Laiva- tai voimalaitoskokoluokan dieselmoottorin esivoitelupumpun taajuusmuuttajakäyttö
Laiva- ja voimalaitoskokoluokan moottoreissa käytetään esivoitelupumppuja. Esivoitelulla varmistetaan, että moottorin sisällä kiertää voiteluöljy suojaamassa komponentteja myös silloin kun moottori ei käy tai sitä ollaan jonkin ajan kuluttua käynnistämässä. Monissa aluksissa energiankulutus moottorin esivoitelujärjestelmien osalta on vuositasolla korkea. Kansainvälinen merenkulkujärjestö (IMO) tavoittelee merenkulusta aiheutuvien kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä vuoteen 2050 mennessä asettamansa tavoitteen mukaisesti. Tämä tavoite korostaa tarvetta kehittää ja ottaa käyttöön energiatehokkaita ratkaisuja, kuten taajuusmuuttajakäyttöisiä esivoitelupumppuja.
Moottorin esivoitelujärjestelmän energiatehokkuuden parantaminen: Testitulokset ja säästöpotentiaali
Moottorin esivoitelujärjestelmän sekä taajuusmuuttajan toimintaperiaatteen tutkiminen on keskeistä energiatehokkuuden parantamisessa. Suurimmassa osassa nykyisiä järjestelmiä esivoitelupumppua käytetään suorasyötöllä, jolloin sähkömoottorin kierrosnopeus pysyy jatkuvasti nominaalissa. Riittävä esivoitelu pystytään kuitenkin saavuttamaan myös pienemmällä sähkömoottorin kierrosnopeudella, jonka avulla järjestelmän sähkönkulutusta voidaan optimoida. Taajuusmuuttajalla voidaan säätää sähkömoottorin pyörimisnopeutta portaattomasti ja tämä mahdollistaa energian käytön optimoinnin sekä vähentää turhaa kulutusta.
Moottorilaboratoriossa suoritetut testit ja operoivilta aluksilta kerätty data tarjoavat arvokasta tietoa siitä, miten taajuusmuuttaja voi vaikuttaa energiankulutukseen. Alla olevat testitulokset tukevat säästöpotentiaalin olemassaoloa:
Taajuusmuuttajakäyttöisten esivoitelupumppujen taloudelliset ja ympäristöhyödyt laivojen moottoreissa
Suurimmassa osassa laivoista energia tuotetaan polttomoottoreilla, jolloin energian säästöllä voidaan vaikuttaa laivan päästöihin ja polttoainekustannuksiin. Taajuusmuuttajakäyttöisten ratkaisujen avulla voidaan saavuttaa merkittäviä säästöjä sekä vähentää ympäristövaikutuksia. Lisäksi taajuusmuuttajan käyttö voi vaikuttaa laitteiden elinikään ja huoltoväliin, mikä parantaa kokonaiskustannustehokkuutta.
Taajuusmuuttajakäyttöisen esivoitelupumpun hintaero nykyisen ratkaisun ja taajuusmuuttajalla ohjatun ratkaisun välillä on yksi tärkeä tekijä, joka tulee ottaa huomioon. Vaikka alkuinvestointi saattaa olla korkeampi, pitkän aikavälin säästöt energiankulutuksessa ja huoltokustannuksissa voivat tehdä taajuusmuuttajakäyttöisestä ratkaisusta taloudellisesti kannattavan.
Yhteenvetona voidaan todeta, että taajuusmuuttajakäyttöisten esivoitelupumppujen käyttö tarjoaa merkittäviä etuja energiatehokkuuden, ympäristövaikutusten ja kustannustehokkuuden näkökulmasta. IMO:n asettamien tavoitteiden saavuttaminen edellyttää innovatiivisten ratkaisujen kehittämistä ja käyttöönottoa, ja taajuusmuuttajakäyttöiset esivoitelupumput ovat yksi askel kohti kestävämpää merenkulkua.
Lähteet
Tuovinen, M. 2025. Operating the engine pre-lubrication pump with frequency converter : minimizing energy consumption and environmental impact – Theseus. Opinnäytetyö (AMK). Konetekniikka. Turku: Turun ammattikorkeakoulu.