Technológia úspory energie-vodného čerpadla
Úspora energie vodného čerpadla je metóda-úspory energie, ktorá znižuje spotrebu energie pri prevádzke čerpadla a zvyšuje energetickú účinnosť pomocou technických prostriedkov. Používa sa hlavne v oblasti prepravy priemyselných tekutín a správy majetku. Jadro spočíva v optimalizácii prevádzkovej efektívnosti bloku vrátane renovácie zariadení, regulácie systému a stratégií riadenia. Táto technológia spočiatku využívala riadenie ventilov, v 80. rokoch zaviedla technológiu regulácie otáčok s premenlivou frekvenciou a neskôr sa po 90. rokoch vyvinula na inteligentný riadiaci systém integrujúci PLC a rozhranie človek{5}}stroj. Mechanizmy na úsporu energie-zahŕňajú variabilnú frekvenčnú reguláciu otáčok, kompenzáciu účinníka a mäkký štart [1].
Medzi kľúčové technológie patrí rozumný výber (súlad s výškou a prietokom), dynamická konfigurácia čerpacích skupín (stratégie špičkového oholenia a naplnenia úžľabia) a regulácia otáčok s premenlivou frekvenciou (úprava rýchlosti na zníženie spotreby energie) [1]. Prípadové štúdie ukazujú, že úpravou hydraulického vyváženia a použitím prispôsobených vysokoúčinných čerpadiel{2}} možno zvýšiť účinnosť čerpadla zo 75,3 % na 90,2 % a ročné úspory elektrickej energie dosahujú 2,4756 milióna kilowatt{6}}hodín [2]. Inteligentný systém rieši problém-neštandardných prevádzkových podmienok prostredníctvom technológie adaptívneho premenlivého tlaku a vďaka cloudovému monitorovaniu dosahuje 10 % až 30 % úsporu elektrickej energie pre čerpadlá s premenlivou frekvenciou a 30 % až 75 % pre čerpadlá s nemennou frekvenciou. V súčasnosti je táto technológia zahrnutá medzi národné{16}kľúčové oblasti úspory energie a jej spotreba elektriny predstavuje približne 20 % celkovej národnej výroby elektrickej energie.
Druhým je zvýšenie úrovne kontroly. To je niečo, čo často platí pomocou jednotiek. Najskoršou regulačnou metódou bolo zníženie spotreby energie zatvorením ventilov a znížením výkonu. Neskôr, koncom osemdesiatych rokov minulého storočia, naša krajina zaviedla technológiu riadenia "frekvenčného meniča". V tom čase priniesla technológia úspory energie-vodného čerpadla prelom. Koncom 90-tych rokov minulého storočia sa technológia riadenia „šetriča energie vodného čerpadla“ rozšírila po celej krajine ako bambusové výhonky po daždi. Trh zaplavili aj falšované výrobky, ako sú zariadenia, ktoré rušia elektromery a tie, ktoré fungujú pri zníženom tlaku atď.
Po novom storočí skutočne „inteligentný riadiaci systém vodného čerpadla“ už nie je evolúciou riadiacej technológie „frekvenčného meniča“. Technológia riadenia úspory energie vodného čerpadla, ktorá efektívne využíva frekvenčný menič, zahŕňa - aj PLC, rozhranie človek{2}}stroj, filtrovanie atď., vďaka čomu je úspora energie vodného čerpadla- vedeckejšia a inteligentnejšia.
Princíp-úspory energie zariadenia na úsporu energie- s premenlivou frekvenciou
Úspora energie s premenlivou frekvenciou
Podľa mechaniky tekutín P (výkon)=Q (prietok) × H (tlak), prietok Q je priamo úmerný prvej mocnine rýchlosti N, tlak H je priamo úmerný druhej mocnine otáčok N a výkon P je priamo úmerný tretej mocnine otáčok N. Ak je účinnosť čerpadla konštantná, keď je potrebné prietok regulovať a N, výkon sa môže pri tomto čase znižovať, rýchlosť klesá úmerne výkonu hriadeľa. pokles kubického vzťahu. To znamená, že spotreba energie motora čerpadla je približne v pomere kubického pomeru k rýchlosti. Napríklad: motor čerpadla s výkonom 55KW, keď otáčky klesnú na 4/5 pôvodných otáčok, jeho príkon je 28,16KW, úspora 48,8%, pri poklese otáčok na 1/2 pôvodných otáčok je jeho príkon 6,875KW, úspora 87,5%.
Kompenzácia účinníka úspora energie
Jalový výkon nielenže zvyšuje straty vo vedení a zahrievanie zariadení, ale čo je dôležitejšie, zníženie účinníka vedie k zníženiu aktívneho výkonu elektrickej siete. V linke sa spotrebuje veľké množstvo reaktívnej elektrickej energie, účinnosť využitia zariadenia je nízka a odpad je vážny. Podľa vzorca P=S × COSФ, Q=S × SINФ, kde S - zdanlivý výkon, P - aktívny výkon, Q - jalový výkon, COSФ - účinník, možno vidieť, že čím väčší je COSФ, tým väčší je činný výkon čerpadla P. Účiník motora je medzi 0,6 bežného motora. Po použití zariadenia na reguláciu otáčok s premenlivou frekvenciou, vďaka vnútornému filtračnému kondenzátoru frekvenčného meniča, COSФ ≈ 1, čím sa zníži strata jalového výkonu a zvýši sa činný výkon elektrickej siete.
Mäkký štart úspora energie
Pretože motor je spustený priamo alebo Y/D, štartovací prúd sa rovná (4-7) násobku menovitého prúdu. To spôsobí vážny dopad na mechanické zariadenia a napájaciu sieť a tiež si to vyžaduje nadmerne vysokú kapacitu napájania. Veľký prúd a vibrácie vznikajúce pri spúšťaní spôsobujú veľké poškodenie usmerňovačov a ventilov, čo je mimoriadne nepriaznivé pre životnosť zariadení a potrubí. Avšak po použití energeticky úsporného zariadenia s premenlivou frekvenciou pomocou funkcie mäkkého štartu frekvenčného meniča začína štartovací prúd od nuly a neprekračuje menovitý prúd pri svojej maximálnej hodnote, čím sa znižuje vplyv na elektrickú sieť a požiadavky na kapacitu napájania a predlžuje sa životnosť zariadenia a ventilov. Šetrí tiež náklady na údržbu zariadenia.
