Analysis of the Environmental Impacts of Low Voltage Cast Iron Induction Motor : case study for ABB Motors R&D
Wicklén, Emilia (2024)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024052415526
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024052415526
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö tehtiin ABB Oy, IEC LV Motors Vaasan R&D-osastolle. Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää elinkaariarvioinnin (LCA) avulla, kuinka sähkömoottorin suunnittelumuutos vaikuttaa ympäristövaikutuksiin, tässä työssä tarkasteltiin kuinka sähkömoottorin jäähdytysripojen madaltaminen vaikuttaa hiilidioksidipäästöihin moottorin elinkaaren aikana.
Opinnäytetyössä tehtiin elinkaariarvioinnit yhdelle ABB:n induktiomoottorille, jonka jäähdytysripoja alkuperäisestä korkeudesta madallettiin 10 mm ja 20 mm. Elinkaariarvioinnit suoritettiin ympäristövaikutusten arviointiohjelma SimaPro:lla. Elinkaariarviointien periaatteet ja puitteet on esitetty ISO 14040 -standardissa, kun taas vaatimukset löytyvät ISO 14044 -standardista. Elinkaariarviointi koostuu neljästä vaiheesta: Tavoitteiden ja laajuuden määrittely, inventaarioanalyysi (LCI), vaikutusarviointi (LCIA) ja tulosten tulkinta.
Molemmissa madalletuissa jäähdytysripakorkeuksissa kaikki muut elinkaaren vaiheet tuottavat vähemmän hiilidioksidipäästöjä verrattaessa alkuperäiseen jäähdytysripakorkeuteen paitsi käyttövaihe. Tuloksista näkee, että jäähdytysripoja madaltaessa käyttövaiheen hiilidioksidipäästöt nousevat, mikä johtuu alentuneesta energiatehokkuudesta. Toimeksiantajalla on mahdollisuus hyödyntää elinkaariarvioinnin tuloksia tutkiessaan tuotteiden optimointimahdollisuuksia sekä uusia tuotteita suunniteltaessa. This thesis was done for the R&D department, ABB Oy, LV Motors. The purpose of the thesis was to use Life Cycle Assessment (LCA) and understand how a design change in an electric motor influences the environmental impact. Specifically, the case study was to research how reducing the height of the cooling fins of an electric motor affects CO₂ emissions during the life cycle of the motor.
Life cycle assessments were performed using SimaPro for one ABB induction motor with reduced cooling fins from the original height by 10 mm and 20 mm. The principles and framework for life cycle assessments are set out in ISO 14040, while the requirements can be found in ISO 14044. The life cycle assessment consists of four stages: defining goal and scope, inventory analysis (LCI), impact assessment (LCIA) and interpretation of results.
With both reduced cooling fin heights, all other life cycle phases produce less CO₂ emissions when compared to the original cooling fin height except the downstream use phase. The results show that CO₂ emissions from the use phase increase when cooling fins are reduced, which is due to the decreased energy efficiency. The R&D department can utilize the results of the life cycle assessment when investigating the optimization possibilities of products as well as when designing new products.
Opinnäytetyössä tehtiin elinkaariarvioinnit yhdelle ABB:n induktiomoottorille, jonka jäähdytysripoja alkuperäisestä korkeudesta madallettiin 10 mm ja 20 mm. Elinkaariarvioinnit suoritettiin ympäristövaikutusten arviointiohjelma SimaPro:lla. Elinkaariarviointien periaatteet ja puitteet on esitetty ISO 14040 -standardissa, kun taas vaatimukset löytyvät ISO 14044 -standardista. Elinkaariarviointi koostuu neljästä vaiheesta: Tavoitteiden ja laajuuden määrittely, inventaarioanalyysi (LCI), vaikutusarviointi (LCIA) ja tulosten tulkinta.
Molemmissa madalletuissa jäähdytysripakorkeuksissa kaikki muut elinkaaren vaiheet tuottavat vähemmän hiilidioksidipäästöjä verrattaessa alkuperäiseen jäähdytysripakorkeuteen paitsi käyttövaihe. Tuloksista näkee, että jäähdytysripoja madaltaessa käyttövaiheen hiilidioksidipäästöt nousevat, mikä johtuu alentuneesta energiatehokkuudesta. Toimeksiantajalla on mahdollisuus hyödyntää elinkaariarvioinnin tuloksia tutkiessaan tuotteiden optimointimahdollisuuksia sekä uusia tuotteita suunniteltaessa.
Life cycle assessments were performed using SimaPro for one ABB induction motor with reduced cooling fins from the original height by 10 mm and 20 mm. The principles and framework for life cycle assessments are set out in ISO 14040, while the requirements can be found in ISO 14044. The life cycle assessment consists of four stages: defining goal and scope, inventory analysis (LCI), impact assessment (LCIA) and interpretation of results.
With both reduced cooling fin heights, all other life cycle phases produce less CO₂ emissions when compared to the original cooling fin height except the downstream use phase. The results show that CO₂ emissions from the use phase increase when cooling fins are reduced, which is due to the decreased energy efficiency. The R&D department can utilize the results of the life cycle assessment when investigating the optimization possibilities of products as well as when designing new products.