西門子變頻節(jié)能改造
西門子變頻器為什么要節(jié)能?
風(fēng)機、泵類負載屬于通用機械,在經(jīng)濟生產(chǎn)中應(yīng)用面廣, 耗電量大。 據(jù)統(tǒng)計,全國風(fēng)機、泵類設(shè)備每年耗電量占到全國發(fā)電量的30%, 占工業(yè)用電的50%左右。其中,工頻電負荷運行的占70%。 由此可見,通過降低風(fēng)機、泵類負載電機運行中的功率損耗,節(jié)能潛力巨大。
西門子變頻器為什么可以節(jié)能?
對于數(shù)量巨大的離心式,軸流式風(fēng)機泵類負載, 在一定條件下遵循相似定律:
在沒有變頻調(diào)速的風(fēng)機水泵類設(shè)備上,當(dāng)工況需要調(diào)整流量時,常采用擋板或閥門調(diào)整流量。
設(shè)計選用電機時,往往留有一定的富裕量。電機運行于小于額定功率的狀態(tài)下,除提供正常的送風(fēng)送水流量動力需要外,多余的機械能量都將消耗在閥門或擋板上,變成內(nèi)能, 這部分能力隨之被浪費了。如果減小浪費的這一部分能力, 就可以實現(xiàn)節(jié)能。
西門子變頻控制可以節(jié)約多少電能?
下圖是一個典型的離心風(fēng)機在閥門控制和變頻控制功率特性曲線:
我們看到,在閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量時,由于擋板的額外消耗,所需風(fēng)量始終較高。而使用變頻器通過調(diào)整電機轉(zhuǎn)速來調(diào)整流量大小,不采用閥門開度來調(diào)節(jié),這樣就沒有了風(fēng)門擋板上的損耗,從而實現(xiàn)了節(jié)能的效果。如果需要調(diào)整到較小的流量,只需將轉(zhuǎn)速降低, 相應(yīng)的,根據(jù)風(fēng)機的功率特性曲線,功率會有更明顯的降低。
舉個例子:在驅(qū)動某臺風(fēng)機時,如果風(fēng)機自身具備額定送風(fēng)量是L,系統(tǒng)對風(fēng)量的需求一般并不需要風(fēng)機輸出額定出風(fēng)量L,而是只需要0.8L,當(dāng)需要將風(fēng)量調(diào)整到0.8L時,由于風(fēng)機是工頻驅(qū)動, 轉(zhuǎn)速不會變,所以用戶要通過調(diào)整風(fēng)門開度至80%,這樣,風(fēng)機輸出的風(fēng)量就可以調(diào)整至0.8L(大致),這時候, 風(fēng)機工作在100%的速度, 卻只送出80%的風(fēng)量, 實際運行效率變低了,多余的能量都消耗在擋板上。
而如果通過變頻調(diào)速,轉(zhuǎn)速降低到80%,則流量下降到80%, 功率會下降到51.2%。 當(dāng)然, 考慮到實際運行時有風(fēng)壓, 功率因數(shù), 變頻效率等條件的影響, 雖然實際功率不能低到51.2, 但相對于原先的功耗, 已經(jīng)大大下降了。