智能型二次供水設備變頻節能的原理:
我國的電動(dòng)機用電量占全國發(fā)電量的60%~70%,二次供水水泵年耗電量占全國電力消耗的1/3。造成這種狀況的主要原因是:風(fēng)機、二次供水水泵等設備傳統的調速方法是通過(guò)調節入口或出口的擋板、閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調節給風(fēng)量和給水量,其輸出功率大量的能源消耗在擋板、閥門(mén)地截流過(guò)程中。由于風(fēng)機、二次供水水泵類(lèi)大多為平方轉矩負載,軸功率與轉速成立方關(guān)系,所以當風(fēng)機、二次供水水泵轉速下降時(shí),消耗的功率也大大下降,因此節能潛力非常大,最有效的節能措施就是采用變頻調速器來(lái)調節流量、風(fēng)量,應用變頻器節電率為20%~50%,而且通常在設計中,用戶(hù)二次供水水泵電機設計的容量比實(shí)際需要高出很多,存在“大馬拉小車(chē)”的現象,效率低下,造成電能的大量浪費。因此推廣交流變頻調速裝置效益顯著(zhù)。
智能型二次供水設備采用變頻器驅動(dòng)具有很高的節能空間。目前許多國家均已指定流量壓力控制必須采用變頻調速裝置取代傳統方式,規定風(fēng)機泵類(lèi)負載應該采用電力電子調速。
1、變頻節能
由流體力學(xué)可知,P(功率)=Q(流量)╳ H(壓力),流量Q與轉速N的一次方成正比,壓力H與轉速N的平方成正比,功率P與轉速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,當要求調節流量下降時(shí),轉速N可成比例的下降,而此時(shí)軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關(guān)系。例如:一臺二次供水水泵電機功率為55KW,當轉速下降到原轉速的4/5時(shí),其耗電量為28.16KW,省電48.8%,當轉速下降到原轉速的1/2時(shí),其耗電量為6.875KW,省電87.5%.
2、功率因數補償節能
無(wú)功功率不但增加線(xiàn)損和設備的發(fā)熱,更主要的是功率因數的降低導致電網(wǎng)有功功率的降低,大量的無(wú)功電能消耗在線(xiàn)路當中,設備使用效率低下,浪費嚴重,由公式P=S╳COSФ,Q=S╳SINФ,其中S-視在功率,P-有功功率,Q-無(wú)功功率,COSФ-功率因數,可知COSФ越大,有功功率P越大,普通水泵電機的功率因數在0.6-0.7之間,使用變頻調速裝置后,由于變頻器內部濾波電容的作用,COSФ≈1,從而減少了無(wú)功損耗,增加了電網(wǎng)的有功功率。
3、軟啟動(dòng)節能
由于二次供水水泵電機為直接啟動(dòng)或Y/D啟動(dòng),啟動(dòng)電流等于(4-7)倍額定電流,這樣會(huì )對機電設備和供電電網(wǎng)造成嚴重的沖擊,而且還會(huì )對電網(wǎng)容量要求過(guò)高,啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對擋板和閥門(mén)的損害極大,對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后,利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開(kāi)始,最大值也不超過(guò)額定電流減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求,延長(cháng)了設備和閥門(mén)的使用壽命。節省了設備的維護費用。