對原系統(tǒng)進行變頻改造時，為確保安全可靠性，對原系統(tǒng)電控設(shè)備盡量不作變動。另外，保留循環(huán)泵電機運行回路，增加控制電路，保證系統(tǒng)可以方便地在工頻和變頻兩種運行狀態(tài)下進行切換。
供暖換熱系統(tǒng)的變頻改造節(jié)能分析
循環(huán)水泵是傳遞流體的裝置，這類負載消耗的能量與流量的立方成正比，根據(jù)能量消耗與轉(zhuǎn)速的關(guān)系式：Q＝Kn；H＝K2n2； P＝Q×H＝K3n3。式中，K1、K2、K3為常數(shù)，n為電機的轉(zhuǎn)速。又，三相交流異步感應(yīng)電機n =60 f（1-s）／p，式中f為供電頻率，s為滑差率，p為電機極對數(shù)。電機一旦選定后，s、p是固定常數(shù)，則n可表示為：n＝K0f，即與供電頻率成線性正比例關(guān)系。當(dāng)電機輸入頻率為工頻50Hz時，n＝K0×50轉(zhuǎn)／分；此時功率P1＝K3（K0×50）3＝K×503；當(dāng)電機輸入頻率為40Hz時，n＝K0×40轉(zhuǎn)／分，功率P2＝K3（K0×40）3＝K×403。P2／P1％＝K×403／K×503％＝51％，由此可見，從理論上計算，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速降低20％時，就可以節(jié)電49％。
熱交換站二次供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵變頻控制的實際應(yīng)用
我們在省級機關(guān)文教大院換熱站安裝了為了節(jié)電控制設(shè)備，采暖循環(huán)泵由軟起動控制改為變頻控制，該系統(tǒng)有手動和自動兩種變頻功能和一種工頻功能。在變頻模式下，手動時，可以人為隨意給定頻率，控制循環(huán)泵的輸出流量，調(diào)節(jié)供暖溫度。自動時，變頻器和PLC控制器進行通訊，PLC控制器根據(jù)系統(tǒng)供回水壓差及回水溫度傳感器傳上來的信號進行處理，按照供熱要求給變頻器發(fā)出控制指令，控制電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)循環(huán)泵輸出流量，從而達到調(diào)節(jié)溫度的目的。在變頻器出故障時，可手動切換到工頻運行，保證繼續(xù)供熱不停產(chǎn)。
驗證變頻控制的實際節(jié)電效果，在熱交換站進行了相關(guān)對比試驗。采暖循環(huán)水泵型號TB/9616-1999，額定功率35kW額定電流:69A，試驗方法：采暖循環(huán)泵由軟起動控制改為變頻控制，檢測手段：以48小時為一檢測周期，試驗結(jié)果：原系統(tǒng)在380V50Hz狀態(tài)下運行，按照兩天試驗(48小時)的記錄，總耗電量為1585.9kWh，平均每小時所消耗的電能為33.04kWh，每天耗電量為792.96kWh。改造后系統(tǒng)在380V變頻狀態(tài)下運行，按照兩天試驗（48小時）的記錄，在同等供暖效果的情況下，總耗電量為1186.2kWh，每小時所消耗的電能為24.71kWh，每天耗電量為598.1kWh。在30Hz狀態(tài)下運行每小時的電度為13.7kWh；改造后的設(shè)備每小時節(jié)電度為8.33kWh，每天節(jié)約電量為194.86kWh。節(jié)電率為25％。按照現(xiàn)在電費收取標準0.7元/度計算，每天節(jié)省電費約為140元，按照通常的標準，采暖季應(yīng)從11月至3月，共計140天，一個采暖期一臺水泵節(jié)約電費約為19592元。
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