变频调速的节能意义

变频调速的节能意义   风机水泵类负载多是根据满负荷工作需要来选型,实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态,由于交流电机调速很困难,常用挡风板、回流阀或开/停机时间来调节风量或流量。同时大电机在工频状态下频繁开/停比较困难,电力冲击较大,势必造成电能损耗和开/停机时的电流冲击。采用变频器直接控制风机、泵类负载是一种蕞科学的控制方法。当电机在额定转速的80%运行时,理论上其消耗的功率为额定功率的(80%)3,即51.2%,除去机械损耗、电机铜、铁损等影响,节能效率也接近40%。同时也可以实现闭环恒压控制,节能效率将进一步提高。由于变频器可实现大的电动机的软停、软起,避免了启动时的电压冲击,减少电动机故障率,延长使用奉命,同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗,因此为达到节能目的推广使用变频器已成为各地节能工作部门以及各单位节能工作的重点。 阀门特性及变频调速节能原理   阀门的开启角度与管网压力、流量的关系示意图如图。当电机以额定转速N运行,阀门角度以a0(全开)、a、a1变化时,管理道压力与流量只能是沿A,B,C点变化。即若想减小管道流量到Q1,则必须减小阀门开度到a1,这使得阀前压力由原来的P0降到Ph。阀前阀后存在一个较大的压差 △P=Pq-Ph 阀门位置与压力流量关系图   如果让阀门全开(开度为a0),采用变频调速,使风机转速至n1,且流量等于Q1,压力等于Ph,那么在工艺上则与阀门调节一样,达到燃烧控制的要求。而在电机的功耗上则大不一样,风机水泵的轴功率与流量和扬程或压力的成绩成正比。在流量为Q1,用阀门节流时,令电动机的功率为N1=KPhQ1,用变频调速比阀门节流节省的电能:          Ni-N1=K(Pq-Ph)Q1=Q1△P   由图可见,流量越低,阀门前后压差越大,也就是说用变频调速在流量小、转速低时,节能效果更好。 目前绝大多数锅炉控制系统中的风量调节都是能过调节风门挡板实现的。这种风量调节方式不但使风机的效率降低,也使很多能量白白消耗在挡板上。为了节约电能,提高锅炉燃烧控制水平,增加经济效益,采用变频调速系统取代低效节能效果计算如下。 节能效果计算 一、锅炉现有鼓风机一台,配用160kW电机,风量在80%-30%之间变化,设电机全速供水量为Qn,空载损耗为0.1(Y0≈cosnt)每天总供风量为60%Qn,则全速Pp=(160-160*0.1)kW=144kW。 1、变频时:每天只需功率          Pm2=(16+(60%)×144)kW=47kW      节约的功率:Pj=(144-47)kW=97kW 2、如果电费按0.7元/kW小时计算,每年药的电费是:        97kW×24h×365×0.7元/kWh=59480元=59万元 二、锅炉现有引风机一台,配用185kW电机,风量在90%-70%之间变化,设电机全速供水量Qn,空载损耗为0.1(Y0≈cosnt),每天总供风量为80%Qn,则全速Pp=(185-185×0.1)kW=166.5kW 1、变频时,每天只需功率          Pm2=(18.5+(80%)×166.5)kW=103.748kW   节约的功率:Pj=(166.5-103.748)kW=63kW 2、如果电费按0.7元/kW小时计算,每年节约的电费      63kW×24h×365×0.7元/kWh=386316元=38万元 三、每年总节约的电费:59+38=97万元 由以上估算情况可知,半年内经易可收回投资.

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