西門子變頻節能改造那些事兒
西門子變頻器為什么要節能?
風機、泵類負載屬于通用機械,在經濟生產中應用面廣, 耗電量大。 據統計,全國風機、泵類設備每年耗電量占到全國發電量的30%, 占工業用電的50%左右。其中,工頻電負荷運行的占70%。 由此可見,通過降低風機、泵類負載電機運行中的功率損耗,節能潛力巨大。
西門子變頻器為什么可以節能?
對于數量巨大的離心式,軸流式風機泵類負載, 在一定條件下遵循相似定律:
在沒有變頻調速的風機水泵類設備上,當工況需要調整流量時,常采用擋板或閥門調整流量。
設計選用電機時,往往留有一定的富裕量。電機運行于小于額定功率的狀態下,除提供正常的送風送水流量動力需要外,多余的機械能量都將消耗在閥門或擋板上,變成內能, 這部分能力隨之被浪費了。如果減小浪費的這一部分能力, 就可以實現節能。
西門子變頻控制可以節約多少電能?
下圖是一個典型的離心風機在閥門控制和變頻控制功率特性曲線:
我們看到,在閥門調節風量時,由于擋板的額外消耗,所需風量始終較高。而使用變頻器通過調整電機轉速來調整流量大小,不采用閥門開度來調節,這樣就沒有了風門擋板上的損耗,從而實現了節能的效果。如果需要調整到較小的流量,只需將轉速降低, 相應的,根據風機的功率特性曲線,功率會有更明顯的降低。
舉個例子:在驅動某臺風機時,如果風機自身具備額定送風量是L,系統對風量的需求一般并不需要風機輸出額定出風量L,而是只需要0.8L,當需要將風量調整到0.8L時,由于風機是工頻驅動, 轉速不會變,所以用戶要通過調整風門開度至80%,這樣,風機輸出的風量就可以調整至0.8L(大致),這時候, 風機工作在100%的速度, 卻只送出80%的風量, 實際運行效率變低了,多余的能量都消耗在擋板上。
而如果通過變頻調速,轉速降低到80%,則流量下降到80%, 功率會下降到51.2%。 當然, 考慮到實際運行時有風壓, 功率因數, 變頻效率等條件的影響, 雖然實際功率不能低到51.2, 但相對于原先的功耗, 已經大大下降了。