Не смотря на наличие в интернете и проспектах ведущих фирм-производителей преобразователей частоты методик оценки эффективности внедрения преобразовательной техники, в таких методиках сделаны допущения и приближения, которые изначально не ясны. Кроме того, для более или менее точной оценке эффективности требуется суточный график подачи насоного агрегата. Естественно, на конретном объете получить расходные данные достаточно сложно (просто нечем), а без них все методики носят очень приближенный характер.

В данной статье получена методика оценки экономии электроэнергии при внедрении преобразователя частоты на единичном насосном агрегате на основании напорных данных. В качестве исходных данных Заказчик приводит данные опросного листа (скачать).

1. Соотношения магистрали и насоса

Характеристика центробежного насосного агрегата , . Параметр насосного агрегата для различных типов насосов:
- центробежного насосного агрегата перекачки чистой воды ;
- центробежный насос сточных вод ;
- осевые насосы ;
- .

Характеристика магистрали .

2. Режим регулирования частоты вращения

Рассматривается режим автоматического поддержания заданного давления в магистрали при помощи встроенного ПИД либо ПИ регулятора частотного преобразователя. При прямой работе на сеть значения рабочего напора и рабочей подачи насоса определяются соотношениями:

;
.

Потребляемая электроэнергия в режиме непосредственной работе на сеть в режиме частотного регулирования определяется соотношением:

,

где - К.П.Д. насоса и электродвигателя.

3. Режим дросселирования

Рассматривается режим поддержания заданного давления в магистрали при помощи регулирования задвижки в ручном режиме.

Для анализа электроэнергии потребляемой в режиме дросселирования определим что при дросселировании в сеть перед насосом и до точки измерения напора в магистрали вводится дополнительное сопротивления . Тогда соотношения для насоса и магистрали запишутся следующим образом:

;
;
.

Откуда

(1);
(2).

Из (1) находим

.

Из (2) получаем

и
.

Для оценки сопротивления сети нужно провести замер напора в сети при текущем разборе воды и полностью открытой задвижке. Соотношения насоса и магистрали запишутся в виде:

;
.

Откуда

, и
.

4. Расчет экономии электроэнергии

Мощность, потребляемая из электрической сети в режиме дросселирования определяется соотношением: .

Считаем, что в режиме регулирования частоты вращения насосного агрегата поддерживается тот же напорно-расходный график что и при дросселировании. Тогда мощность, потребляемая из электрической сети в режиме регулирования частоты вращения равна:

.

Отношение потребляемой мощности в режиме дросселирования к потребляемой мощности в режиме частотного регулирования получим:

.

Таким образом, удельная экономия электроэнергии при частотном регулировании по сравнению с дросселированием задвижкой составляет

.

Для удобства вычислений определим коэффициент магистрали , тогда удельная экономия электроэнергии составит

.

При расчете не учитывались изменения статического напора в магистрали при полном открытии задвижки при замере напора , а так же изменение К.П.Д. насоса и электродвигателя при дросселировании и частотном регулировании.

Обсудить тему можно на Форуме либо по телефонам (926) 534-8337, (095) 981-9811 доб. 307, (095) 387-5264 Петраков Сергей Николаевич.

(С) Петраков Сергей Николаевич, 2004.
Полная или частичная перепечатка материалов статьи без ссылки на первоисточник запрещена.