Kao dobavljač 45kW varijabilnih frekvencijskih pogona (VFDS), iz prve sam ruke bio svjedok transformativnog utjecaja koji ovi uređaji mogu imati na sustave ventilatora i crpki. U ovom postu na blogu udubit ću se u znanost iza VFD -a i istražiti koliko energije mogu uštedjeti u ovim ključnim aplikacijama.
Razumijevanje VFD -a
Prije nego što zaronimo u uštedu energije, prvo shvatimo što je VFD. VFD, poznat i kao varijabilni frekvencijski pogon ili izmjenični upravljački pogon, je elektronički uređaj koji kontrolira brzinu električnog motora mijenjajući frekvenciju i napon koji mu se isporučuje. To omogućava preciznu kontrolu brzine motora, što zauzvrat može dovesti do značajnih ušteda energije.
AVFD varijabilni frekvencijski pogondjeluje pretvaranjem dolazne izmjenične snage u istosmjernu snagu, a zatim natrag u izmjeničnu snagu na željenu frekvenciju i napon. Ovaj je postupak poznat kao kontrola varijabilne frekvencije i omogućuje motoru da radi pri različitim brzinama, ovisno o zahtjevima opterećenja.
Važnost ventilatora i sustava pumpi
Sustavi ventilatora i crpki su ključne komponente u mnogim industrijskim i komercijalnim primjenama. Koriste se za pomicanje zraka, vode i drugih tekućina, a oni troše značajnu količinu energije. U stvari, sustavi ventilatora i crpki čine veliki dio ukupne potrošnje energije u mnogim zgradama i industrijskim objektima.
Optimiziranjem rada na ventilatoru i pumpama možemo smanjiti potrošnju energije, smanjiti operativne troškove i poboljšati ukupnu učinkovitost ovih sustava. Ovdje dolaze VFD -ovi.
Kako VFD -ovi štede energiju u sustavima ventilatora i crpki
Ključ za razumijevanje načina na koji VFD -ovi štede energiju u sustavima ventilatora i crpki leže u odnosu između brzine motora, potrošnje energije i zahtjeva za opterećenjem. U tradicionalnom motoru s fiksnom brzinom motor radi konstantnom brzinom bez obzira na zahtjeve opterećenja. To znači da motor često radi punom brzinom čak i kad je opterećenje nisko, što rezultira izgubljenom energijom.
Suprotno tome, VFD omogućuje motoru da radi varijabilnom brzinom, što znači da se motor može prilagoditi tako da odgovara zahtjevima opterećenja. Kad je opterećenje nisko, VFD može smanjiti brzinu motora, što zauzvrat smanjuje potrošnju energije. To je poznato kao zakoni o afinitetu, koji navode da je potrošnja energije ventilatora ili pumpe proporcionalna kocki brzine motora.
Na primjer, ako se brzina motora smanjuje za 20%, potrošnja energije će se smanjiti za oko 50%. To znači da čak i malo smanjenje brzine motora može rezultirati značajnim uštedama energije.
Izračunavanje uštede energije
Da bismo izračunali uštedu energije koje se mogu postići pomoću 45kW VFD -a u sustavu ventilatora ili pumpe, moramo razmotriti nekoliko čimbenika, uključujući profil opterećenja, radno vrijeme i učinkovitost motora i VFD.
Pretpostavimo da imamo sustav ventilatora koji radi 24 sata dnevno, 365 dana u godini, te da je profil opterećenja takav da ventilator radi u punom opterećenju 50% vremena i na pola opterećenja za preostalih 50% vremena. Motor je motor s fiksnom brzinom od 45 kW, a učinkovitost motora i VFD-a je 90%.
Koristeći zakone o afinitetu, možemo izračunati potrošnju energije ventilacijskog sustava pri punom opterećenju i pri pola opterećenja. Pri punom opterećenju, potrošnja energije motora 45kW je 45kW. Pri pola opterećenja, potrošnja energije motora iznosi otprilike 11,25kW (budući da je potrošnja energije proporcionalna kocki brzine motora).
