风机水泵类负载使用IPER艾帕高压变频器节能计算

分类：技术教程日期：2006-09-28 00:00:00

■ 风机水泵工作特性
风机水泵特性： H=H0-(H0-1)*Q2
H－扬程
Q－流量
H0－流量为0时的扬程
管网阻力： R＝KQ2
R－管网阻力
K－管网阻尼系数
Q－流量
注：上述变量均采用标么值，以额定值为基准，数值为1表示实际值等于额定值
风机水泵轴功率P： P= KpQH/ηb
P－轴功率
Q－流量；
H－压力；
ηb－风机水泵效率；
Kp－计算常数；
流量、压力、功率与转速的关系：
Q1/Q2 = n1/n2; H1/H2 =（n1/n2）2; P1/P2 =（n1/n2）3
■ 变阀控制
变阀调节就是利用改变管道阀门的开度，来调节泵与风机的流量。变阀调节时，泵或风机的功率基本不变，泵或风机的性能曲线不变，而管道阻力特性曲线发生变化，泵或风机的性能曲线与新的管道阻力特性曲线的交点处就是新的工作点。

■ 变频控制
变频调节就是利用改变性能曲线方法来改变工作点，变速调节中没有附加阻力，是比较理想的一种调节方法。通过变频器改变电源的工作频率，从而实现对交流电机的无级调速。泵和风机采用变速调节时，其效率几乎不变，流量随转速按一次方规律变化，而轴功率按三次方规律变化。同时采用变频调节，可以降低泵和风机的噪声，减轻磨损，延长使用寿命。

■ 节能计算示例
假设电动机的效率＝98%
IPER高压变频器的效率=97%（含变压器）
额定风量时的风机轴功力：1000kW
风机特性：风量Q为0时，扬程H为1.4p.u(标么值，以额定值为基准) ；设曲线特性为H=1.4-0.4Q2
年运行时间为：8000小时
风机的运行模式为：风量100%，年运行时间的20%
风量70%，年运行时间的50%
风量50%，年运行时间的30%

变阀调节控制风量时
假设P100为100%风量的功耗，P70为70%风量的功耗，P50为50%风量的功耗
P100=1000/0.98 = 1020kW
P70=1000 x 0.7 x (1.4-0.4x0.72)/0.98 = 860kW
P50=1000 x 0.5 x (1.4-0.4x0.52)/0.98 = 663kW
年耗电量为：
1020 x 8000 x 0.2 + 860 x 8000 x 0.5 + 663 x 8000 x 0.3 =6,663,200 KWH
假设电费以0.50元/kWh计算，年耗电成本为: 6663200 x 0.5=3,331,600元
变频调节控制风量时
假设P100为100%风量的功耗，P70为70%风量的功耗，P50为50%风量的功耗
P100 = 1000 / 0.98 /0.97 = 1052kW
P70 = 1000 x 0.73 / 0.98 / 0.97 = 360kW
P50 = 1000 x 0.53 / 0.98 / 0.97 = 131kW
年耗电量为：
1052 x 8000 x 0.2 + 360 x 8000 x 0.5 + 131 x 8000 x 0.3 =3,437,600KWH
假设电费以0.5元/kWh计算，年耗电成本为3,437,600 x 0.5=1,718,800元
1年所节省的电费
3,331,600 – 1,718,800 = 1,612,800元
节电率为 1,612,800/3,331,600 = 48.3%