Technologia oszczędzania energii-pompy wodnej
Oszczędzanie energii pompy wodnej to-metoda oszczędzania energii, która zmniejsza zużycie energii podczas pracy pompy i poprawia efektywność energetyczną za pomocą środków technicznych. Stosuje się go głównie w transporcie płynów przemysłowych i zarządzaniu sprzętem. Istota leży w optymalizacji efektywności operacyjnej bloku, obejmującej renowację sprzętu, regulację systemu i strategie zarządzania. Technologia ta początkowo wykorzystywała sterowanie zaworami, w latach 80. XX w. wprowadzono technologię regulacji prędkości ze zmienną częstotliwością, a po latach 90. XX w. rozwinęła się w inteligentny system sterowania integrujący sterownik PLC i interfejs człowiek-maszyna. Jego mechanizmy-oszczędzania energii obejmują regulację prędkości ze zmienną częstotliwością, kompensację współczynnika mocy i łagodny start [1].
Kluczowe technologie obejmują rozsądny wybór (dopasowanie wysokości podnoszenia i przepływu), dynamiczną konfigurację grup pomp (strategie golenia szczytu i wypełniania doliny) oraz regulację prędkości ze zmienną częstotliwością (dostosowywanie prędkości w celu zmniejszenia zużycia energii) [1]. Studia przypadków pokazują, że regulując równowagę hydrauliczną i stosując dostosowane-pompy o wysokiej wydajności, wydajność pompy można zwiększyć z 75,3% do 90,2%, a roczne oszczędności energii elektrycznej sięgają 2,4756 milionów kilowatogodzin-godzin [2]. Inteligentny system rozwiązuje problem-niestandardowych warunków pracy dzięki technologii adaptacyjnego zmiennego ciśnienia i zapewnia współczynnik oszczędności energii elektrycznej od 10% do 30% w przypadku pomp o zmiennej częstotliwości i od 30% do 75% w przypadku-pomp o zmiennej częstotliwości dzięki monitorowaniu w chmurze. Obecnie technologia ta zaliczana jest do kluczowych obszarów-krajowej oszczędności energii, a zużycie energii elektrycznej w jej ramach stanowi około 20% całkowitej krajowej produkcji energii.
Drugim jest zwiększenie poziomu kontroli. Jest to coś, co często ma zastosowanie przy użyciu jednostek. Najwcześniejszą metodą sterowania było zmniejszenie zużycia energii poprzez zamknięcie zaworów i zmniejszenie mocy. Później, pod koniec lat 80., nasz kraj wprowadził technologię sterowania „przetwornicą częstotliwości”. W tym czasie technologia oszczędzania energii-pompy wodnej dokonała przełomu. Pod koniec lat 90. technologia sterowania „oszczędzaniem energii pompy wodnej” rozprzestrzeniła się po całym kraju jak pędy bambusa po deszczu. Rynek zalały także podrabiane produkty, takie jak urządzenia zakłócające pracę liczników energii elektrycznej, działające pod obniżonym ciśnieniem itp.
Po nowym stuleciu prawdziwie „inteligentny system sterowania pompą wodną” nie jest już ewolucją technologii sterowania „przetwornicą częstotliwości”. Technologia sterowania-oszczędzającą energię pompy wodnej efektywnie wykorzystuje przetwornicę częstotliwości i obejmuje również sterownik PLC, interfejs człowiek-maszyna, filtrowanie itp., dzięki czemu oszczędzanie energii przez pompę wodną-jest bardziej naukowe i inteligentne.
Zasada-oszczędzania energii w urządzeniu-oszczędzającym energię ze zmienną częstotliwością i regulacją prędkości
Oszczędność energii o zmiennej częstotliwości
Zgodnie z mechaniką płynów, P (moc)=Q (natężenie przepływu) × H (ciśnienie), natężenie przepływu Q jest wprost proporcjonalne do pierwszej potęgi prędkości N, ciśnienie H jest wprost proporcjonalne do kwadratu prędkości N, a moc P jest wprost proporcjonalna do sześcianu prędkości N. Jeśli wydajność pompy jest stała, a natężenie przepływu należy zmniejszyć w dół, prędkość N może zmniejszyć się proporcjonalnie i w tym momencie moc wyjściowa P wału podlega zależności sześciennej spadek. Oznacza to, że pobór mocy silnika pompy jest w przybliżeniu zależny od stosunku sześciennego do prędkości. Na przykład: silnik pompy o mocy 55 kW, gdy prędkość spadnie do 4/5 pierwotnej prędkości, jego pobór mocy wynosi 28,16 kW, co oznacza oszczędność 48,8%, gdy prędkość spadnie do 1/2 pierwotnej prędkości, jego pobór mocy wynosi 6,875 kW, co oznacza oszczędność 87,5%.
Oszczędność energii z kompensacją współczynnika mocy
Moc bierna nie tylko zwiększa straty w sieci i nagrzewanie się urządzeń, ale co ważniejsze, zmniejszenie współczynnika mocy prowadzi do zmniejszenia mocy czynnej sieci elektroenergetycznej. Linia zużywa dużą ilość biernej energii elektrycznej, efektywność wykorzystania sprzętu jest niska, a straty są poważne. Ze wzoru P=S × COSФ, Q=S × SINФ, gdzie S - moc pozorna, P - moc czynna, Q - moc bierna, COSФ - współczynnik mocy, można zauważyć, że im większy COSФ, tym większa moc czynna P. Współczynnik mocy zwykłego silnika pompy mieści się w przedziale od 0,6 do 0,7. Po zastosowaniu urządzenia do regulacji prędkości o zmiennej częstotliwości, dzięki wewnętrznemu kondensatorowi filtrującemu przetwornicy częstotliwości, COSФ ≈ 1, zmniejszając w ten sposób straty mocy biernej i zwiększając moc czynną sieci elektroenergetycznej.
Oszczędność energii dzięki miękkiemu startowi
Ponieważ silnik jest uruchamiany bezpośrednio lub uruchamiany w układzie Y/D, prąd rozruchowy jest równy (4-7) razy prąd znamionowy. Będzie to miało poważny wpływ na urządzenia mechaniczne i sieć energetyczną, a także wymaga zbyt dużej mocy zasilania. Duży prąd i wibracje powstające podczas rozruchu powodują duże uszkodzenia przegród i zaworów, co jest wyjątkowo niekorzystne dla żywotności urządzeń i rurociągów. Jednakże po zastosowaniu energooszczędnego urządzenia o zmiennej częstotliwości, dzięki zastosowaniu funkcji miękkiego startu przetwornicy częstotliwości, prąd rozruchowy zaczyna się od zera i nie przekracza prądu znamionowego w jego maksymalnej wartości, zmniejszając wpływ na sieć energetyczną i wymagania dotyczące wydajności zasilania oraz wydłużając żywotność urządzeń i zaworów. Oszczędza to również koszty konserwacji sprzętu.
