Pumping system optimization tool

Abstract

Pumping systems account for over 20 % of all electricity consumption in European industry. Optimization and correct design of such systems is important and there is a reasonable amount of unrealized energy saving potential in old pumping systems. The energy efficiency and therefore also the energy consumption of a pumping system heavily depends on the correct dimensioning and selection of devices. In this work, a graphical optimization tool for pumping systems is developed in Matlab programming language. The tool selects optimal pump, electrical motor and frequency converter for existing pumping process and calculates the life cycle costs of the whole system. The tool could be used as an aid when choosing the machinery and to analyze the energy consumption of existing systems. Results given by the tool are compared to the results of laboratory tests. The selection of pump and motor works reasonably well, but the frequency converter selection still needs development

Pumppausjärjestelmät kuluttavat Euroopassa jopa yli 20 % kaikesta teollisuuden käyttämästä sähköenergiasta ja viimeaikaisten tutkimusten mukaan niissä on merkittävä määrä hyödyntämätöntä energiansäästöpotentiaalia. Pumppausjärjestelmän energiatehokkuus ja siten energiankulutus riippuu paljon sen oikeasta suunnittelusta ja mitoituksesta.

Tässä työssä suunnitellaan ja toteutetaan Matlab-pohjainen graafinen pumppausjärjestelmien optimointityökalu, jolla voidaan helpottaa mitoitustyötä ja analysoida olemassa olevien järjestelmien energiankulutusta. Tehty työkalu valitsee olemassa olevalle pumppausjärjestelmälle optimaalisen pumpun, sähkömoottorin ja taajuusmuuttajan sekä laskee koko järjestelmän elinkaarikustannukset.

Työkalulla laskettuja tuloksia vertaillaan laboratoriomittausten tuloksiin. Pumpun ja moottorin valinnan osalta työkalu antaa oikeita tuloksia, mutta taajuusmuuttajan valinta vaatii vielä jatkokehitystä.