暖通工程師專業(yè)知識講義:風機、水泵的節(jié)能方法

特別推薦：暖通工程師考試《專業(yè)知識》相關考點匯總

　　風機、水泵的節(jié)能方法

　　從流量控制原理上講，風機、水泵的結構和工作原理基本相同

　　1、具體測試某工廠爐底風機散熱控制系統(tǒng)，冶煉爐根據不同材料、需要不同的爐底冷卻溫度，設計滿足最大冷卻風量設計為四臺18.5KW4極葉輪式風機，全功率運轉，但用最大冷卻風量的概率極低。冶煉常用幾種材料，四臺風機對開風量過大;對開兩臺時，達不到冷卻要求;對開一對再側開一臺，冷卻不均、無法滿足工藝要求;原設計4臺對開風機靠調節(jié)擋風板可滿足冷卻要求，但對電機來講，浪費電能。風板全開時，運行電流24A，全關閉時22A，輸入功率從17.0KW―18.5KW變化，節(jié)電率不足8%。針對這一特殊要求制定方案，對其中兩臺對開電機進行開環(huán)變頻調速控制，配合兩臺全速風機，即滿足不同材料的溫控要求，又能節(jié)約電能。按照這一方案進行改造后，節(jié)電效果非常明顯。針對其中一種材料需固定頻率控制進行冷卻，幾個月才換一次，設定頻率在25―35之間，完全滿足冷卻要求。工頻下運行時一臺18.5KW風機(經變頻器輸出)，每小時耗電為11.9度/小時，日耗電量為：285.6度/24小時。在正常運行時根據不同材料的溫度要求，設定頻率分別為：25Hz、30Hz、35Hz、40Hz和45Hz。運行測定參數如下：

　　設定頻率(Hz) 運行電流(A) 負載率 輸入功率 24小時耗電量(KWh) 與工頻下輸入功率比較：節(jié)電率

　　25 8.0 0.25 1.03 24.72 (285.6-24.72)/285.6Ⅹ100%=91.34%

　　30 10.6 0.30 2.13 51.12 (285.6-51.12)/285.6 Ⅹ100%=82%

　　35 14.2 0.37 4.0 96.00 (285.6-96)/285.6Ⅹ100%=66.4%

　　40 17.4 0.40 6.4 153.60 (285.6-153.6)/285.6Ⅹ100%=46.22%

　　45 20.0 0.45 9.0 216.00 (285.6-216)/285.6Ⅹ100%=0.244%

　　50 24.0 0.55 11.9 285.60 (285.6-285.6)/285.6Ⅹ100%=0

　　需要指出的是：變頻器當輸出頻率降低時，輸出電壓也相應降低，輸入功率明顯減少，對應頻率降低時電壓降低電機不會有溫升，若頻率不變時電壓降低至浮動電壓下限值時，電機就會有溫升。

　　2、水泵節(jié)電：同風機原理很相近。以某酒店750TRT中央空調冷水機組水系統(tǒng)90KW冷凍泵和55KW冷卻泵為例：主機制冷是根據溫度的變化而工作，是非線性負荷，而水泵電機基本上是線性恒功率輸出。1臺55KW冷卻水泵靠調整閥門來改變流量，雖然能滿足主機運行要求，但對于電機來講節(jié)電意義不大，閥門的全開和全閉，電流從107A―97A之間變化，平均節(jié)電不足7%。通過改造采用溫度控制為主，壓力控制為鋪進行閉環(huán)變頻控制水泵電機，水泵電機平均節(jié)電率都在30%以上;90KW冷凍水泵電機靠調節(jié)閥門電流在163―148A之間變化，平均節(jié)電不足6%，經閉環(huán)控制變頻調速改造后，節(jié)電率平均也在30%以上。為什么會有這么大節(jié)電空間呢，因為中央空調系統(tǒng)設計時的最大容量是以人流、氣溫、空間散熱三項極限指標為依據計算的(即人流最大、氣溫最高、空間散熱最差)，平時出現這種情況的概率極低，從經驗上講不到10%，空調系統(tǒng)大部分運行時間都在中、低負荷狀態(tài)，空調主機的負荷曲線是非線性的，而水系統(tǒng)的水泵負荷是線性恒功率的，以滿足主機的最大負荷為標準。這樣在主機非最大負荷時水泵就必然存在著電能浪費空間。通過變頻調速控制使水泵電機的負載曲線符合或接近空調主機的負載曲線。

　　3、高壓變頻控制傳動調速控制設備都是在3KV以上大容量電機，一般都在幾百KW到幾千KW，負載率大于0.5，節(jié)電效率較低壓變頻控制略低，在18―25%左右，電機容量大耗電也多，雖然節(jié)電率較低，但用電基數大，也是非?？捎^，高壓變頻設備技術復雜設備體積大，成本較高，操作必須專業(yè)技術人員，但整體效益還是很可觀的。

編輯推薦：

2015年注冊暖通工程師考試時間

注冊暖通工程師執(zhí)業(yè)資格考試報考條件

2015年暖通工程師基礎知識選擇題匯總