقی شود.