Eficienţa energetică – caracteristică principală a produselor dezvoltate de ICPE ACTEL S.A. (XXXVI)

Eficienta Energetica

de Ion Potarniche

Eficienţa energetică – caracteristică principală a produselor dezvoltate de ICPE ACTEL S.A. (XXXVI)

În numărul anterior am evidenţiat aspectele calitative şi cantitative privind una din soluţiile ICPE ACTEL referitoare la echipamentele de distribuţie electrică de joasă tensiune de tip MCC (Motor Control Center), în scopul susţinerii nivelului sporit de eficienţă energetică atât pentru retehnologizarea structurilor existente în majoritatea întreprinderilor industriale româneşti, cât şi pentru noile investiţii ce urmează a fi antrenate de întreprinzătorii români sau străini. În prezentare s-au reliefat atât caracteristicile tehnice ale acestor echipamente şi performanţele lor, cât şi motivele pentru care consider că prezenţa lor în tehnologiile industriale reprezintă o sursă de economii.

1. Introducere

În ecuația conceptului de eficiență energetică, aplicat fie unui produs, fie unui proces tehnologic, termenul inițial, de bază, trebuie să fie inovarea, condiție sine qua non a progresului tehnic.

Este interesant de știut că în interpretarea termenului de inovare, specialiștii au manifestat două opțiuni: pragmaticii, din zona americană, au creat o funcție între inovare și produse, iar sinteticii, din zona europeană, au legat conceptul de inovare îndeosebi de procesele industriale. Mai nou, conceptul de inovare se aplică și serviciilor (management, organizarea muncii, resurse umane etc).

Inovarea este rezultatul activității de cercetare, care trebuie susținută financiar. Fondul de 0,6% PIB alocat de statul român cercetării este insuficient pentru asigurarea unui nivel corespunzător economiei.

De aceea firmele care desfășoară o activitate de cercetare se confruntă adesea cu acest aspect financiar, căruia trebuie să-i facă față.

Ca societate de tip high-tech, ICPE ACTEL asigură produse industriale inovative necesare pieței, după propria strategie orientată spre dezvoltarea de produse industriale bazate pe experiența acumulată, pe structura inginerească existentă și pe dotările de validare a soluțiilor.

2. Strategia de inovare a ICPE ACTEL S.A., sursă de creştere a eficienţei energetice a produselor

Opțiunea ICPE ACTEL pentru o strategie de inovare a dobândit noi valențe în situația în care a trebuit să-și creeze pârghiile și mijloacele de subzistență. Propria strategie de inovare are în vedere următoarele criterii:

1. dezvoltarea de produse industriale, bazată pe experiența anterioară acumulată, structura inginerească existentă și dotările de validare a soluțiilor;

2. orientarea spre tehnologii de fabricație compatibile IMM-urilor;

3. orientarea spre piața de nișă anterioară și diversificarea pieței;

4. cultivarea unei relații atente cu clientul;

5. studiul și analiza clienților în vederea menținerii unui echilibru tehnico – financiar, maiales în condițiile unei crize prelungite.

Urmărirea acestor aspecte are ca rezultat optimizarea caracteristicilor produselor, care urmăresc creșterea eficienței energetice.

În decursul existenței de 65 ani, mai ales în ultimii 20 de ani, ICPE ACTEL și-a desăvârșit propriile modelele de inovare.

3. Modele de inovare din strategia ICPE ACTEL

3.1. Reevaluarea tehnică a soluţiilor dezvoltate anterior

Apariția noilor componente bazate pe noi tehnologii și utilizarea lor în ansamblul unor soluții anterioare anului 1990 au condus la obținerea unor noi valențe, din punct de vedere funcțional, ergonomic, estetic, dimensional și energetic.

De exemplu, echipamentul dezvoltat de ICPE ACTEL în anii ’60, destinat antrenării motorului de c.c. (troliu, pompe de noroi, mese rotative etc.) utilizat în forajul terestru și marin, a fost modernizat în câteva variante iterative, în ritmul de evoluție a electronicii de putere.

Prima soluție s-a bazat pe amplificatoare magnetice, pentru acționarea cu turație variabilă și cuplu controlat al motorului de c.c. din aplicația de mai sus, conform figurii 1.

  • FIGURA 1. Acționarea unui motor de c.c. utilizând amplificatorul magnetic

Principiul amplificatorului magnetic se baza pe utilizarea unei înfășurări alimentate în c.c. pe același circuit magnetic pe care se găsesc înfășurările primare și secundare ale unui transformator trifazat de putere.

Prin variația curentului în înfășurarea de c.c., se obține o componentă continuă variabilă de tensiune în înfășurarea secundară, care însumată cu cealaltă componentăalternativăconduce la obținerea uneitensiuni alternative variabile la ieșirea amplifica­torului magnetic (figura 2), care, redresată cu o punte cu diode, devine continuă variabilă.

 FIGURA 2. Forma de undă a tensiunii la ieşirea amplificatorului magnetic

Următoarea soluție inovativă care trebuia să depășească dezavantajele amplificatorului magnetic a urmat în anii ’70, bazată pe principiul de func-ționare Ward - Leonard (figura 3).

  •  FIGURA 3. Schema electrică de principiu a acţionării de tip Ward-Leonard

Motorul termic MT are turație constantă (fixă) și antrenează mecanic generatorul de c.c., excitat cu curentul de excitație variabil Iex care reprezintă sursa de alimentare variabilă pentru motorul de c.c..

Tensiunea de la bornele generatorului are valoarea:

reglabilă, în funcție de curentul variabil de excitație al generatorului și de turația constantă a motorului termic MT.

