我国经济增长速度受资源和能源约束日益突出。目前,我国约20%的电能用于各类水泵驱动,但水泵使用效率低、运行成本高等问题较多,平均效率比国外先进水平低3~5%,整个泵站系统效率则低约20%"。水泵正常的节电潜力范围为20~40%,节能有非常大空间。水泵节能技术有多种,但变频调速是z重要的手段之一。
由水泵工作原理可知:水泵流量与水泵(电机)转速成正比,水泵扬程与水泵(电机)转速平方成正比,水泵轴功率等于流量与扬程乘积,故水泵轴功率与水泵转速三次方成正比(既水泵轴功率与供电频率三次方成正比)。
水泵的变频特性 如果对水泵采用变频技术,可以得到不同频率下的相似的水泵特性曲线,如图1
图1水泵变频曲线图标
上述原理可知改变水泵转速就可改变水泵功率。
水泵(离心泵)流量基本公式:
Q∝N H∝N2 KW=Q*H∝N3
以上Q代表流量,N代表转速,H代表扬程,KW代表轴功率。
水泵一般是按供水系统设计时z大工况需求来考虑,而用水系统实际使用中有很多时间不一定能达到用水z大量,一般用阀门调节增大系统阻力来节流,造成电机用电损失,而采用变频器可使系统工作状态平缓稳定,改变转速来调节用水供应,并可降低转速节能收回投资。
从下图我们可以形象看到三种流量控制方式比较
100KW三种流量控制方法耗电实测比较表(不考虑扬程变化)
流量% |
变频器轴功率 KW% |
输入阀门控制轴功率KW% |
输出阀门控制轴功率KW% |
理想轴功率KW% |
50 |
15 |
60 |
84 |
12.5 |
60 |
25 |
64 |
89.5 |
21.6 |
70 |
38 |
68 |
95 |
34.3 |
80 |
55 |
72.5 |
99.5 |
51.2 |
90 |
79 |
84 |
103.5 |
73 |
100 |
108 |
106 |
107 |
100 |