Енергозберігаюча-технологія водяного насоса
Енергозбереження водяного насоса – це-метод енергозбереження, який зменшує споживання енергії під час роботи насоса та підвищує енергоефективність за допомогою технічних засобів. В основному він використовується в галузі транспортування промислових рідин і управління майном. Суть полягає в оптимізації ефективності роботи блоку, включаючи оновлення обладнання, системне регулювання та стратегії управління. Ця технологія спочатку використовувала керування клапаном, запровадила технологію регулювання швидкості зі змінною частотою у 1980-х роках, а згодом у 1990-х роках перетворилася на інтелектуальну систему керування, яка об’єднує ПЛК та інтерфейс людини-машини. Його механізми-збереження енергії включають регулювання швидкості зі змінною частотою, компенсацію коефіцієнта потужності та плавний пуск [1].
Основні технології включають розумний вибір (відповідність напору та потоку), динамічну конфігурацію груп насосів (стратегії зменшення піку та наповнення долини) та регулювання швидкості зі змінною частотою (регулювання швидкості для зменшення споживання електроенергії) [1]. Тематичні дослідження показують, що шляхом регулювання гідравлічного балансу та використання налаштованих високо-ефективних насосів ефективність насоса можна збільшити з 75,3% до 90,2%, а річна економія електроенергії сягає 2,4756 мільйонів кіловат-годин [2]. Інтелектуальна система вирішує проблему не-стандартних умов експлуатації за допомогою адаптивної технології змінного тиску та реалізує від 10% до 30% економії електроенергії для насосів із змінною частотою та від 30% до 75% для насосів із не-змінною частотою за допомогою хмарного моніторингу. Наразі ця технологія входить до ключових національних-напрямків енергозбереження, а її споживання електроенергії становить приблизно 20% від загального національного виробництва електроенергії.
Друге – підвищення рівня контролю. Це те, що часто використовують одиниці вимірювання. Найпершим методом контролю було зменшення споживання електроенергії шляхом закриття клапанів і зниження потужності. Пізніше, наприкінці 1980-х років, у нашій країні запровадили технологію керування «перетворювач частоти». У цей час технологія енергозбереження-водяних насосів здійснила прорив. До кінця 1990-х років технологія управління «енергозбереженням водяного насоса» поширилася по всій країні, як паростки бамбука після дощу. Також ринок заполонили контрафактна продукція, наприклад, прилади, які заважають роботі лічильників електроенергії, пристрої, що працюють при зниженому тиску тощо.
Після нового століття справді «інтелектуальна система керування водяним насосом» більше не є еволюцією технології керування «перетворювачем частоти». Ефективно використовуючи перетворювач частоти, технологія керування-енергозбереженням водяного насоса також включає ПЛК, людино-машинний інтерфейс, фільтрацію тощо, що робить енергозбереження-водяного насоса більш науковим та інтелектуальним.
Принцип-енергозбереження енергозберігаючого-пристрою зі змінною частотою регулювання швидкості
Змінна частота енергозбереження
Згідно з механікою рідини, P (потужність)=Q (швидкість потоку) × H (тиск), швидкість потоку Q прямо пропорційна першому ступені швидкості N, тиск H прямо пропорційний квадрату швидкості N, а потужність P прямо пропорційна кубу швидкості N. Якщо ефективність насоса постійна, коли швидкість потоку потрібно відрегулювати у бік зменшення, швидкість N може пропорційно зменшуватися, і в цей час вихідна потужність P вал слідує за зниженням кубічного співвідношення. Тобто споживана потужність двигуна насоса знаходиться приблизно в кубічному співвідношенні зі швидкістю. Наприклад: двигун насоса з потужністю 55 кВт, коли швидкість падає до 4/5 початкової швидкості, його енергоспоживання становить 28,16 кВт, заощаджуючи 48,8%, коли швидкість падає до 1/2 початкової швидкості, споживана потужність становить 6,875 кВт, заощаджує 87,5%.
Енергозбереження компенсації коефіцієнта потужності
Реактивна потужність не тільки збільшує втрати в лінії та нагрівання обладнання, але, що більш важливо, зниження коефіцієнта потужності призводить до зменшення активної потужності електромережі. У лінії споживається велика кількість реактивної електроенергії, ефективність використання обладнання низька, а відходи значні. Відповідно до формули P=S × COSФ, Q=S × SINФ, де S - повна потужність, P - активна потужність, Q - реактивна потужність, COSФ - коефіцієнт потужності, можна побачити, що чим більше COSФ, тим більше активна потужність P. Коефіцієнт потужності звичайного двигуна насоса становить від 0,6 до 0,7. Після застосування частотно-регулюючого пристрою швидкісного регулювання, за рахунок внутрішнього фільтруючого конденсатора перетворювача частоти, COSФ ≈ 1, що дозволяє зменшити втрати реактивної потужності та збільшити активну потужність електромережі.
Плавний пуск Енергозбереження
Оскільки двигун запускається безпосередньо або запускається Y/D, пусковий струм дорівнює (4-7) номінального струму. Це спричинить серйозний вплив на механічне обладнання та мережу електропостачання, а також вимагає надмірно високої потужності джерела живлення. Великий струм і вібрація, що виникають під час запуску, завдають великої шкоди перегородкам і клапанам, що вкрай негативно впливає на термін служби обладнання та трубопроводів. Однак після використання енергозберігаючого пристрою із змінною частотою, за допомогою функції плавного пуску перетворювача частоти, пусковий струм починається з нуля і не перевищує номінальний струм при його максимальному значенні, зменшуючи вплив на електромережу та вимоги до потужності джерела живлення, а також подовжуючи термін служби обладнання та клапанів. Це також економить витрати на обслуговування обладнання.
