變頻器節能減排是偽科學？

近日有網友在網上發布消息說變頻器節能減排是偽科學，并對這一觀點有一定的論述，以下是部分論述。
“我看到的文章有70%以上都是以很具體的實例說明了節能效果，而且 大都是集中于水廠供水。文章中沒有象你在貼子中要求的那樣給出了各項參數，但從能量守恒角度看，同樣是一年（假設用水特性是一樣的）耗電量，采用變頻調速前后的確是出現了節能的效果，而且一般都在20％左右，不知你對這有什么看法？

不論是諧波損耗，效率降低，還是其他中間環節出現的能量變化，從總體來看變頻起到了節能效果。同時，實際當中可以采用很多手段來見效諧波損耗，采用電抗器就是常用的一種，電機的銅耗可以采用電流控制的優化算法來減小。當然，這可能還有一個前提條件，就是原來的水廠供水系統由于考慮的供水欲量較大，選用的電機和水泵與實際現比出現了選型較大的情況，但我認為這種選型還是有一定的合理性。城市供水在總體趨勢是在向上發展，當人口增多總體供水需求變大時，這樣的選型就能體現她的合理性。

你提到，變頻器在普通的恒壓供水中的能源損失一般在30%以上;在自來水廠的恒壓供水中的能源損失一般在20%以上.------可以認為正常情況下,變頻器恒壓供水理論上是100%負節能。

我理解的是，你是不是認為沒有經過合理選型的電機和水泵浪費的能量非常大，用了變頻器以后，相對減少了由于選型不對造成的能量損失，但相對合理選型后而言，仍然是在浪費電能。如果不是，那我想知道你說的能源損失針對的對象，而且這樣的損失是否有理論或實際的數據依據。如果是，我覺得采用變頻減小損耗，還是可行的。變頻器主要能實現水泵的平滑調速，消除水錘效應，同時國外高端變頻器的諧波損耗相對低端參品還是很小的，基本在5％以內。

至于高層供水及其他水壓要求較高的場合，我人為變頻節能不現實。”

由此可見，其上的網友觀點有點片面，以下是相關專家的解釋。

1、變頻節能

變頻器節能主要表現在風機、水泵的應用上，為了保證生產的可靠性，各種生產機械在設計配用動力驅動時，都留有一定的富余量。當電機不能在滿負荷下運行時，除達到動力驅動要求外，多余力矩增加了有功功率消耗，造成電能的浪費。風機、泵類等設備傳統的調速方法是通過調節入口或出口的擋板、閥門開度來調節給風量和給水量控制工程網版權所有，其輸入功率大，且大量的能源消耗擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調速時如果流量要求減小，通過降低泵或風機轉速即可滿足要求。

由流體力學可知，P（功率）＝Q（流量）×H（壓力），流量Q與轉速N的一次方成正比，壓力H與轉速N的平方成正比，功率P與轉速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，當要求調節流量下降時，轉速N可成比例的下降，而此時軸輸出功 率P成立方關系下降。即水泵電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關系。所隊當所要求的流量Q減少時，可調節變頻器輸出頻率使電動機轉速n按比例降低。電動機的功率P將按三次方關系大幅度的降低，比調節擋板、閥門節能40%一50%，從而達到節電的目的。

例如：一臺離心泵電機功率為55千瓦CONTROL ENGINEERING China版權所有，當轉速下降到原轉速4/5時控制工程網版權所有，其耗電量為28.16千瓦，省電48.8%，當轉速下降到原轉速l／2時，其耗電量為6.875千瓦，省電87.5%。

2、功率因數補償節能

無功功率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，大量無功電能消耗線路當中，設備使用效率低下，浪費嚴重，使用變頻調速裝置后，變頻器內部濾波電容作用，從而減少了無功損耗，增加了電網的有功功率。

3、軟啟動節能

電機硬啟動對電網造成嚴重的沖擊，而且還會對電網容量要求過高，啟動時產生大電流和震動時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，最大值超過額定電流，減輕了對電網沖擊和對供電容量的要求，延長了設備和閥門使用壽命。節省了設備的維然而，威爾凱電氣上海有限公司CEO陳建義針對變頻器的節能效果做了一下闡述：“變頻器的主要工作原理是:通過微電子器件、電力電子器件和控制技術，將供給電機定子的工頻交流電源經過二極管整流成直流，再由IGBT等逆變為頻率和電壓都可調的交流電源，此電源再拖動電機和負載。上世紀80年代初發展起來的變頻調速技術，順應了工業生產自動化發展的要求，開創了一個全新的智能電機時代。改變了普通電動機只能以定速方式運行的陳舊模式，使得電動機及其拖動負載在無須任何改動的情況下即可以按照生產工藝要求調整轉速輸出，從而降低電機功耗，達到系統高效運行的目的。目前，已在電力、冶金、石油、鋼鐵、化工、給排水等多種行業的電機傳動設備中得到實際應用，已經成為現代電力傳動技術的一個主要發展方向。 交流異步電動機的節電措施，可以采用不同方式的調速節能.一般較為常用的調速方法有液力耦合器調速、串級調速、電磁調速和變頻調速四種。相比而言，變頻調速節電效果顯著，尤其在風機、水泵上。根據風機及水泵所耗功率與轉速的三次方成正比的原理。若所需要的風量減少20%，則相應的電機轉速應降低20%，實際轉速為80%，則(0.8)3≈51%，風機節能可達50%。如降低一半轉速，則(0.5)3≈13%，可望節電87%。基于這一原理，采用變頻器調速控制方式來調節風量或流量，這在節電上是行之有效的方法。”