变频器在风机水泵类负载的节能分析

变频器在水泵风机类负载的

节能分析西安合远能通科技有限公司技术部：王谦helanshan999@126.comTell安高新区科技路48#1301室Q1Q2=N1N2流量电机转速H1H2=N1N2压力2P1P2=N1N23耗能CentrifugalPump/FanChart0%50%100%0%50%100%%RPMFlowHeadInputPower电机转速与流量、压力、耗能的关系西安高新区科技路48#1301室泵系统工作特性曲线%扬程%流量100100%功率%流量10010080%西安高新区科技路48#1301室变频调速泵系统的工作特性曲线%扬程%流量100100%扬程%流量10010080%51.2%西安高新区科技路48#1301室20406080100120140160020406080100120%流量%扬程20406080100120140160020406080100120%流量%InputPowerFan/PumpProcessFeedbackToProcessValve截流控制20406080100120140160020406080100120%流量%扬程Fan/PumpToProcessProcessFeedback变频控制截流控制vs.变频控制变频调速水泵的轴功率计算式1轴功率=实际流量×扬程×液体比重3960×泵的效率西安高新区科技路48#1301室变频调速水泵的轴功率计算式2西安高新区科技路48#1301室实际转速N2额定转速N1）（3轴功率HP2=额定功率HP1××泵效率风机负载和泵类负载的负载特性例程计算西安高新区科技路48#1301室有一台水泵，其额定功率是30KW，额定输出流量为300GPM，额定转速是2950转，求出在输出250GPM时，使用变频调节比使用阀门调节，每年节省的电费。（假如按这个流量每年运行2000小时，泵的效率为0.75，每度电价格为0.8元。）阀门控制：轴功率：30×0.75=22.5KW每年消耗轴功率为：22.5×2000=45，000KWH每年投入电费：45，000×0.8=36，000元风机负载和泵类负载的负载特性例程计算西安高新区科技路48#1301室变频控制：轴功率：30×（250/300）^3×0.75=10.85KW每年消耗轴功率为：10.85×2000=21,700KWH每年投入电费：21,700×0.8=17,360元结论：每年在此流量工作时节省的电费：36，000-17，360=18，640元泵类负载和风机负载都属于二次方律，所以节能效果相同一、有效的消除水锤，保证了系统安全可靠的工作

潜水泵起动时的水锤现象往往容易造成管道松动或破裂甚至损坏原始方案：电机起动/停止时需开启/关闭阀门来减小水锤的影响特点：工作强度大难以满足工艺的需要变频调速方案：根据工艺的需要，使电机软启/软停，消除水锤特点：有效消除水锤降低机械冲击显著的节电效果降低电动机的老化除节能外其他特点西安高新区科技路48#1301室二、很方便的构建自动控制系统特点：免去了许多繁琐的人工操作，消除了许多不安全隐患因素并使系统始终处于一种节能状态下运行合理地轮换使用电机延长了设备的使用寿命（如一拖四）更好的适应了生产需要方便地与其他控制系统或设备实现闭环自动控制（如恒压供水）提高了控制精度提高了产品质量

在恒压供水系统、污水处理厂或相似的系统中使用变频器应具有很好的推广价值！除节能外其他特点西安高新区科技路48#1301室例：风机的风量控制方式空调鼓风机变频器电源送风空气送风机热交换器冷水1：风门控制2：变频器控制风机，水泵的所需功率与电机运转速度的3次方成正比P正比N3

西安高新区科技路48#1301室风门控制VS变频控制例：用15KW的电机

(电费0.7元/kWh)风门控制（出口侧）变频器控制风量消费电力①风门控制15kWX0.9X0.7元X24hrX365日≒83,000元②变频器控制15kWX0.3X0.7元X24hrX365日≒28,000元

节能部分西安高新区科技路48#1301室风门控制VS变频控制例：用15KW的电机(电费0.7元/kWh)①风门控制15kWX0.9X0.7元X24hrX365日≒83,000元②变频器控制15kWX0.3X0.7元X24hrX365日≒28,000元①-②=节能效果55,000元一年节省费用西安高新区科技路48#1301室西安高新区科技路48#1301室风门控制VS变频控制负荷变化运行图负荷变化幅度低负荷运行时间

时间负荷节能空间10%ofTimeon60%Load20%ofTimeon80%Load70%of