Variabel frekvensomformer på vagt for energibesparelser

Indholdet af artiklen

• Principper for væskestrømstyring uden VREP
• Princippet om væskestrømstyring ved hjælp af VREP
• Anvendelse af VREP til borehulspumper
• Fordele ved VREP ud over energibesparelser
• Fremstillingsvirksomheder og tilbagebetalingstid

Artiklen vil tale om, hvordan man reducerer strømforbruget for en allerede installeret eller bare planlagt til installation borehulspumpe, forklare, hvad et frekvensomformer er, navngiv dets vigtigste egenskaber, fordele og anvendelser.

Jo flere fordele der vises i vores hus, jo større falder byrden på energisystemets skuldre. Som et resultat vokser betalinger for elektricitet, og mange ejere forsøger på nogen måde at reducere denne omkostningspost ved hjælp af forskellige energibesparende teknologier. Husholdningsapparater med en energiklasse på mindst “A”, økonomiske belysningsapparater og meget mere kan ses i næsten hvert hjem. For forstæderboliger med autonome vandforsyning kan der ud over ovennævnte metoder imidlertid foreslås en mere rentabel metode til energibesparelse.

En stor del af elektricitet bruges til at flytte vand og gasser i enheder som pumper, ventilatorer, kompressorer. Sådant udstyr bruges til drift af varmeforsyningssystemet, tilførsel af drikkevand (og ikke kun centraliseret, men også individuelt), kloaksystemets funktion og industriel bevægelse af væsker og gasser. I de fleste tilfælde spildes energi her. Dette skyldes, at forbruget i disse systemer er ujævnt. Det har toppe med maksimal belastning, som optager en meget lille del af driftstiden og sjældent overstiger et par timer om dagen. Det er til disse toppe, udstyr som en pumpe eller en blæser er designet. Grundlæggende kræves ikke 100% væske eller gasforsyning, men i området 30-40% af den maksimale mulige belastning. Det er let at se dette på eksemplet med toppe af vandindtag i centrale drikkevandsforsyningssystemer: Maksimerne om morgenen og aftenen er imod natens minimum. Pumpen kører dog fortsat med fuld kapacitet hele denne tid og forbruger 100% af energien..

Til dags dato er der allerede en løsning på dette problem – et frekvensstyret elektrisk drev (VREP), det vil blive drøftet nedenfor.

Principper for væskestrømstyring uden VREP

For at vurdere fordelene ved introduktion af frekvensstyring skal du huske de almindeligt anvendte metoder til traditionel reduktion af forsyningen med væske eller gas. For enkelheds skyld vil der blive givet eksempler på et almindeligt vandforsyningssystem med en standardpumpe, hvorved bevægelse af luft, olie, gasser og alle former for industrielle væsker til side fjernes. For øvrig vil principperne være meget ens.

En af de første, der overvejer, er regulering med en bypass. Dette er en bypass-linje, som er en gren fra hovedrørledningen, der returnerer en del af den allerede pumpede pumpe til pumpen til forsyningen med den samme pumpe. På trods af muligheden for en temmelig nøjagtig justering af systemet til de specificerede vandstrømningsparametre er dets effektivitet utroligt lav.

Det næste på denne liste kan betragtes som regulering ved hjælp af ventiler og andre enheder installeret nedstrøms for pumpen og begrænser den nyttige del af rørledningen. Denne mulighed kan også betragtes som spild af en betydelig del af elektriciteten forgæves, da det oprettede store hoved afskæres af disse enheder til det krævede niveau.

En anden kontrolmulighed er den periodiske drift af pumperne. Det indebærer, at udstyret kun tændes for at fylde lagertanke med vand, hvorefter der sker et automatisk stop. Af de ovenfor beskrevne har det måske den bedste effektivitet, men det er ikke uden ulemperne:

• konstant start / stop reducerer udstyrets levetid;
• der er risiko for en vandhammer under den næste lancering, der kan skade rørledningen;
• ujævnt netværkspres.

En mere pålidelig mulighed er samtidig drift af en gruppe pumper. Denne metode involverer inkludering af en sikkerhedskopienhed med en stigning i vandindtag. Men det har også en række ulemper. For eksempel, når du bruger pumper med forskellige effekter og parametre, vil driften af ​​hele systemet være ustabil. Og omkostningerne ved denne reguleringsmetode er ganske høje, da det indebærer køb af ikke et, men flere udstyrsstationer på en gang..

