Като доставчик на 45kW променливи честотни дискове (VFDS), свидетел съм от първа ръка, трансформативното въздействие, което тези устройства могат да окажат върху вентилаторните и помпените системи. В тази публикация в блога ще се задълбоча в науката зад VFD и ще проуча колко енергия могат да спестят в тези решаващи приложения.
Разбиране на VFD
Преди да се потопим в икономията на енергия, нека първо да разберем какво е VFD. VFD, известен още като променливо честотно устройство или променливотоково задвижване, е електронно устройство, което контролира скоростта на електрически двигател, като променя честотата и напрежението, доставено към него. Това позволява прецизно управление на скоростта на двигателя, което от своя страна може да доведе до значителни икономии на енергия.
TheVFD променлива честотна задвижванеРаботи чрез конвертиране на входящата променлива мощност в DC захранване и след това обратно в променлив ток при желаната честота и напрежение. Този процес е известен като контрол на променливата честота и позволява на двигателя да работи с различни скорости в зависимост от изискванията за натоварване.
Значението на вентилаторните и помпените системи
Системите за вентилатори и помпи са основни компоненти в много индустриални и търговски приложения. Те се използват за придвижване на въздух, вода и други течности и консумират значително количество енергия. Всъщност системите за вентилатори и помпи представляват голяма част от общата консумация на енергия в много сгради и промишлени съоръжения.
Чрез оптимизиране на работата на вентилаторните и помпените системи можем да намалим потреблението на енергия, да по -ниски оперативни разходи и да подобрим общата ефективност на тези системи. Тук влизат VFD.
Как VFD спестяват енергия във вентилатора и помпените системи
Ключът към разбирането на това как VFD спестяват енергия във вентилатора и помпените системи се крие във връзката между скоростта на двигателя, консумацията на енергия и изискванията за натоварване. В традиционен двигател с фиксирана скорост двигателят работи с постоянна скорост, независимо от изискванията за натоварване. Това означава, че двигателят често работи с пълна скорост, дори когато натоварването е ниско, което води до загуба на енергия.
За разлика от тях, VFD позволява на двигателя да работи с променлива скорост, което означава, че двигателят може да се регулира, за да съответства на изискванията за натоварване. Когато натоварването е ниско, VFD може да намали скоростта на двигателя, което от своя страна намалява консумацията на енергия. Това е известно като законите за афинитет, които посочват, че консумацията на енергия на вентилатор или помпа е пропорционална на куба на скоростта на двигателя.
Например, ако скоростта на двигателя бъде намалена с 20%, консумацията на енергия ще бъде намалена с приблизително 50%. Това означава, че дори малкото намаляване на скоростта на двигателя може да доведе до значителни икономии на енергия.
Изчисляване на икономия на енергия
За да изчислим икономия на енергия, които могат да бъдат постигнати чрез използване на 45kW VFD във вентилатор или помпа, трябва да разгледаме няколко фактора, включително профила на натоварване, работни часове и ефективността на двигателя и VFD.
Да приемем, че имаме вентилаторна система, която работи 24 часа на ден, 365 дни в годината и че профилът на зареждане е такъв, че вентилаторът работи при пълно натоварване за 50% от времето и при половината натоварване за останалите 50% от времето. Моторът е двигател с фиксирана скорост 45kW, а ефективността на двигателя и VFD е 90%.
Използвайки законите за афинитет, можем да изчислим консумацията на мощност на вентилаторната система при пълно натоварване и на половин товар. При пълно натоварване консумацията на енергия на двигателя 45kW е 45kW. При половин товар консумацията на мощност на двигателя е приблизително 11,25kW (тъй като консумацията на енергия е пропорционална на куба на скоростта на двигателя).
Ако инсталираме 45kW VFD във вентилаторната система, можем да коригираме скоростта на двигателя, за да съответстват на изискванията за натоварване. При пълно натоварване VFD ще работи с двигателя с пълна скорост, а консумацията на енергия ще бъде 45kW. При половин товар VFD ще намали скоростта на двигателя с 50%, а консумацията на енергия ще бъде приблизително 2,8kW (тъй като консумацията на енергия е пропорционална на куба на скоростта на двигателя).
Общата консумация на енергия на вентилаторната система без VFD е:
(45kw x 0,5 x 24 часа x 365 дни) + (11,25kw x 0,5 x 24 часа x 365 дни) = 236,550 kWh/година
Общата консумация на енергия на вентилаторната система с VFD е:
(45kw x 0,5 x 24 часа x 365 дни) + (2,8kw x 0,5 x 24 часа x 365 дни) = 194,760 kWh/година
Спестяването на енергия, постигнато чрез използване на VFD, е:
236,550 kWh/година - 194 760 kWh/година = 41 790 kWh/година
Ако приемем разходи за електроенергия от 0,10 долара на kWh, годишните икономии на разходи, постигнати чрез използване на VFD, е:
41 790 kWh/година x $ 0,10/kWh = $ 4,179/година
Други предимства на използването на VFD във вентилаторни и помпени системи
В допълнение към икономия на енергия, има няколко други предимства от използването на VFD в вентилаторните и помпените системи. Те включват:
- Подобрена производителност на системата:Позволявайки на двигателя да работи с променлива скорост, VFDS може да подобри работата на вентилаторните и помпените системи. Това може да доведе до по -добър контрол на потока на въздуха и течността, намален шум и вибрации и подобрена надеждност на системата.
- Намалени разходи за поддръжка:Тъй като VFD позволяват на двигателя да работи с по -ниска скорост, те могат да намалят износване на двигателя и други компоненти в системата. Това може да доведе до намалени разходи за поддръжка и по -дълъг живот на оборудването.
- Подобрена безопасност:VFD могат да осигурят допълнителни функции за безопасност, като защита на претоварването и защита от късо съединение. Това може да помогне за предотвратяване на повреди на оборудването и намаляване на риска от злополуки.
Заключение
В заключение, 45kW VFD може да спести значително количество енергия във вентилатора и помпата. Като позволява на двигателя да работи с променлива скорост, VFDS може да съответства на изискванията за натоварване и да намали консумацията на енергия. Това може да доведе до по -ниски оперативни разходи, подобрена работа на системата и намалени разходи за поддръжка.
Ако се интересувате да научите повече за това как 45kW VFD може да се възползва от вашите вентилатори и помпени системи или ако сте готови да започнете да спестявате енергия и пари, моля, не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме водещ доставчик наУправление на променлив токиПроменливи честотни контролери на двигателя, и ние сме ангажирани да предоставяме на нашите клиенти продукти и услуги с най -високо качество.
ЛИТЕРАТУРА
- Наръчник на ASHRAE - HVAC системи и оборудване, Американско дружество за отопление, хладилни и климатични инженери, Inc., 2015.
- IEEE Standard 112 - Процедури за тестване за полифазни индукционни двигатели и генератори, Институт по електрически и електроника инженери, Inc., 2004.
- „Енергоефективни двигателни системи: Ръководство за индустрията“, Министерството на енергетиката на САЩ, Службата за енергийна ефективност и възобновяема енергия, 2008 г.