Als Lieferant von 45 kW variablen Frequenz -Laufwerken (VFDs) habe ich aus erster Hand miterlebt, wie sich diese Geräte auf Lüfter- und Pumpensysteme auswirken können. In diesem Blog -Beitrag werde ich mich mit der Wissenschaft hinter VFDs befassen und untersuchen, wie viel Energie sie in diesen entscheidenden Anwendungen sparen können.
VFDs verstehen
Bevor wir in die Energieeinsparungen eintauchen, verstehen wir zunächst, was eine VFD ist. Ein VFD, auch als variabler Frequenzantrieb oder Wechselstromsteuerantrieb bezeichnet, ist ein elektronisches Gerät, das die Geschwindigkeit eines Elektromotors steuert, indem die zugegebene Frequenz und Spannung variiert. Dies ermöglicht eine präzise Kontrolle der Geschwindigkeit des Motors, was wiederum zu erheblichen Energieeinsparungen führen kann.
DerVFD Variable Frequency LaufwerkArbeitet durch Umwandlung der eingehenden Wechselstromleistung in DC -Leistung und dann bei der gewünschten Frequenz und Spannung wieder in die Wechselstromleistung. Dieser Prozess wird als variable Frequenzregelung bezeichnet und ermöglicht den Motor je nach Lastanforderungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.
Die Bedeutung von Lüfungs- und Pumpensystemen
Lüfter- und Pumpensysteme sind wesentliche Komponenten in vielen industriellen und kommerziellen Anwendungen. Sie werden verwendet, um Luft, Wasser und andere Flüssigkeiten zu bewegen, und sie verbrauchen eine erhebliche Menge an Energie. Tatsächlich machen Lüfungs- und Pumpensysteme einen großen Teil des gesamten Energieverbrauchs in vielen Gebäuden und Industrieanlagen aus.
Durch die Optimierung des Betriebs von Lüfter- und Pumpensystemen können wir den Energieverbrauch reduzieren und die Betriebskosten senken und die Gesamteffizienz dieser Systeme verbessern. Hier kommen VFDs ins Spiel.
Wie VFDs Energie in Lüfungs- und Pumpensystemen sparen
Der Schlüssel zum Verständnis, wie VFDs Energie in Lüfter- und Pumpensystemen sparen, liegt in der Beziehung zwischen Motorgeschwindigkeit, Stromverbrauch und Lastanforderungen. In einem herkömmlichen Festgeschwindigkeitsmotor läuft der Motor unabhängig von den Lastanforderungen mit konstanter Geschwindigkeit. Dies bedeutet, dass der Motor häufig mit voller Geschwindigkeit läuft, selbst wenn die Last niedrig ist, was zu einer Verschwendung von Energie führt.
Im Gegensatz dazu kann ein VFD den Motor mit einer variablen Geschwindigkeit bedienen, was bedeutet, dass der Motor so eingestellt werden kann, dass sie den Lastanforderungen entsprechen. Wenn die Last niedrig ist, kann die VFD die Motordrehzahl verringern, was wiederum den Stromverbrauch verringert. Dies ist als Affinitätsgesetze bekannt, in denen der Stromverbrauch eines Ventilators oder einer Pumpe proportional zum Würfel der Motordrehzahl ist.
Wenn beispielsweise die Motordrehzahl um 20%verringert wird, wird der Stromverbrauch um ca. 50%reduziert. Dies bedeutet, dass selbst eine geringe Verringerung der Motordrehzahl zu erheblichen Energieeinsparungen führen kann.
Berechnung der Energieeinsparungen
Um die Energieeinsparungen zu berechnen, die durch die Verwendung eines 45 -kW -VFD in einem Lüfter- oder Pumpensystem erzielt werden können, müssen wir mehrere Faktoren berücksichtigen, einschließlich des Lastprofils, der Betriebszeiten und der Effizienz des Motors und des VFD.
Nehmen wir an, wir haben ein Lüftersystem, das 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr arbeitet, und dass das Lastprofil so groß ist, dass der Lüfter in 50% der Zeit und in den verbleibenden 50% der Zeit in 50% der Zeit und in der halben Last arbeitet. Der Motor ist ein 45-kW-Festgeschwindigkeitsmotor, und der Effizienz des Motors und der VFD beträgt 90%.
