Vodárenská společnost SEMEA dosáhla náhradou dosavadních čerpadel za moderní čerpadlo s pohonem vyvinutým společnostmi LEROY-SOMER a FLOWSERVE doby návratnosti 14 měsíců. Pro tuto úlohu, původně s konstantními otáčkami čerpadel, jsou charakteristické malé změny požadovaného průtoku, a proto je potenciál úspor energie regulací otáček čerpadla malý. Je to dobrý příklad, že změnou pohonu lze i v tomto případě dosáhnout ekonomického zisku. Společnost SEMEA má 45 zaměstnanců a stará se o distribuci vody v regionu Angouleme ve Francii (16 sídel, 110 000 obyvatel). Potřebovala nahradit starý systém skládající se ze dvou motorů a čerpadla, který se staral o dodávku vody do vodojemu Ruelle on Touvre (4 000 m3).
Obrátila se proto na společnosti Leroy-Somer a dodavatele čerpadel FLOWSERVE, aby navrhly energeticky úsporné řešení.
Obchodní ředitel FLOWSERVE v Nantes Didier HEISSAT vysvětluje: „Nejprve jsme společně s LEROY-SOMER analyzovali situaci. Chtěli jsme si být jistí, že dokážeme optimalizovat hydraulické parametry v závislosti na charakteristice čerpadla. Každý hydraulický systém se chová jinak v závislosti na vlastnostech čerpadla, ventilů a tlakových ztrátách v potrubí. Pro zlepšení energetické účinnosti potřebujete, aby charakteristika čerpadla nebyla příliš plochá. V případě společnosti SEMEA jsme viděli určitý potenciál úspor, ačkoliv od začátku se nám nezdál být příliš velký. V závislosti na 
těchto výsledcích jsme se rozhodli použít nové, energeticky účinnější čerpadlo. Vybrali jsme typ 300LNN600, který byl vyvinut v souladu s naší koncepcí eco design a používá dvouvtokové oběžné kolo (split case). Má kapacitu 500 až 1 100 m3/h. Také jsme podle požadovaného výkonu čerpadla a parametrů distribuční sítě vybrali nejlepší motor.“
„Společnost LEROY-SOMER nahradila ve své části projektu dva původní motory jediným synchronním motorem s permanentními magnety PLSRPM 315 s rozsahem výkonů do 350 kW a 1 500 otáčkami za minutu. Rozhodli jsme se řídit jej měničem POWERDRIVE MDS 470T, abychom mohli co nejlépe regulovat průtok na požadovanou hodnotu, a to i přesto, že v případě společnosti SEMEA je průtok víceméně stabilní. Konfigurace je výsledkem analýzy a simulací, které jsme realizovali. Paralelně jsme společně s FLOWSERVE vykonali kompletní testy s cílem určit bod, kde má čerpadlo nejlepší účinnost,“ vysvětluje Pierre-Emmanuel Sarre, prezident divize Drive System.
Na základě předložených výsledků se SEMEA rozhodla pro toto řešení mechanismu pohonu: „Mohli jsme jednoduše vyměnit komponenty, které dosáhly konce své životnosti. S ohledem na životní prostředí a hospodárnost provozu jsme ale dali přednost lépe optimalizovanému řešení, ačkoliv nám výběr nejlepší varianty zabral více času. Spotřebu elektřiny vztaženou na krychlový metr dopravované vody jsme snížili o 10 %. Navíc má čerpadlo o 15 % větší výkon, a to nám lépe umožňuje využít osmihodinovou dobu snížené sazby ‚nočního proudu‘. Můžeme tak ušetřit dvě hodiny provozu s denní sazbou. Celkové náklady spojené s modernizací a regulací rychlosti se nám vrátily za čtrnáct měsíců. Pokládám to za úspěch, který nás vede k tomu, abychom stejný přístup uplatnili i u dalších čerpadel v podniku,“ dodává Michel LABET, production manager společnosti SEMEA.
