Потребители энергии делятся так: электроприводы – 62%, электрический транспорт – 9%, электротермия и электротехнология – 8%, освещение и прочие потребители – 21%.

Специалисты говорят, что обычный промышленный двигатель за год потребляет энергии на сумму, в 5 раз превышающую его стоимость. Становится понятно, что оптимизация расхода электроэнергии сегодня актуальна, как никогда.

Нынешний уровень развития электроники, нанотехнологий микропроцессорных средств управления и регулирования дает возможность максимально использовать достижения науки для экономии электроэнергии. Существуют новейшие способы оптимизации скорости технологических механизмов, которые в комбинации с большими возможностями автоматизации позволят существенно сократить потребление энергетических ресурсов.

Основные направления, в которых есть сегодня перспективы экономии электроэнергии:

· Повсеместное употребление частотно-регулируемых асинхронных электроприводов в системах водоснабжения, водоотведения, отопления и вентиляции, для оптимизации скорости вращения насосов, нагнетателей, компрессоров и так далее;

· Использование высокодинамичных электроприводов переменного тока и механизмов автоматизации в энергозатратных процессах;

· Усовершенствование подъёмно-транспортных механизмов (кранов, лифтов) с помощью частотно-регулируемых приводов;

· Объекты жкх;

· Использование в электроприводах новых частотных преобразователей с функцией нормализации энергопотребления.

Использование частотно-регулируемого электропривода в системах водоснабжения, водоотведения, отопления и вентиляции

Реальную пользу от эксплуатации частотно-регулируемого электропривода можно увидеть при использовании его в насосных, вентиляторных и нагнетательных системах.

Продемонстрируем на примере вентиляторов механизм экономии электроэнергии. Почти все вентиляторы – это, по сути, центробежные машины. На рис. 1. видно, что выходное давление потока Н зависит от потока воздуха Q. Она статична при одинаковой частоте вращения вентилятора. Также мы видим параметры системы вентиляции (кривая 1). По ней видно, давление какой силы нужно, чтобы обеспечить необходимый поток воздуха. Точка пересечения двух кривых – это рабочая точка системы.

Как правило, работа вентилятора регулируется работой шибера на выходе. Такие шиберы усиливают сопротивление потоку воздуха. На рисунке видно, как работает система при разных условиях. Кривая 1 показывает работу при целиком открытом шибере. Мы знаем, что мощность, получаемая от сети двигателем, зависит от давления и расхода, то есть пропорциональна площади треугольника, одна из вершин которого совпадает с рабочей точкой, а противоположная – с началом координат. Исходя из рисунка, понятно, что интенсивность работы вентилятора не слишком-то влияет на расход энергии.

В то же время перемена частоты вращения вентилятора как раз влияет на его работу (см. рис.2). Кривые 2 и 3 совпадают с замедленной частотой оборотов, и происходит смещение рабочей точки вниз, а это экономит электроэнергию при всех тех же параметрах, что и на рисунке 1.

Подобные же графики можно начертить и для центробежных насосов. У них на производительность могут влиять дроссельные заслонки на выходе насоса. Рисунок 3 показывает два графика мощности, расходуемой насосом, при регулировании дросселированием и частотном регулировании. Перепад между значениями этих кривых дает возможность оценить снижение расхода энергии при частотном регулировании.

Электроприводы турбомеханизмов расходуют более четверти всей производимой электроэнергии, и зачастую их работа остается нерегулируемой, а это не дает возможности разумно распределять энергию, воду, пар, воздух и пр. при изменениях условий производства. Силовое оборудование работает на полную мощность, хотя на самом деле реальная необходимость в нём может быть сокращена вдвое. Резкое снятие нагрузки при уменьшении числа оборотов приводного двигателя дает снижение расхода электроэнергии почти вдвое при применении регулируемого электропривода. А заодно подводит к созданию более современной технологии переноса пара, воды, воздуха, увеличивающей интенсивность работы аппарата. А установленное минимально нужное давление дает сокращение непроизводственных затрат переносимого продукта и снижению аварийности гидравлических и пневматических сетей.

До 25% воды можно сэкономить в водоснабжении при использовании частотно-регулируемых электроприводов. К тому же, здесь не требуется очень точного регулирования давления и расхода, а значит, можно использовать недорогие и достаточно практичные конфигурации.

Кстати, преобразователь частоты может быть вмонтирован в установку без нарушения целостности системы. Окупается такая модель в срок 6-12 месяцев.

Основные плюсы при применении частотно-регулируемого асинхронного электропривода в насосных и вентиляторных установках:

• Снижение расхода электроэнергии на 60%;
• Экономия транспортируемого продукта на 25%;
• Снижение аварийности гидравлической или пневматической сети за счет поддержания минимально необходимого давления;
• Снижение аварийности сети и снижение аварийности электрооборудования за счет устранения ударных пусковых токов;
• Уменьшение уровня шума;
• Простота автоматизации;
• Простота внедрения.

Результаты использования преобразователей частоты

1. В ЖКХ

Результат использования частотно-регулируемых электроприводов на насосных станциях подтверждает их значительное превосходство перед нерегулируемым электроприводом насоса. Например, электроэнергия экономится на 60%, вода на 25%. Так что окупится такой агрегат максимум за полгода.

2. Использование преобразователей частоты и программируемых контроллеров в металлургии

Использование средств автоматизации существенно увеличивает точность протекания технологического процесса. При этом экономится время, электроэнергия и повышается качество металла.

3. Модификация подъёмно-транспортных механизмов

Использование частотно-регулируемых приводов в подъёмно-транспортных механизмах даёт возможность увеличить энергетические параметры электроприводов, быстро и точно регулировать скорость, добиться удобства управления и безопасности груза.

4. В лифтах

Частотно-регулируемый электропривод, применяемый в лифте, экономит электроэнергию на 50-60%. Также возрастает безопасность функционирования системы. Кроме того, есть возможность использовать более доступные по цене односкоростные двигатели.

5. Использование электропривода для сохранения постоянного уровня в резервуарах

В системе сохранения постоянного уровня жидкости в резервуаре действует механизм «старт-стоп», то есть двигатель то включается, то выключается при минимуме/максимуме воды. Частотно-регулируемый двигатель позволит избежать такой необходимости, что сэкономит электроэнергию.

6. Оптимизация энергопотребления в частотно-регулируемом электроприводе

Частотно-регулируемый электропривод имеет более мобильную систему контроля при динамичной нагрузке, а это позволяет быстрее реагировать на изменения в напряжении и сэкономить до 30% электроэнергии. Например, насосы, конвейеры, вентиляторы часто работают с пониженной нагрузкой, поэтому для них проблема энергосбережения стоит особенно остро.

Назад в раздел