Unter Verwendung der Affinitätsgesetze können wir den Stromverbrauch des Lüftersystems bei Volllast und halblast berechnen. Bei voller Last beträgt der Stromverbrauch des 45 -kW -Motors 45 kW. Bei der halben Last beträgt der Stromverbrauch des Motors ungefähr 11,25 kW (da der Stromverbrauch proportional zum Würfel der Motordrehzahl ist).
Wenn wir eine 45 -kW -VFD im Lüftersystem installieren, können wir die Motordrehzahl so einstellen, dass sie den Lastanforderungen entsprechen. Bei voller Last betreibt der VFD den Motor bei voller Geschwindigkeit und der Stromverbrauch beträgt 45 kW. Bei der halben Last reduziert die VFD die Motordrehzahl um 50%und der Stromverbrauch ungefähr 2,8 kW (da der Stromverbrauch proportional zum Würfel der Motordrehzahl ist).
Der gesamte Energieverbrauch des Lüftersystems ohne VFD ist:
(45 kW x 0,5 x 24 Stunden x 365 Tage) + (11,25 kW x 0,5 x 24 Stunden x 365 Tage) = 236.550 kWh/Jahr
Der gesamte Energieverbrauch des Lüftersystems mit der VFD beträgt:
(45 kW x 0,5 x 24 Stunden x 365 Tage) + (2,8 kW x 0,5 x 24 Stunden x 365 Tage) = 194.760 kWh/Jahr
Die durch die Verwendung des VFD erzielten Energieeinsparungen sind:
236.550 kWh/Jahr - 194.760 kWh/Jahr = 41.790 kWh/Jahr
Unter der Annahme von Stromkosten von 0,10 USD pro kWh sind die jährlichen Kosteneinsparungen durch die Verwendung der VFD:
41.790 kWh/Jahr x 0,10 $/kWh = 4.179 USD/Jahr
Weitere Vorteile der Verwendung von VFDs in Lüfungs- und Pumpensystemen
Zusätzlich zu Energieeinsparungen gibt es einige andere Vorteile bei der Verwendung von VFDs in Lüfter- und Pumpensystemen. Dazu gehören:
- Verbesserte Systemleistung:VFDS kann den Motor mit variabler Geschwindigkeit bedienen, und kann die Leistung von Lüfter- und Pumpensystemen verbessern. Dies kann zu einer besseren Kontrolle des Luft- und Flüssigkeitsstroms, zu verringertem Rauschen und Vibrationen und einer verbesserten Systemzuverlässigkeit führen.
- Reduzierte Wartungskosten:Da VFDs den Motor mit niedrigerer Geschwindigkeit bedienen können, können er den Verschleiß des Motors und andere Komponenten im System reduzieren. Dies kann zu reduzierten Wartungskosten und einer längeren Lebensdauer der Ausrüstung führen.
- Verbesserte Sicherheit:VFDs können zusätzliche Sicherheitsmerkmale bereitstellen, z. B. Überlastschutz und Kurzschlussschutz. Dies kann dazu beitragen, Schäden an Geräten zu verhindern und das Risiko von Unfällen zu verringern.
Abschluss
Zusammenfassend kann ein 45 -kW -VFD eine erhebliche Menge an Energie in Lüfter- und Pumpensystemen sparen. Durch das Ermöglichen des Motors kann VFDs mit variabler Geschwindigkeit mit den Lastanforderungen übereinstimmen und den Stromverbrauch verringern. Dies kann zu niedrigeren Betriebskosten, einer verbesserten Systemleistung und zu verringernden Wartungskosten führen.
Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie ein 45 -kW -VFD Ihren Lüfter- und Pumpensystemen zugute kommt, oder wenn Sie bereit sind, Energie und Geld zu sparen, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren. Wir sind ein führender Anbieter vonAC -SteuerungsantriebUndVariable Frequenzmotor Controllerund wir sind bestrebt, unseren Kunden Produkte und Dienstleistungen von höchster Qualität zu bieten.
Referenzen
- Ashrae Handbuch - HLK -Systeme und -ausrüstung, American Society of Heizung, Kühl- und Klimaanlage, Inc., 2015.
- IEEE Standard 112 - Testverfahren für Polyphase -Induktionsmotoren und Generatoren, Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 2004.
- "Energieeffiziente motorische Systeme: Ein Leitfaden für die Industrie", US-Energieministerium, Büro für Energieeffizienz und erneuerbare Energien, 2008.