Princippet om væskestrømstyring ved hjælp af VREP

Væskestrømstyring ved hjælp af et frekvensomformer er designet til at reducere procentdelen af ​​spildt energi i alle områder, hvor elektriske motorer bruges, og der er også en variabel belastning.

Sammensætningen af ​​sådant udstyr inkluderer ikke kun driftsmekanismen til pumpen og den elektriske motor. Her spiller hovedrollen af ​​den såkaldte “frekvensomformer”, den er også en frekvensomformer. Ved hjælp af sensorer, der er installeret i netværket, reagerer den på alle ændringer og styrer strømningen: en given spænding med en bestemt amplitude genereres ved dens udgang, som igen tvinger motoren og følgelig pumpens betjeningsmekanisme til at rotere med en bestemt (nedsat) hastighed. Så når strømningshastigheden stiger til toppen, fungerer pumpen med fuld effektivitet, men straks når vandindtaget falder, reagerer den ved at reducere rotationshastigheden for arbejdsmekanismen. Og følgelig reduceret energiforbrug.

Følgelig kræver den samme mængde væske, der leveres til det ønskede tryk af en pumpe med en VREP, mindre midler end et lignende skema med en konstant rotationshastighed for udstyrets driftsmekanisme vil forbruge. Dette eliminerer ineffektive kontrolmetoder, såsom gasspjæld eller brug af bypass..

Anvendelse af VREP til borehulspumper

Som nævnt ovenfor kan frekvensreguleringsteknologi også bruges i et typisk landsted. Det er muligt at implementere det på et varmt vandforsyningssystem, opvarmning eller på en borehulspumpe. Lad os overveje den sidste mulighed mere detaljeret, da det er der, at den mest udtalt og forståelig for en almindelig person er hyppigheden af ​​belastningen:

• nat er minimum, i den situation, der er under overvejelse, er den ofte lig med nul;
• morgen – maksimalt (vask, bruser, madlavning morgenmad osv.);
• dag – medium (vask, madlavning, rengøring);
• aften – maks. (bruser, bad, madlavning osv.);
• nat er et andet minimum.

Opdelingen er selvfølgelig betinget, men ejerne af forstæderboliger føler undertiden meget tydeligt toppe, når vandet fra hanen på grund af et fald i pres i vandet flyder med et svagt tryk. Hvad der ikke ses på andre tidspunkter af dagen.

I dag er det muligt ikke kun at købe en færdiglavet pumpe med et variabelt drev, men også at eftermontere en allerede installeret frekvensomformer. Sidstnævnte skal, når det bruges sammen med en nedsænkende pumpe, have følgende sæt funktioner:

1. Indbygget PID (undertiden PI, men disse er mindre almindelige på markedet) controller.
2. Energioptimeringsfunktion for at tillade normal spændingsafledning med lav drevbelastning.
3. Mulighed for at genstarte drevet efter enhver fejl eller automatisk fejl uden menneskelig indgriben.
4. Motor overbelastningsbeskyttelse.
5. Motor overophedning beskyttelse.
6. Kortslutningsbeskyttelse.
7. Beskyttelse af pumpen mod tør kørsel, dvs. mod kørsel uden vand, når niveauet i brønden falder under sugrøret. Den pumpede væske er et køle- og smøremiddel for enheden, derfor er dens fravær i en kørende pumpe fører til overophedning og hurtig svigt.
8. “Sleep” -tilstand, når du bruger konverteren i forbindelse med en pumpe, der er begrænset til at arbejde i meget lave hastigheder.
9. Arkiv for ulykker. Denne mulighed er uundværlig, når der specificeres enhedens funktioner under specifikke omstændigheder med gentagne (periodiske) fejl..
10. Scalar (volt-hertz U / f) eller vektorkontrol for mere nøjagtig justering af drevet, hvilket sikrer normal glat (ingen rykkende) funktion af mekanismen.

Hvad angår valg af udstyr, kan følgende punkter fremhæves:

1. Når du vælger en “frekvensomformer”, skal man være mere opmærksom på ikke strømmen, men til den nominelle strøm, og der bør gives en vis margen. Dette skyldes det faktum, at den nominelle strøm for nedsænkede elektriske motorer er lidt højere end for standardmodeller af motorer.
2. Overbelastningskapaciteten for den installerede “frekvens” skal være stor nok (over 120%), ellers skal denne ulempe kompenseres med motoreffekten, der øges lidt.
3. Hvor senderen skal placeres i et uopvarmet rum, skal den have et passende driftstemperaturområde og en passende beskyttelsesklasse..

