水泵、風機變(bian)頻到底能(neng)節多少(shao)能(neng)?且看舉例(li)分析。
舉例(li):現有(you)一臺250KW風機,現采用星三角(jiao)起動運行,工(gong)作電流太(tai)約在360A左右(you),如果改(gai)成變(bian)頻器從(cong)50Hz降至(zhi)45Hz和(he)40Hz,分別(bie)節能多少百分比?
分析:
1. 當(dang)變頻50Hz降至45Hz時。
P45/P50=45(3次方)/50(3次方)
P45=0.729×P50
當頻率(lv)為50Hz時,已知工(gong)頻耗電(dian)功率(lv)為250KW/h。
當頻率為50Hz時(shi),P45=0.729×P50=0.729×250=182.2KW/h 。
節能比例(li):250-182.25/250×100%=27.1%
2. 當變(bian)頻50Hz降(jiang)至35Hz時。
P45/P50=45(3次方(fang))/50(3次方(fang))
P45= 0.512×P50
節(jie)能比例: 48.8%
3. 公式(shi):P45/P50=45(3次方)/50(3次方)
這個叫(jiao)什么公式,這個公式怎(zen)么來(lai)的?
公(gong)式:P45/P50=45(3次方)/50(3次方)
這個公(gong)式(shi)是由風機(ji)工作(zuo)特性決定的,由于風機(ji)是二(er)次(ci)方(fang)負載,軸功率與轉速的三次(ci)方(fang)成正比(bi)。 推(tui)導如下(xia):
風機、水泵類負載使(shi)用變頻(pin)器節能計算(suan)
比例定(ding)律的定(ding)義(yi):
同一(yi)臺水泵,當葉輪直(zhi)徑不(bu)變,而改變轉(zhuan)速時,其性能的變化規律。
流量(liang)比:Q1/Q2=N1/N2
揚程比:H1/H2=(N1/N2)平(ping)方
因此,功率P1/P2= Q1/Q2×H1/H2 = N1/N2 ×(N1/N2)平(ping)方=(N1/N2)立(li)方
Q1,H1,P1分別是轉速N1時的流(liu)量(liang),揚程,軸功率。N1為電機(ji)同步轉速。
節能的估(gu)算
風機﹑泵(beng)類(lei)(lei)(lei)平(ping)方轉矩負載(zai)的變(bian)頻調(diao)(diao)速節(jie)能風機﹑泵(beng)類(lei)(lei)(lei)通用設備的用電占電動(dong)機用電的50%左(zuo)右,那就意味著占全國(guo)用電量(liang)的30%。生產中,對(dui)風機﹑水泵(beng)常用閥(fa)門、擋(dang)板進行節(jie)流調(diao)(diao)節(jie),增加(jia)了(le)管(guan)路的阻尼,電機仍舊以額定(ding)速度運行,這時能量(liang)消耗較大。如(ru)果用變(bian)頻器對(dui)風機﹑泵(beng)類(lei)(lei)(lei)設備進行調(diao)(diao)速控制,不(bu)需要再用閥(fa)門、擋(dang)板進行節(jie)流調(diao)(diao)節(jie),將閥(fa)門、擋(dang)板開到(dao)大,管(guan)路阻尼小(xiao),能耗也大為(wei)減少。
變頻調速節能計算時需考慮變頻器的效率(lv)
GB12668定義變(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)為(wei)轉換電(dian)能并能改(gai)變(bian)頻(pin)(pin)(pin)率的(de)(de)(de)電(dian)能轉換裝置。能量轉換過程中必然(ran)伴隨著(zhu)損(sun)耗。在變(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)內部(bu),逆(ni)變(bian)器(qi)(qi)功率器(qi)(qi)件的(de)(de)(de)開關損(sun)耗大,其余是電(dian)子元器(qi)(qi)件的(de)(de)(de)熱損(sun)耗和風(feng)機損(sun)耗,變(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)效率一般為(wei)95%-96%,因此(ci)在計(ji)算變(bian)頻(pin)(pin)(pin)調速節(jie)能時(shi)要將變(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)4%-5%的(de)(de)(de)損(sun)耗考慮在內。如考慮了變(bian)頻(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)損(sun)耗本(ben)文例(li)中計(ji)算的(de)(de)(de)節(jie)能率,就不是27.1%和48.8%,而(er)應(ying)該為(wei)22%-23%和43%-44%,這樣的(de)(de)(de)計(ji)算結果與實(shi)際節(jie)能率更為(wei)接近(jin)。
變頻調(diao)速與功率因數(shu)
變頻(pin)(pin)器用于50Hz調(diao)速控(kong)制。不管是平方轉(zhuan)矩特(te)(te)性負(fu)載(zai),還是恒轉(zhuan)矩特(te)(te)性負(fu)載(zai),調(diao)速才能(neng)(neng)(neng)節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng),不調(diao)速在工頻(pin)(pin)下運行是沒有節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)效果的。有時系(xi)統功(gong)率因(yin)數(shu)很(hen)低(di),使(shi)用變頻(pin)(pin)器后也有節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)效果,這不是變頻(pin)(pin)調(diao)速節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng),而(er)是補(bu)償(chang)功(gong)率因(yin)數(shu)帶來的節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)。
其他
還記得廣告(gao)里面(mian)的(de)1Hz,45W變頻嗎?如(ru)果廠家真能達(da)到(dao)1Hz這(zhe)種技(ji)術標準(zhun),那(nei)節(jie)能是顯(xian)而易(yi)見的(de),赫(he)茲就(jiu)是壓縮機工作(zuo)的(de)頻率。
普通定頻(pin)(pin)空調(diao)(diao)器的(de)壓(ya)縮(suo)機,電源頻(pin)(pin)率(lv)是(shi)(shi)50Hz固(gu)定,利用壓(ya)縮(suo)機啟動/停止的(de)間歇(xie)工(gong)作來調(diao)(diao)節(jie)室內的(de)溫度(du)。變(bian)頻(pin)(pin)空調(diao)(diao)器中壓(ya)縮(suo)機的(de)工(gong)作頻(pin)(pin)率(lv),在(zai)(zai)10-50Hz范圍內變(bian)動,也(ye)即(ji)壓(ya)縮(suo)機的(de)功率(lv)是(shi)(shi)可變(bian)的(de),在(zai)(zai)相當寬(kuan)的(de)設定溫度(du)范圍內,壓(ya)縮(suo)機可以不停地連續工(gong)作。如果是(shi)(shi)1Hz,空調(diao)(diao)壓(ya)縮(suo)機一(yi)分(fen)鐘轉一(yi)下就等于(yu)停機了,目前可能(neng)還(huan)在(zai)(zai)實(shi)驗室階段,是(shi)(shi)一(yi)種衡量技術的(de)標準,但實(shi)際應用意義不大。即(ji)使能(neng)做到,實(shi)際操作中很難實(shi)現,畢竟(jing)變(bian)頻(pin)(pin)空調(diao)(diao)除了省電,還(huan)要講究舒服(fu)。