Mint 45 kW -os változó frekvenciameghajtó (VFD) szállítója, első kézből tanúja voltam annak, hogy ezek az eszközök transzformáló hatása van a ventilátor és a szivattyú rendszerekre. Ebben a blogbejegyzésben belemerülem a VFD -k mögött meghúzódó tudományba, és felfedezem, hogy mekkora energiát tudnak megtakarítani ezekben a kritikus alkalmazásokban.
A VFD -k megértése
Mielőtt belemerülnénk az energiamegtakarításba, először értjük meg, mi a VFD. A VFD, más néven változó frekvenciájú vagy váltakozó áramú vezérlő meghajtó, egy elektronikus eszköz, amely az elektromos motor sebességét szabályozza a hozzá szállított frekvencia és feszültség megváltoztatásával. Ez lehetővé teszi a motor sebességének pontos ellenőrzését, ami viszont jelentős energiamegtakarítást eredményezhet.
AVFD változó frekvencia meghajtóúgy működik, hogy a bejövő AC teljesítményt egyenáramú energiává alakítja, majd a kívánt frekvencián és feszültségnél visszaállítja az AC teljesítményt. Ezt a folyamatot változó frekvencia -szabályozásnak nevezik, és lehetővé teszi a motor számára, hogy a terhelési követelményektől függően különböző sebességgel működjön.
A ventilátor és a szivattyú rendszerek fontossága
A ventilátor és a szivattyú rendszerek számos ipari és kereskedelmi alkalmazásban nélkülözhetetlen elemek. A levegő, a víz és más folyadékok mozgatására használják őket, és jelentős mennyiségű energiát fogyasztanak. Valójában a ventilátorok és a szivattyú rendszerek a teljes energiafogyasztás nagy részét teszik ki sok épületben és ipari létesítményben.
A ventilátorok és a szivattyú rendszerek működésének optimalizálásával csökkenthetjük az energiafogyasztást, csökkenthetjük a működési költségeket és javíthatjuk ezen rendszerek általános hatékonyságát. Itt jönnek be a VFD -k.
Hogyan takarítson meg energiát a VFD -k a ventilátor és a szivattyú rendszerekben
Az a kulcsa annak megértéséhez, hogy a VFD -k hogyan takarítják meg az energiát a ventilátorok és a szivattyú rendszerekben, a motor sebessége, az energiafogyasztás és a terhelési követelmények kapcsolatában rejlik. A hagyományos rögzített sebességű motorban a motor állandó sebességgel fut, függetlenül a terhelési követelményektől. Ez azt jelenti, hogy a motor gyakran teljes sebességgel működik, még akkor is, ha a terhelés alacsony, ami pazarolt energiát eredményez.
Ezzel szemben a VFD lehetővé teszi a motor számára, hogy változó sebességgel működjön, ami azt jelenti, hogy a motor beállítható a terhelési követelmények megfelelésére. Ha a terhelés alacsony, a VFD csökkentheti a motor sebességét, ami viszont csökkenti az energiafogyasztást. Ezt az affinitási törvénynek nevezik, amely kimondja, hogy a ventilátor vagy szivattyú energiafogyasztása arányos a motor sebességének kockájával.
Például, ha a motor sebessége 20%-kal csökken, az energiafogyasztás körülbelül 50%-kal csökken. Ez azt jelenti, hogy még a motor sebességének kis csökkenése is jelentős energiamegtakarítást eredményezhet.
Az energiamegtakarítás kiszámítása
Az energiamegtakarítás kiszámításához, amelyet egy 45 kW -os VFD használatával lehet elérni ventilátorban vagy szivattyú rendszerben, számos tényezőt kell figyelembe venni, beleértve a terhelési profilt, a működési órákat, valamint a motor és a VFD hatékonyságát.
Tegyük fel, hogy van egy ventilátorrendszerünk, amely a nap 24 órájában, évente 365 napon működik, és hogy a terhelési profil olyan, hogy a ventilátor teljes terheléssel működik az idő 50% -án, és az idő fennmaradó 50% -ánál félig terheléssel működik. A motor 45 kW-os rögzített sebességű motor, a motor és a VFD hatékonysága 90%.
