西門子變頻節(jié)能改造那些事兒
西門子變頻器為什么要節(jié)能?
風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載屬于通用機(jī)械,在經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中應(yīng)用面廣, 耗電量大。 據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備每年耗電量占到全國(guó)發(fā)電量的30%, 占工業(yè)用電的50%左右。其中,工頻電負(fù)荷運(yùn)行的占70%。 由此可見,通過(guò)降低風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載電機(jī)運(yùn)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(duì)于數(shù)量巨大的離心式,軸流式風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載, 在一定條件下遵循相似定律:
在沒(méi)有變頻調(diào)速的風(fēng)機(jī)水泵類設(shè)備上,當(dāng)工況需要調(diào)整流量時(shí),常采用擋板或閥門調(diào)整流量。
設(shè)計(jì)選用電機(jī)時(shí),往往留有一定的富裕量。電機(jī)運(yùn)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(dòng)力需要外,多余的機(jī)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(fèi)了。如果減小浪費(fèi)的這一部分能力, 就可以實(shí)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(gè)典型的離心風(fēng)機(jī)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(shí),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(guò)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整流量大小,不采用閥門開度來(lái)調(diào)節(jié),這樣就沒(méi)有了風(fēng)門擋板上的損耗,從而實(shí)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(jī)的功率特性曲線,功率會(huì)有更明顯的降低。
舉個(gè)例子:在驅(qū)動(dòng)某臺(tái)風(fēng)機(jī)時(shí),如果風(fēng)機(jī)自身具備額定送風(fēng)量是L,系統(tǒng)對(duì)風(fēng)量的需求一般并不需要風(fēng)機(jī)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(shí),由于風(fēng)機(jī)是工頻驅(qū)動(dòng), 轉(zhuǎn)速不會(huì)變,所以用戶要通過(guò)調(diào)整風(fēng)門開度至80%,這樣,風(fēng)機(jī)輸出的風(fēng)量就可以調(diào)整至0.8L(大致),這時(shí)候, 風(fēng)機(jī)工作在100%的速度, 卻只送出80%的風(fēng)量, 實(shí)際運(yùn)行效率變低了,多余的能量都消耗在擋板上。
而如果通過(guò)變頻調(diào)速,轉(zhuǎn)速降低到80%,則流量下降到80%, 功率會(huì)下降到51.2%。 當(dāng)然, 考慮到實(shí)際運(yùn)行時(shí)有風(fēng)壓, 功率因數(shù), 變頻效率等條件的影響, 雖然實(shí)際功率不能低到51.2, 但相對(duì)于原先的功耗, 已經(jīng)大大下降了。