前言:
国内的变频器节能应用已有几年时间了,放眼市场上,满坑满谷的变频器厂,到处都是宣称可以节能30%以上的节能公司。但回过头来,为什么又有许多客户对变频器节能采取了”不相信”的态度呢?笔者在市场观察多年,也投入研究许多个案,发现了一个不可争的事实:
“设计值的大小,直接影响了水泵风机变频节能的成果”
节能厂家也得碰运气的,如果今天遇到了一个节能项目,水泵或风机在设计初期就装了太大了,随便装个变频器,把频率小小的降到40Hz,嘿嘿,不多说,30%以上的节能率很容易就可以对客户交差了。但运气真的每次都这么好吗?相信一定有人碰到过,好不容易接到一个项目,当着客户面拍胸保证”看我的,一定可以帮您省到电!”,问题来了,变频器装上了,先是发现,客户的系统设计值本来就不高,可能不到5%的空间。再来,频率好不容易降到45Hz,却发现扬程(末端压力)好像不够了,水是打上去了~~~可是压力不够,客户的用水需求根本满足不了,只要一变频,就搞得客户现场乱成一团。节能是谈不上了。怎么办?这就是为什么笔者在看了众多案例,访问许多有经验的客户之后,
对于变频节能众口不一的原因,有人叫好、却有人唾骂。设计值的高低成了变频节能业界的一个老大难问题。遇到设计值超高的项目,那是前世有修、三生有幸了,不但能轻松结案,还可以拿这个案例来当”样板工程”,客户也会高高兴兴的付钱。但遇到设计值接近零的项目呢?变频器形同废物,不但节不到电,变频器也得耗电,这可难了,客户不依不饶,要你给个交代,不但不给钱,恐怕还得免费帮你来个负面宣传。
设计值趋近于零的变频器节能方案:
针对传统风机水泵变频节能方案的所有缺点,我们提出了一个新的思维:
我们以水泵的运用为例:
一台流量Q的水泵,相当于使用二台水泵降频后,均运转于1/2Q流量的和。
供给总流量不变Q=1/2Q+1/2Q
因为流量与马达转速成正比,所以得知频率降为原来的1/2。
又因为马达转速与输入电力为三次方比的关系,
所以P2(变频后每台水泵之消耗电力)=(1/2)3P1(原消耗电力)=(1/8)P1=0.125P1
并联运转后二台水泵共耗电:2P2=2x0.125P1=0.25P1
故并联变频后之节能效率=P1–0.25P1=0.75P1=75%P1
在上面的例子里,我们提出了一个”共同运作”的想法,将原本只有一台水泵的工作分给二台来作,让变频后的供水量没有任何变化,但在用电量上却产生了相当大的不同。当然,这只是理论值,实际操作起来仍有差异,至少不会是省了75%的电,有扬程的问题(平方比),有管损,有电机的效能问题等等!但可不可行呢?答案却是绝对的!
我们运用了模糊控制加上PID的运算,成功的运用在设计值为零的供水系统上,并取得了成功。