一、變頻恒壓供水的特點 1. 節能,可以實現節電20%-40%,能實現綠色用電。 2. 占地面積小,投入少,效率高。 3. 配置靈活,自動化程度高,功能齊全,靈活可靠。 4. 運行合理,由于是軟起和軟停,不但可以消除水錘效應, 而且電機軸上的平均扭矩和磨損減小,減少了維修量和維修費用, 并且水泵的壽命大大提高。 5. 由于變頻恒壓調速直接從水源供水,減少了原有供水方式的二次污染, 防止了很多傳染疾病的傳染源頭。 6. 通過通信控制,可以實現無人值守,節約了人力物力。 二、節能原理 由水泵的工作原理可知:水泵的流量與水泵(電機)的轉速成正比,水泵的揚程與水泵(電機)的轉速的平方成正比,水泵的軸功率等于流量與揚程的乘積,故水泵的軸功率與水泵的轉速的三次方成正比(既水泵的軸功率與供電頻率的三次方成正比)。根據上述原理可知改變水泵的轉速就可改變水泵的功率。 流量基本公式: Q∝N H∝N2 KW=Q*H∝N3 以上Q代表流量,N代表轉速,H代表揚程,KW代表軸功率。 例如:將供電頻率由50HZ降為45HZ,則P45/P50=(45/50)3= 0.729,即P45=0.729 P50; 將供電頻率由50HZ降為40HZ,則P40/P50=(40/50)3= 0.512,即P40=0.512 P50。
水泵一般是按供水系統在設計時的最大工況需求來考慮的,而用水系統在實際使用中有很多時間不一定能達到用水的最大量,一般用閥門調節增大系統的阻力來節流,造成電機用電損失,而采用變頻器可使系統工作狀態平緩穩定,通過改變轉速來調節用水供應,并可通過降低轉速節能收回投資。從下圖我們可以形象的看到三種流量控制方式的比較。 100KW三種流量控制方法的耗電實測比較表: 流量% | 變頻器軸功率KW% | 輸入閥門控制 軸功率KW% | 輸出閥門控制 軸功率KW% | 理想軸功率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 |
很多電機拖動設備都存在裕量較大、工作效率低、電能耗量大、啟動電流大、工作噪聲大等難題。且不斷的影響企業的經濟效益,而投資變頻器可以從根本上解決這些問題,一般情況下,完全可以改善工藝條件,并且投資回收期不超過10個月。 三、變頻調速恒壓供水設備的主要應用場合 1、高層建筑,城鄉居民小區,企事業等生活用水; 2、各類工業需要恒壓控制的用水,冷卻水循環,熱力網水循環,鍋爐補水等; 3、中央空調系統; 4、自來水廠增壓系統; 5、農田灌溉,污水處理,人造噴泉;6、各種流體恒壓控制系統。 四、變頻恒壓供水設備的系統組成 變頻器是整個變頻恒壓供水系統的核心部分。其系統組成框圖見圖1 
圖中,水泵電機是輸出環節,轉速由變頻器控制,實現變流量恒壓控制。變頻器接受PID控制器的信號對水泵進行速度控制,壓力傳感器檢測管網出水壓力,把信號傳給PID控制器,通過PID控制器調節變頻器的頻率來控制水泵的轉速,實現了一個閉環控制系統。由于福爾變頻器本身具有PID調節功能,可以不選用外置PID調節器,調節更加平穩。 五、INVEX G1系列變頻器在變頻恒壓供水系統中的應用和設置步驟 由于G1系列變頻器具有內置PID調節器,所以部分廠家在使用G1系列的內置PID調節后,使綜合成本降低,而G1系列變頻器也因其理想的睡眠功能為廣大用戶大大提高了節能效率。其基本接線圖如下,功能設置緊跟下圖。 G系列變頻器涉及到PID調節的參數如下表,其參數值要根據實際系統來調節。 參數號 | 功能介紹 | 參數值 | | 閉環PID運行控制選擇 | 1 | | PID給定選擇 | 1 | | PID反饋選擇 | 1 | | 給定量數字設定 | 0.00 | H3.04 | 最小給定量 | 0.00 | H3.05 | 最小給定量對應的反饋量 | 0.00 | H3.06 | 最大給定量 | 100.0 | H3.07 | 最大給定量對應反饋量 | 100.0 | H3.08 | 比例增益KP | 0.550 | H3.09 | 積分增益KI | 0.080 | H3.10 | 采樣周期T | 0.10 | H3.11 | 偏差極限 | 2.0 | H3.12 | PID調節極性 | 0 | H3.13 | 積分調節選擇 | 1 | H3.14 | 閉環預置頻率 | 0.00 | H3.15 | 閉環預置頻率保持時間 | 0.0 | H3.16 | 休眠閥值 | 10.00 | H3.17 | 蘇醒閥值 | 0.00 | |
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