風機水泵類負載使用IPER艾帕高壓變頻器節能計算

■ 風機水泵工作特性
風機水泵特性： H=H0-(H0-1)*Q2
H－揚程
Q－流量
H0－流量為0時的揚程
管網阻力： R＝KQ2
R－管網阻力
K－管網阻尼系數
Q－流量
注：上述變量均采用標么值，以額定值為基準，數值為1表示實際值等于額定值
風機水泵軸功率P： P= KpQH/ηb
P－軸功率
Q－流量；
H－壓力；
ηb－風機水泵效率；
Kp－計算常數；
流量、壓力、功率與轉速的關系：
Q1/Q2 = n1/n2; H1/H2 =（n1/n2）2; P1/P2 =（n1/n2）3
■ 變閥控制
變閥調節就是利用改變管道閥門的開度，來調節泵與風機的流量。變閥調節時，泵或風機的功率基本不變，泵或風機的性能曲線不變，而管道阻力特性曲線發生變化，泵或風機的性能曲線與新的管道阻力特性曲線的交點處就是新的工作點。

■ 變頻控制
變頻調節就是利用改變性能曲線方法來改變工作點，變速調節中沒有附加阻力，是比較理想的一種調節方法。通過變頻器改變電源的工作頻率，從而實現對交流電機的無級調速。泵和風機采用變速調節時，其效率幾乎不變，流量隨轉速按一次方規律變化，而軸功率按三次方規律變化。同時采用變頻調節，可以降低泵和風機的噪聲，減輕磨損，延長使用壽命。

■ 節能計算示例
假設電動機的效率＝98%
IPER高壓變頻器的效率=97%（含變壓器）
額定風量時的風機軸功力：1000kW
風機特性：風量Q為0時，揚程H為1.4p.u(標么值，以額定值為基準) ；設曲線特性為H=1.4-0.4Q2
年運行時間為：8000小時
風機的運行模式為：風量100%，年運行時間的20%
風量70%，年運行時間的50%
風量50%，年運行時間的30%

變閥調節控制風量時
假設P100為100%風量的功耗，P70為70%風量的功耗，P50為50%風量的功耗
P100=1000/0.98 = 1020kW
P70=1000 x 0.7 x (1.4-0.4x0.72)/0.98 = 860kW
P50=1000 x 0.5 x (1.4-0.4x0.52)/0.98 = 663kW
年耗電量為：
1020 x 8000 x 0.2 + 860 x 8000 x 0.5 + 663 x 8000 x 0.3 =6,663,200 KWH
假設電費以0.50元/kWh計算，年耗電成本為: 6663200 x 0.5=3,331,600元
變頻調節控制風量時
假設P100為100%風量的功耗，P70為70%風量的功耗，P50為50%風量的功耗
P100 = 1000 / 0.98 /0.97 = 1052kW
P70 = 1000 x 0.73 / 0.98 / 0.97 = 360kW
P50 = 1000 x 0.53 / 0.98 / 0.97 = 131kW
年耗電量為：
1052 x 8000 x 0.2 + 360 x 8000 x 0.5 + 131 x 8000 x 0.3 =3,437,600KWH
假設電費以0.5元/kWh計算，年耗電成本為3,437,600 x 0.5=1,718,800元
1年所節省的電費
3,331,600 – 1,718,800 = 1,612,800元
節電率為 1,612,800/3,331,600 = 48.3%

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