變頻調(diào)速恒壓供水設備采用變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)優(yōu)化實例
變頻調(diào)速恒壓供水設備節(jié)能分析
變頻調(diào)速恒壓供水設備節(jié)能分析
4.1 變頻調(diào)速恒壓供水設備節(jié)能原理
根據(jù)水泵工作原理與運行曲線，我們可以得到圖6中的100％轉(zhuǎn)速運行曲線，這條曲線配合水泵在不同流量運行時的特性曲線（阻抗曲線）可以得到在未應用變頻調(diào)速情況下使用閥門調(diào)節(jié)控制流量、壓力。 理論上，全流量工作時，采用變頻器和閥門調(diào)節(jié)時，輸入的功率一致，其功率為AI0K包圍的面積，當水泵運行點由A（100％流量）點移動到B點（80％流量）時，如果采用閥門調(diào)節(jié)控制時，電動機的功率為BH0L包圍的面積，但是采用變頻器拖動水泵后，由于特性的改變，其輸入功率為EJ0L包圍的面積，其節(jié)能效果為：BHJE包圍的面積。因此在理論上，采用變頻器改造水泵后，將會取得很好的節(jié)能效果。
由流體力學可知流量Q與轉(zhuǎn)速n的一次方成正比，壓力H與轉(zhuǎn)速n的平方成正比，軸功率Ps與轉(zhuǎn)速n的立方成正比，即Q ∞ n，H ∞ n2，Ps ∞ n3
當所需要的流量減少，水泵轉(zhuǎn)速降低時，其軸功率按轉(zhuǎn)速的三次方下降。如所需流量為額定流量的80%，則轉(zhuǎn)速也下降為額定轉(zhuǎn)速的80%，那么水泵的軸功率將下降為額定功率的51.2%；當所需要流量為額定流量的50%時，水泵的軸功率將下降為其額定功率的12.5%。當然轉(zhuǎn)速降低時，效率也會有所降低，同時還應考慮控制裝置的附加損耗等影響。
4.2 變頻調(diào)速恒壓供水設備效益
變頻器自投運以來，運行良好，達到了改造的目的。根據(jù)變頻改造前后的運行記錄，在變頻改造前，每一班8小時，耗電為2000KWh；變頻改造后，每一班8小時，耗電為1400KWh，變頻改造后相比改造前節(jié)能達30％。按照年平均運行300天計算，年節(jié)電可達：（2000－1400）×3×300＝54萬度，經(jīng)濟效益十分可觀。
變頻調(diào)速恒壓供水設備變頻改造以后，循環(huán)泵調(diào)節(jié)閥門一直處于全開狀態(tài)，對其維護量大大減少。變頻啟動時電機轉(zhuǎn)速從0逐漸平穩(wěn)的升到所需轉(zhuǎn)速，沒有沖擊，電流從零開始上升，不會超過額定電流，解決了電機啟動時的大電流沖擊問題，消除了大啟動電流對電機、傳動系統(tǒng)和主機的沖擊應力，大大降低日常的維護保養(yǎng)費用，延長了電機、水泵壽命。
5 結(jié)束語
對1＃機組循環(huán)水泵實施了變頻改造后，節(jié)約了大量的電能，改善了工藝過程，電機實現(xiàn)了軟啟動，延長設備的使用壽命，減少維修量，取得了預期的效果。
變頻調(diào)速恒壓供水設備簡概
交流電機變頻驅(qū)動是我國近幾年來發(fā)展較快的高新技術(shù),這種變頻技術(shù)主要應用于變負荷的水泵和風機,它比用閥門,節(jié)流孔來調(diào)節(jié)流量要節(jié)省很多的能源,這種技術(shù)的應用,正符合 節(jié)能產(chǎn)品推廣計劃。
根據(jù)流體力學的基本原理,當水泵變頻調(diào)速替代閥門進行流量調(diào)節(jié)時,節(jié)能效果十分顯著。因為水泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比；壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比；軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。所以水泵采用變頻調(diào)速時,節(jié)能效果與調(diào)節(jié)閥門相比,可省電40-50%。
據(jù)統(tǒng)計,常規(guī)水泵大部分時間在額定負荷下運行工作。特別是自來水廠和居民小區(qū)的生活給水泵,設計時均按較大用水負荷選泵,而每天24小時用水負荷變化很大,在夜間用水負荷更低。隨著空調(diào),淋浴設施進入家庭,進一步加大了用水的波峰與波谷的差值。對水泵采用變頻調(diào)速,根據(jù)用水量的變化來調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速,不僅可以節(jié)省大量的能源,而且降低了水泵運行躁聲,廷長了水泵的使用壽命。
我公司研制,生產(chǎn)的變頻調(diào)速生活恒壓給水設備取代了水塔,高位生活水箱和傳統(tǒng)的氣壓供水設備,選用世界知名品牌的高性能進口變頻器,采用 微控機自動控制單臺或多臺水泵實現(xiàn)恒壓供水。
變頻調(diào)速恒壓供水設備的變頻控制原理
用變頻調(diào)速來實現(xiàn)恒壓供水,與用調(diào)節(jié)閥門來實現(xiàn)恒壓供水相比,節(jié)能效果十分顯著（可根據(jù)具體情況計算出來）。其優(yōu)點是：
1, 起動平衡,起動電流可限制在額定電流以內(nèi),從而避免了起動時對電網(wǎng)的沖擊；
2, 由于泵的平均轉(zhuǎn)速降低了,從而可延長泵和閥門等的使用壽命；
3, 可以消除起動和停機時的水錘效應；
變頻調(diào)速恒壓供水設備優(yōu)點
解決低水壓問題
-采用恒壓變頻供水設使得整個建筑屋內(nèi)的供水保持壓力恒定。
避免使用屋頂水箱造成的水質(zhì)污染
取代傳統(tǒng)的屋頂水箱供水方式,消除了水污染的源頭。
減小建筑成本,增大空間面積
取消傳統(tǒng)的屋頂水箱,使建筑受力減小,結(jié)構(gòu)簡單,成本降低。
節(jié)約電能,縮小占地面積
-比一般供水設備節(jié)電30%以上,該設備占地面積小,安裝簡單,縮短施工工期。
變頻調(diào)速恒壓供水設備應用范圍：
1、普通住宅樓、商住樓、居民小區(qū)的生活消防供水。
2、高層建筑、賓館飯店的生活消防供水。
3、綜合樓、寫字樓、俱樂部等建筑物的生活消防供水。
4、各種類型的恒壓廠及供水加壓泵站。
5、工礦企業(yè)的生產(chǎn)、生活供水、恒壓供應的工藝流程用水。
6、生活小區(qū)、學校，賓館，高層建筑等的熱水供應系統(tǒng)或熱水采暖系統(tǒng)。
7、各種類型的循環(huán)水、冷卻水供應系統(tǒng)。
8、深水井（深水泵、潛水泵）恒壓臺山無負壓供水設備。
9、污水處理廠、排水站的自動恒壓液位控制。
10、石油、化工等行業(yè)輸送石油及含酸堿等的液體系統(tǒng)。
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