Частотный преобразователь - регулирование работы вентиляторов, насосов и компрессоров
Руководители и экономисты промышленных производств знают, что более 60% затраченной электроэнергии уходит на работу электродвигателей. Кроме того, из этих процентов большая часть энергии уходит именно на приводные вентиляторные, компрессорные и насосные системы, имеющие циклический режим нагрузки.
Особенности использования насосов, вентиляторов и компрессоров
Вентиляторы и насосы– это электромеханизмы, имеющие режим длительной нагрузки: вал приводного двигателя в рабочем состоянии функционирует при постоянной нагрузке и перегрузок обычно не возникает. Вал крупных электродвигателей имеет среднюю частоту оборотов не более 730 за минуту. А вот при расчете пусковых характеристик электроприводов для вентиляторов и насосов важно учитывать их особенность – это более большой момент инерции.
Пуск оборудования возможен при разгруженном агрегате и при работе сети в нормальных показателях. В этот момент на валу электродвигателя максимальный момент может изменяться и быть в половину меньше номинального или же достигать 5-7кратного значения. Чтобы избежать образования сильных нагрузок и возрастания пускового тока при старте работы мощных насосов и вентиляторов, необходимо ограничить пусковое ускорение.
Сегодня на производстве для такого рода машин используется нерегулируемый двигатель асинхронного типа с пуском электромотора напрямую. Регулировка жидкости(при работе с насосом) и воздуха(при работе вентиляции) в зависимости от особенностей техпроцесса происходит ручной настройкой с пульта управления путем изменения расположения заслонок запирающих заслонок.
Исследование такого способа регулирования при помощи заслонок говорит, что эффективность использования дымососов, дутьевых вентиляторов и центробежных насосов очень низкая и сопряжена с перерасходом энергии. Что имеется в виду? Это означает, что все эти агрегаты используются при низких показаниях КПД, но при этом берут на свою работу очень много мощности.
Преобразователи частоты, как способ экономии
Уменьшение расхода – это все что удается добиться регулировкой потока путем изменения положения заслонок. Это никак не влияет на снижение расходуемой мощности, что соответственно говорит и об уменьшении КПД вентилятора или насоса в целом. Добиться снижения потребляемой электроэнергии можно только при уменьшении скорости электромотора. С этой целью используется частотно-регулируемый привод, который и приводит к тому, что КПД насоса или вентилятора увеличивается приблизительно на 15-20%, а это существенная экономия энергии.
Преобразователи частоты (или частотники), кроме своих экономных характеристик, имеют также и другие преимущества использования:
- в системах водоснабжения снижается износ задвижек, так как запорная арматура большее время открыта;
- так как насосы в системах водоснабжения где установлены частотники работают на пониженных показателях давления, то и срок эксплуатации труб увеличивается, а вероятность появления утечки, прорывов уменьшается;
- исключается возникновения гидравлических ударов, что в свою очередь уменьшает число аварий на линиях;
- подшипники, крыльчатки двигателей вентиляторов и насосов изнашиваются не так быстро за счет того, что используя частотник нет резкого изменения числа оборотов, и полностью отсутствуют пусковые токи больших параметров;
- трубопроводы, электромоторы служат намного дольше;
- сокращается количество ремонтных работ.
В целом, можно подвести черту и сказать, что частотный регулятор очень точно и плавно регулирует рабочие параметры электромоторов в любом оборудовании. Это и увеличивает в разы срок службы насосов и вентиляторов.
Вложение денег в насосы, вентиляторы или компрессоры должно быть обдуманным и не стоит смотреть только на ценник. Обращать внимание следует в будущее и на то, как долго прослужит то или иное оборудование, а это зависит не только от его качества, но и от условий и правильности его использования. Ведь затраты на приобретаемое оборудование это не только его покупная стоимость. Сюда следует включить и затраты на эксплуатацию, обслуживание, монтажные и демонтажные работы. Если все это собрать воедино и проанализировать, то становится понятным, что первоначальная стоимость – это всего лишь небольшая часть от всех затрат, а большая доля припадает именно на эксплуатацию и обслуживание.
Преобразователи частоты, используемые, к примеру, для работы в системе вентиляции помещений с опцией управления температурными показателями, помогают снизить расходы на электроэнергию. Это приведет к уменьшению затрат на содержание всего помещения, а соответственно, вся установка очень быстро окупается.
Существует даже специальная программа, помогающая рассчитать срок окупаемости преобразователя частоты. Ее название Energy Saving Calculator, и разработана она компанией Lenze. С ее помощью можно рассчитать затраты на электроэнергию в среднем за сутки или за год, которая будет потребляться установкой с преобразователем частоты и без него. Для расчета понадобится цена преобразователя, мощность нагрузки, стоимость кВт, вид оборудования и количество рабочих дней за год (или часов за сутки). Если сравнить полученные результаты, то станет очевидной разница и экономия на электроэнергию, за счет чего и происходит окупаемость прибора.