Ud over hovedudstyret skal man være opmærksom på kablet – det skal være af et stort tværsnit for at forhindre spændingstab langs længden. Som en ekstra beskyttelse kan du installere en chokemotor, den beskytter desuden mod store strømlækager og overbelastningsbeskyttelse. Der kan også installeres en line choke foran omformeren (konverter), som igen fjerner problemer, når man betjener fra en distributionstransformator.

Fordele ved VREP ud over energibesparelser

Ud over at spare energi har udrustning af pumper med et variabelt elektrisk drev andre positive aspekter..

For det første er udstyrets ressource markant, næsten fordoblet, da antallet af start og stop reduceres..

For det andet er det muligt at reducere lagertankens kapacitet markant, da pumpestrømmen automatisk arbejder med større effektivitet, når strømningshastigheden øges. Så at ethvert maksimalt forbrug ikke fører til et fald i trykket i netværket, kan en pumpe med en bevidst højere effekt også leveres til installationen – strømforbruget stiger lidt.

En anden positiv faktor er glatte starter og stopper, hvilket bortfalder sandsynligheden for en vandhammer i netværket. Som et resultat vil ikke kun udstyret, men selve vandforsyningen vare længere end normalt..

Fremstillingsvirksomheder og tilbagebetalingstid

Der er forskellige producenter af frekvensomformere på markedet. Du kan se en række produkter fra anerkendte virksomheder i verdensklasse som ABB og SIMENS og prøver af indenlandsk produktion. Omkostningerne ved berømte mærker vil være passende, men hvad angår kvaliteten er det meget muligt at møde det med russiske virksomheder..

Hvad angår tilbagebetalingsperioden, beregnes det i hvert tilfælde individuelt. Normalt dækkes midler fuldt ud af opsparing i en periode på seks måneder til to år, men der kan være isolerede undtagelser.

Følgende mønster kan skelnes – jo mere strøm pumpen har, jo dyrere koster den henholdsvis, og et frekvensstyret elektrisk drev til den vil være dyrere end en mindre kraftig analog. Men en sådan pumpe bruger også mere elektricitet – derfor vil besparelserne ved brug af “frekvensen” være mere betydningsfulde, og den vil betale sig selv tidligere.

En anden kendsgerning: installation af et drev med variabel frekvens vil retfærdiggøre sig tidligere i netværket, hvor den ujævne operation er mere udtalt, og toppe (maksimal belastning) forekommer sjældent og er kortvarige.

Afslutningsvis vil jeg bemærke, at det ville være godt at anvende denne reguleringsmetode ikke kun derhjemme. For mange virksomheder ville denne energibesparende foranstaltning hjælpe med at reducere produktionen af ​​energiintensitet. Hjælpeprogrammer ville bruge mindre på transport af vand i varme- og vandforsyningssystemer. Plus, VFD-teknologi er ikke kun til pumper. Det kan med succes bruges i alle områder, hvor elektriske motorer bruges: elevatorer, hejseværktøjer, eventuelle hydrauliske komponenter i mekanismer og andre. Ved at skifte til rationelt forbrug af elektricitet reducerer vi belastningen på CHP og NPP, hvilket i sidste ende har en positiv effekt ikke kun på statens materielle tilstand, men også på regionens økologi..

Lignende poster:

1. Organisering af automatisk vandforsyning ved hjælp af en frekvensomformer En frekvensomformer gør det muligt at organisere den automatiske vandforsyning systematisk og effektivt. Denne teknologi giver enkel kontrol samt veldefinerede parameterindstillinger og kompatibilitet med andre former for udstyr. Ved hjælp...
2. Autentisk byhus i Saitama af Yo Yamagata Architects – fleksibelt træ på vagt mod jordskælv Yo Yamagata' Architects har skabt et enestående træbyhus i Saitama, Japan. Designet beskytter effektivt ved jordskælv, men er alligevel fleksibelt og let udskifteligt. Dette kombineret med en autentisk stil er...
3. Modernistisk interiør af en bolig med variabel indretning Boligindretning med moderne stil, men med mulighed for fleksible indretningsændringer – Oplev et velindrettet hjem med intelligent design, der passer til enhver stue, uanset størrelse og design, og som let...

Læs mere  Brug af magnetisk strøm