Ako u sustav ventilatora instaliramo 45kW VFD, možemo prilagoditi brzinu motora kako bi odgovarali zahtjevima opterećenja. Pri punom opterećenju VFD će upravljati motorom punom brzinom, a potrošnja energije će biti 45kW. Pri pola opterećenja, VFD će smanjiti brzinu motora za 50%, a potrošnja energije bit će približno 2,8kW (budući da je potrošnja energije proporcionalna kocki brzine motora).
Ukupna potrošnja energije ventilacijskog sustava bez VFD -a je:
(45kW x 0,5 x 24 sata x 365 dana) + (11,25kW x 0,5 x 24 sata x 365 dana) = 236.550 kWh/godišnje
Ukupna potrošnja energije ventilacijskog sustava s VFD -om je:
(45kW x 0,5 x 24 sata x 365 dana) + (2,8kW x 0,5 x 24 sata x 365 dana) = 194,760 kWh/godišnje
Ušteda energije postignute korištenjem VFD -a je:
236.550 kWh/godišnje - 194.760 kWh/godišnje = 41.790 kWh/godišnje
Pretpostavljajući trošak električne energije od 0,10 USD po kWh, godišnja ušteda troškova postignuta pomoću VFD -a je:
41.790 kWh/godina x $ 0,10/kWh = 4.179 USD/godišnje
Ostale prednosti korištenja VFD -a u sustavima ventilatora i crpki
Osim uštede energije, postoji i nekoliko drugih prednosti korištenja VFD -a u ventilatorima i pumpama. To uključuje:
- Poboljšane performanse sustava:Dopuštajući motoru da radi promjenjivom brzinom, VFD -ovi mogu poboljšati performanse sustava ventilatora i crpki. To može rezultirati boljom kontrolom protoka zraka i tekućine, smanjenom bukom i vibracijama i poboljšanom pouzdanošću sustava.
- Smanjeni troškovi održavanja:Budući da VFD -ovi dopuštaju motoru da radi manjom brzinom, mogu smanjiti habanje na motoru i drugim komponentama u sustavu. To može rezultirati smanjenim troškovima održavanja i duljim životom opreme.
- Poboljšana sigurnost:VFD-ovi mogu pružiti dodatne sigurnosne značajke, poput zaštite od preopterećenja i zaštite kratkog spoja. To može pomoći u sprječavanju oštećenja opreme i smanjenju rizika od nesreća.
Zaključak
Zaključno, VFD od 45kW može uštedjeti značajnu količinu energije u sustavima ventilatora i crpki. Dopuštajući motoru da radi promjenjivom brzinom, VFD -ovi mogu uskladiti zahtjeve opterećenja i smanjiti potrošnju energije. To može rezultirati nižim operativnim troškovima, poboljšanim performansama sustava i smanjenim troškovima održavanja.
Ako ste zainteresirani da saznate više o tome kako VFD od 45kW može imati koristi od vašeg ventilatora i sustava pumpa ili ako ste spremni početi štedjeti energiju i novac, ne ustručavajte se kontaktirati nas. Mi smo vodeći dobavljačAC upravljački pogoniPromjenjiva frekvencijska kontrolera motora, i zalažemo se za pružanje našim kupcima najkvalitetnije proizvode i usluge.
Reference
- ASHRAE Priručnik - HVAC sustavi i oprema, Američko društvo za grijanje, hladnjake i klimatizacijske inženjere, Inc., 2015.
- IEEE Standard 112 - Postupci ispitivanja za indukcijske motore i generatore polifaze, Institut inženjera elektrotehnike i elektronike, Inc., 2004.
- "Energetski učinkoviti motorički sustavi: vodič za industriju", američki Odjel za energetiku, Ured za energetsku učinkovitost i obnovljivu energiju, 2008.