A treia soluție inovativă a apărut în anii ’75, odată cu apariția ventilelor comandate de tip tiris­tor, concretizată într-un produs de serie, conver­torul c.a./c.c., care funcționează și astăzi în foarte multe din aplicațiile ICPE ACTEL. Schema elec­trică de principiu se regăsește în figura 4, cu UM = f(Uin, α), unde α reprezintă unghiul de aprin­dere al tiristoarelor.

  • FIGURA 4. Schema electrică de principiu a acţionării motorului de c.c. folosind convertoare c.a./c.c.

 3.2. Reevaluarea capabilităţii tehnice a produselor existente

Relația cu potențialii clienți este prioritară în politica de marketing a ICPE ACTEL.

În urma colaborării cu aceștia au apărut soluții și produse inovative, cu eficiență energetică sporită.

Ca exemplu, unul din produsele dezvoltate de ICPE ACTEL și realizate într-o serie destul de mare este echipamentul RUN (redresor universal numeric), folosit în gospodăriile de curent continuu din centralele electrice, în stații de distribuție și în uzine etc., pentru asigurarea managementului inteligent corespunzător al bateriilor de acumulatori. Schema electrică de principiu a unui produs RUN este prezentată în figura 5.

În reproiectarea echipamentului s-a avut în vedere condiția de mentenanță a bateriilor, de descărcare a acestora pe un consumator, de obicei pe sarcina căreia îi asigurau funcționarea, pentru evitarea sulfatării premature a elementelor consti­tutive.

Deoarece procesul de descărcare controlată a bateriilor de acumulatori trebuie să se realizeze la curent constant, ceea ce în practică nu se realiza, au apărut ca necesare soluția și produsul inovativ RUN-R .

Schema electrică de principiu este prezentată în figura 6.

 

  • FIGURA 5. Schema electrică de principiu a unui produs RUN

  • FIGURA 6. Schema electrică de principiu a unui produs RUN-R

 În schema din figura 6, dacă se închide con­tactul K1, transferul de putere este similar figurii 5. Dacă se închide contactul K2, se inversează semnul tensiunii U la intrarea în convertorul u și, corelat cu regimul de funcționare al convertorului, care trece din regimul redresor în regimul invertor, puterea P devine:

Rezultă că puterea (energia) bateriei de acumu­latori se va transfera înspre rețeaua Uin~ și astfel bateria se descarcă în rețeaua de tensiune la curent constant și controlat.

Produsul dezvoltat de ICPE ACTEL în ultimii ani și vândut în peste 1500 exemplare este brevetat la OSIM și constituie rezultatul unor activități de promovare a inovării în mod intensiv.

3.3. Dezvoltarea de produse noi inovative

Un alt model de inovare în strategia ICPE ACTEL este acela de a veni în întâmpinarea pieței de produse românești și străine, a clienților tradiționali, precum și a potențialilor clienți cu produse noi, dezvoltate fie cu acoperire financiară proprie, fie prin participarea la programe naționale și interna-ționale de cercetare și cu cofinanțare externă Un exemplu în acest domeniu este rezultatul proiectului 4DPST/20.08.2013, contract încheiat cu autoritatea contractantă UEFISCDI, „Sistem static inovativ de pornire a motoarelor sincrone de mare putere”, care își propune dezvoltarea unui produs nou inovativ de pornire și control al motoarelor sincrone de putere medie și mare, utilizate în diverse aplicații și în mod deosebit antrenarea compresoarelor de hidrocarburi din industria de gaze din România, cu eficiență energetică sporită. Schema electrică de principiu a acestui produs este prezentată în figura 7.

  • FIGURA 7. Schema electrica de principiu a produsului inovativ „Sistem static inovativ de pornire a motoarelor sincrone de mare putere”

Aspectele tehnice inovative ale noului produs se referă la:

  • deconectarea rezistenței de pornire din circuitul înfășurării de excitație, Rex;
  • conectarea sursei Ual~ în înfășurarea rotorică până la finalizarea procesului de pornire și comanda introducerii rezistenței Rex la momentul potrivit;
  • protecție totală a regimului de pornire;
  • reducerea gabaritelor, a costurilor echipamentului de pornire și eliminarea solicitărilor mecanice produse de elementele în mișcare;
  • controlul reușitei pornirii motorului sincron prin menținerea stabilității funcției de pornire la orice factor de putere al sarcinii și la orice valoare a acesteia și managementul energetic al parametrilor motorului sincron și reducerea puterii reactive la pornire.

Această idee s-a fundamentat pe baza cerințelor beneficiarilor aplicațiilor cu motoare sincrone, precum și a experienței acumulate de ICPE ACTEL în dezvoltarea produselor de tip SRATN, adică a echipamentelor de excitație statică pentru generatoarele sincrone folosite intens în producția de energie electrică.

4. Concluzii

Activitatea de inovare este un proces dinamic, dependent de relația dintre inovator și beneficiarul inovației.

Inovarea trebuie susținută în cadrul unei strategii de management propriu, dar și integrată într-un program de strategie națională, economică, energetică, de cercetare și dezvoltare.

Activitatea de inovare, transformată în tradiție, a determinat evoluția ICPE ACTEL, recunoscută ca societate pur inovativă.

Structura organizațională a firmei ICPE ACTEL este perfect compatibilă cu strategia și activitatea de cercetare-producție-urmărire în exploatare a produselor proprii.

Totuși, activitatea inovativă este condiționată puternic de sursele de finanțare. Cu toate acestea, ICPE ACTEL și-a înțeles misiunea de permanent creator de produse competitive, implicit eficiente din punct de vedere energetic, pe întreg lanțul energetic, de la producător la consumator, ancorat în realitățile economice și raportat la oportunitățile de piață.


ION POTÂRNICHE este dr. ing.,Director GeneralICPE ACTEL