1、、高层建筑,城乡居民小区,企事业等生活用水;
2、各类工业需要恒压控制用水,冷却水循环,热力网水循环,锅炉补水等;
3、中央空调系统;
4、自来水厂增压系统;
5、农田灌溉,污水处理,人造喷泉;
6、各种流体恒压控制系统。
2变频恒压特点
1.节能,可以实现节电20%-40%,能实现绿色用电。
2.占面积小,投入少,效率高。
3.配置灵活,自动化程度高,功能齐全,灵活可靠。
4.运行合理,是软起和软停,可以消除水锤效应,电机轴上平均扭矩和磨损减小,减少了维修量和维修费用,水泵寿命大大提高。
5.变频恒压调速直接从水源供水,减少了原有供水方式二次污染,防止了很多传染疾病传染源头。
6.通信控制,可以实现无人值守,节约了人力物力。
3、节能原理
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)。
上述原理可知改变水泵转速就可改变水泵功率。
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。
例如:将供电频率由50Hz降为45Hz,则P45/P50=(45/50)3= 0.729,即P45=0.729 P50;将供电频率由50Hz降为40Hz,则P40/P50=(40/50)3= 0.512,即P40=0.512 P50。
水泵一般是按供水系统设计时最大工况需求来考虑,而用水系统实际使用中有很多时间不一定能达到用水最大量,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
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 |
很多电机拖动设备都存裕量较大、工作效率低、电能耗量大、启动电流大、工作噪声大等难题。且不断影响企业经济效益,而投资变频器可以从根本上解决这些问题,一般情况下,完全可以改善工艺条件,投资回收期不超过10个月。
4系统组成
图中,水泵电机是输出环节,转速由变频器控制,实现变流量恒压控制。变频器接受PID控制器信号对水泵进行速度控制,压力传感器检测管网出水压力,把信号传给PID控制器,PID控制器调节变频器频率来控制水泵转速,实现了一个闭环控制系统。
5、应用案例
1单泵控制:系统只有一台水泵,供水压反馈到控制器,控制器PID调节输出控制变频器的转速,实理恒压控制。
2一用一备用系统:一用一备工作模式,1#水泵和2#水泵互为备用泵。当定时换泵设定时,1#水泵和2#水泵按照设定的时间定时相互轮流接通工作
3多泵循环软启动模式,先启动B1变频泵工作,50HZ仍达到设定压力,则B1断开,接通G1转为工频,再延时B2变频工作;当系统超压,B2为0HZ仍超压,将G1断开由B2变频调节保持压力,当压力>=P1+P20 G3接通泄水。可以为两泵、三泵、四泵等多个系统。
4、远程电脑监控系统
组成:PC机(工控机)+组态软件
将多台供水系统联成网络,由监控室统一管理。