水泵節能通常有調速節能、功率因數補償、軟啟動節能這三種方法。
1、水泵調速節能技術
在絕大部分時間里,系統需流量小于最大設計流量,由相似定理可知,調速泵的運 行轉速將比其額定轉速低,輸出的軸功率也隨之降低,從而達到節能的目的。用調速方法來調節水泵的流量,這是節電的有效措施。但并非所有水泵都需要通過調速 來節能,一般來說,需要調速水泵占總量的2O%左右,對于大中型(50~500 kW)的水泵應大力推廣調速。水泵采用變轉速來調節工況時,其效率幾乎不變(當負荷低于80%時,才略有下降),且水泵類的負載特性,是流量與轉速的一次 方成正比,壓力與轉速的平方成正比,軸功率與轉速的三次方成正比,即:
式中,Q1、H1、P1分別代表轉速為額定轉速n1時的流量、壓力、功率;Q2、H2、P2分別代表轉速為額定轉速n2時的流量、壓力、功率。
例如,當轉速降低到80%時,流量減少到8O%,而軸功率卻下降到額定功率的(80%) 51%;若流量需減少到40%,則轉速相應減少到40%,此時軸功率下降到額定功率的(40%)3=-6.4%。因而,通過改變轉速來調節流量其節能效果是顯著的。
由此可見,對這類負載,只要轉速有較小的變化,則功率的變化就很大,可見調速節能的意義很大,即通過調速,能節省的泵功耗為:
△P1=P1-P2=(1-i3)P1
由上式可知,當負載轉速調節量越大,節約的功耗就越大,同時,由于負載轉速的降低,對提高負載的機械使用壽命也有極大好處。
2、功率因數補償節能
無功功率不但增加線損和設備的發熱,更主要的是功率因數的降低導致電網有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當中,設備使用效率低下,浪費嚴重,由公式
3、軟啟動節能
由于電機為直接啟動或Y/D啟動,啟動電流等于4~7倍額定電流,這樣會對機 電設備和供電電網造成嚴重的沖擊,而且還會對電網容量要求過高,啟動時產生的大電流和震動對擋板和閥門的損害極大,對設備、管路的使用壽命極為不利。而使 用變頻節能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求,延長了設備和閥門的使 用壽命,節省了水泵的維護費用。