Az affinitási törvények felhasználásával kiszámolhatjuk a ventilátor rendszer energiafogyasztását teljes terheléssel és félterheléssel. Teljes terhelésnél a 45 kW -os motor energiafogyasztása 45 kW. Félterhelésnél a motor energiafogyasztása körülbelül 11,25 kW (mivel az energiafogyasztás arányos a motor sebességének kockájával).
Ha egy 45 kW -os VFD -t telepítünk a ventilátor rendszerbe, akkor a motor sebességét beállíthatjuk a terhelési követelményekhez. Teljes terhelés esetén a VFD teljes sebességgel működteti a motort, és az energiafogyasztás 45 kW lesz. Félterhelésnél a VFD 50%-kal csökkenti a motor sebességét, és az energiafogyasztás körülbelül 2,8 kW lesz (mivel az energiafogyasztás arányos a motor sebességének kockájával).
A ventilátor rendszer teljes energiafogyasztása a VFD nélkül:
(45 kW x 0,5 x 24 óra x 365 nap) + (11,25 kW x 0,5 x 24 óra x 365 nap) = 236 550 kWh/év
A ventilátor rendszer teljes energiafogyasztása a VFD -vel:
(45 kW x 0,5 x 24 óra x 365 nap) + (2,8 kW x 0,5 x 24 óra x 365 nap) = 194,760 kWh/év
A VFD használatával elért energiamegtakarítás:
236 550 kWh/év - 194 760 kWh/év = 41 790 kWh/év
Feltételezve, hogy a villamosenergia -költség 0,10 USD / kWh, a VFD használatával elért éves költségmegtakarítás:
41 790 kWh/év x 0,10 USD/kWh = 4 179 USD/év
A VFD -k ventilátor- és szivattyú rendszerekben történő használatának egyéb előnyei
Az energiamegtakarítás mellett számos más előnye is van a VFD -k használatának a ventilátor és a szivattyú rendszerekben. Ide tartoznak:
- Javított rendszerteljesítmény:Azáltal, hogy lehetővé teszi a motor számára, hogy változó sebességgel működjön, a VFD -k javíthatják a ventilátor és a szivattyú rendszerek teljesítményét. Ez azt eredményezheti, hogy a levegő és a folyadék áramlásának jobb ellenőrzése, csökkent zaj és rezgés, valamint a rendszer megbízhatóságának javítása.
- Karbantartási költségek csökkentése:Mivel a VFD -k lehetővé teszik a motor számára, hogy alacsonyabb sebességgel működjön, csökkenthetik a motor és a rendszer egyéb alkatrészeinek kopását. Ez csökkentheti a karbantartási költségeket és a hosszabb berendezések élettartamát.
- Fokozott biztonság:A VFD-k további biztonsági funkciókat biztosíthatnak, például a túlterhelés és a rövidzárlat védelmét. Ez elősegítheti a berendezések károsodásának megakadályozását és a balesetek kockázatának csökkentését.
Következtetés
Összegezve, a 45 kW -os VFD jelentős mennyiségű energiát takaríthat meg a ventilátor és a szivattyú rendszerekben. Ha lehetővé teszi a motor számára, hogy változó sebességgel működjön, a VFD -k megfelelhetnek a terhelési követelményeknek és csökkenthetik az energiafogyasztást. Ez alacsonyabb működési költségeket, javított rendszer teljesítményét és csökkentési költségeket eredményezhet.
Ha szeretne többet megtudni arról, hogy egy 45 kW -os VFD hogyan hasznos lehet a ventilátorok és a szivattyú rendszerek számára, vagy ha készen áll az energia és a pénz megtakarítására, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk. Vezető szállító vagyunkVáltóáramú vezérlő meghajtóésVáltozó frekvencia motorvezérlők, és elkötelezettek vagyunk abban, hogy ügyfeleink számára a legmagasabb minőségű termékeket és szolgáltatásokat nyújtsuk.
Referenciák
- Ashrae kézikönyv - HVAC rendszerek és berendezések, az Amerikai Fűtési, Hűtő- és Légkondicionáló Engineers, Inc., 2015.
- IEEE 112 szabvány - A polifázis indukciós motorok és generátorok, az Elektromos és Elektronikai Mérnökök Intézetének tesztelési eljárásai, Inc., 2004.
- "Energiahatékony motoros rendszerek: Útmutató az ipar számára", az Egyesült Államok Energiaügyi Hivatala, az Energiahatékonysági és Megújuló Energia Irodája, 2008.