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联鸿科技开发的变频并联节能控制(ES-Con),透过PID自动控制功能,依实际的负载需求,调节运转频率,达到最低能源之消耗。
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设计理念 |
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频率(马达转速)和流量成正比 |
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频率(马达转速)平方和压力成正比 |
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频率(马达转速)三方和消耗电力成正比 |
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注:N为转速(频率),Q为流量,H为压力(扬程),P为功率 |
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流量 |
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输入电量 |
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如上图,则因为流量与马达的转速成正比的关系。所以当马达转速降为50%时,流量(图示蓝线)也降为50%。但耗电量(图示紫线)因为三次方的关系,则降为12.5%。 |
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变频并联控制如何节省能源? |
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ex: |
一台流量Q的泵浦,相当于使用二台泵浦降频后,均运转于1/2Q流量的 |
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和。 |
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供给总流量不变 Q=1/2 Q + 1/2 Q |
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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。 |
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又因为 马达转速与输入电力为三次方比 的关系,所以依此推论: |
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P2(变频后每台泵浦之消耗电力)=1/2 x 1/2 x 1/2P1(原消耗电力) |
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→ P2=1/8P1=0.125P1 |
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并联运转后二台泵浦共耗电:2P2=2 x 0.125P1 = 0.25P1 |
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故并联变频后之节能效率=P1-0.25P1=0.75P1→ 75%P1 |
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变频并联控制节省效率说明 |
运转负载(流量) |
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运转泵浦数量 |
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泵浦运转效率(无变频) |
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节能效率 |
(1)100% |
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1台 |
→ |
100% |
→ |
60%(2台变频并联) |
(2)101% |
→ |
2台 |
→ |
200% |
→ |
160%(2台变频并联) |
(3)200% |
→ |
2台 |
→ |
200% |
→ |
0%(2台变频并联) |
(4)200% |
→ |
2台 |
→ |
200% |
→ |
86%(3台变频并联) |
(5)201% |
→ |
3台 |
→ |
300% |
→ |
186%(3台变频并联) |
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如上表,无变频控制时,原一台泵浦所耗电力为P。 |
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( 当流量为原来之一半时,转速减半频率降为30Hz,所耗电力理论值为0.125P,但因加上损失,依经验质水泵浦实际每台所耗电力约为0.2P |
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。) |
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(1) |
当1台泵浦满载(流量Q),用2台泵浦变频并联运转,各负担1/2Q负载, |
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实际所耗电力为0.2P+0.2P=0.4P。故节能效率为60%(1-40%) |
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(2) |
当负载达101%时,因无变频并联控制故需开第2台泵浦,耗能为2P。 |
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而加装变频并联控制,对每台泵浦实际负载仅增加0.5%(由50%增加为 |
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50.5%),对实际所耗只电力几乎无改变,仍维持为0.4P。故节能效率 |
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为160%(2-40%) |
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(3) |
当2台满载时,负载2P,即使有并联变频而只有开2台泵浦,因为满载 |
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亦无法节能。 |
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(4) |
当2台满载时,负载2P,此时并联开第3台泵浦。每台泵浦供应66.7% |
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的水量,实际所耗电力为38%P,3台泵浦共耗电力为114%P。节能效 |
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率达86%(2-114%) |
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(5) |
当负载达201%时(无变频控制)需开第3台泵浦,故需耗能为3P。而有 |
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加装变频并联控制时对每台泵浦实际负载仅增加0.33%(由66.7%增加 |
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为67%)对所耗电力并无改变,故节能效率达186%(3-114%) |
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