風機水泵類負載是交流電動機驅動的主要對象之一，故這一類負載的節能問題十分突出。近幾年來，水泵的控制方法有了很大的發展，尤其是采用變頻調速，其節能效果明顯地高于其他各類傳統的方法。通常，水泵的容量是根據系統的最大負荷設計和配置的，但在實際應用中，系統的負荷遠小于設計要求，而且經常變化。在水泵的出口處裝閘門或旁路閥等方法，雖然簡單有效，卻嚴重降低系統的效率。若采用變頻調速，直接改變水泵的轉速，就可方便而有效地對出口水量進行控制，其優點是極為顯著的。

風機水泵負載調速節能的原理：
眾所周知，風機和泵類的功率和轉速的關系為：
P=kn³                      (1)*
以水泵為例，設其額定速度為n1，而根據實際需要確定的速度為n2，則：
P₁=kn₁³，P₂=kn₂³
所節約的功率為：
    PH= kn₁³ (1-D³)               (2)
式中減速比D=n₂/n₁
由于轉速與輸出流量成正比，所以減速比越大，節約能量越多。若不使用調速裝置時，則D=1，PH=0，無節能可言。
考慮到調速裝置的效率η，上式可修正為：
    PH=P₁/η₁-P₂/η₂= kη₁³ (1/η₁-D³/η₂)
由于變頻調速裝置的效率，在速度變化時可保持在高水平（如丹佛斯變頻器通常效率都在0.96以上），所以其節能效果是顯著的。
 
變頻驅動的節能效益分析：
交流驅動系統實際使用時，可通過實測或根據其靜態特性的理論計算，作出其轉速對功率的特性曲線，由于轉速與流量成正比，該曲線即流量對功率的特性，如圖1所示。與檔板調節相比較，可見其節能是顯著的。

 
達能餅干水泵變頻調節節能的實際情況分析：
根據流體（氣體）力學的基本原理，設壓頭與流量的平方成正比。
假定實際需要的平均流量只有80%，則變頻控制時實際消耗的功率P_VFD為：
P_VFD = 0.8³ Pe / 0.96 = 0.533 Pe
從圖上可查得，擋板（閥門）控制時實際消耗的功率P_VALVE = 0.86 Pe
節電功率P_節省為 ：(0.86 – 0.533) Pe = 0.327 Pe
 
5.5kW節能的經濟效益：
設一年運行300天，一天運行24小時，電費為0.80元/度，則一年總節省電費為：
  5.5 * 0.327 * 300 * 24 * 0.80 = 10,359.00 元
 
 
同理，55kW變頻器如果節電率為20%的話，則一年總節省電費為：
      55 * 0.2 * 300 *24 *0.80 = 63,360.00 元




聲明：
本文版權為上海津信變頻器有限公司所有，如需轉載請注明出處。
獲取更多幫助和支持，請登陸上海津信變頻器有限公司網站 www.gcskp.com 。撥打上海津信變頻器專業服務中心7/24技術支持熱線400-888-6560，隨時與我們聯系。