Pro LEROY-SOMER je optimalizace spotřeby elektřiny prioritní záležitost. Pierre-Emmanuel Sarre vysvětluje: „Ekonomické a ekologické přínosy jsou významné: soulad s normami, omezení emisí CO2 a samozřejmě optimalizace spotřeby elektřiny. Uvažujeme-li životnost 10 let, je u běžného pohonu 95 % celkových nákladů tvořeno spotřebou elektřiny. Pořizovací cena a cena za údržbu tvoří jen 2 až 3 % celkových nákladů. Každý případ je jedinečný a potenciál pro úsporu nákladů je pokaždé jiný. Naší úlohou je pomáhat zákazníkům dosahovat co nejkratší návratnost investic. V této oblasti máme skutečné znalosti a spoléháme se na unikátní softwarové nástroje.“
„Naše úsilí v této oblasti je značné. Například jsme pro naše partnery a servisní střediska vytvořili označení ‚odborník na optimalizaci spotřeby pohonů‘. Tito partneři provádějí na místě instalace sérii měření, podávají návrhy, projektují a montují pohon a starají se o jeho údržbu. Také doporučujeme zákazníkům investiční dotace z programů na podporu úspor energie,“ shrnuje Pierre-Emmanuel Sarre.
Řešení jsou založená na technických prostředcích LEROY-SOMER, jmenovitě na motorech a na motorech s převodovkami pro konstantní rychlost s vysokou účinností, stejně jako na pohonech s proměnnou rychlostí, jako jsou např. řiditelné pohony Powerdrive s výkonem do 2 800 kW. Tyto pohony jsou unikátní mimo jiné také tím, jak snadno se programují.
„Možnost regulovat rychlost nám umožňuje přizpůsobit otáčky motoru skutečným potřebám úlohy. Jestliže se vyžaduje regulace průtoku, je to nejčastěji hlavní zdroj snížení nákladů na elektřinu,“ vysvětluje Pierre-Emmanuel Sarre. „To jsou nejjednodušší případy. My jsme ovšem nemohli počítat s úsporami vlivem regulace rychlosti, neboť je známo, že měnič frekvence zvýší spotřebu o 3 %. Nehledě na to lze konstatovat, že v praxi přináší výměna pohonu v jednom případě ze dvou ekonomické úspory,“ vysvětluje Didier HEISSAT.
Zařízení instalované společností LEROY-SOMER je ze sortimentu Dyneo®. Jde o motory s permanentními magnety s proměnnou rychlostí. Tyto motory, v souladu s vývojem norem pro energetickou účinnost IE, dosahují velké energetické účinnosti, nad úrovní IE3, a to unikátně v celém rozsahu rychlostí. Umožňují dosáhnout krátké doby návratnosti investic. Velmi kompaktní motory Dyneo® lze snadno integrovat do kompletního systému. Otáčky motoru jsou do 5 500 min1.
Výhodou synchronních motorů s permanentními magnety je velká účinnost. Ve srovnání se střídavými indukčními motory se magnetický tok neindukuje ve statoru, ale je přímo vytvářen sadou permanentních magnetů vestavěných v rotoru. V případě indukčních asynchronních motorů jsou otáčky motoru menší než frekvence magnetického pole ve statoru. U pohonů s permanentními magnety je magnetický tok synchronní s frekvencí pole indukovaného statorem. Zatímco u asynchronního motoru jsou ztráty v rotoru přibližně třetina celkových ztrát, u motorů Dyneo® jsou ztráty v rotoru zanedbatelné.
„LEROY-SOMER vyvíjí motory s permanentními magnety už řadu let. Díky tomu můžeme dnes nabídnout široký sortiment pohonů od 0,75 kW do 600 kW s otáčkami od 375 do 5 500 min1.“ shrnuje Pierre-Emmanuel Sarre.