變頻恒壓供水
一、變頻恒壓供水的特點(diǎn)
1. 節(jié)能,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)電20%-40%,能實(shí)現(xiàn)綠色用電。
2. 占地面積小,投入少,效率高。
3. 配置靈活,自動(dòng)化程度高,功能齊全,靈活可靠。
4. 運(yùn)行合理,由于是軟起和軟停,不但可以消除水錘效應(yīng),
而且電機(jī)軸上的平均扭矩和磨損減小,減少了維修量和維修費(fèi)用,
并且水泵的壽命大大提高。
5. 由于變頻恒壓調(diào)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(shí)現(xiàn)無人值守,節(jié)約了人力物力。
二、節(jié)能原理
由水泵的工作原理可知:水泵的流量與水泵(電機(jī))的轉(zhuǎn)速成正比,水泵的揚(yáng)程與水泵(電機(jī))的轉(zhuǎn)速的平方成正比,水泵的軸功率等于流量與揚(yáng)程的乘積,故水泵的軸功率與水泵的轉(zhuǎn)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(jù)上述原理可知改變水泵的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速,H代表揚(yáng)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(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)的最大工況需求來考慮的,而用水系統(tǒng)在實(shí)際使用中有很多時(shí)間不一定能達(dá)到用水的最大量,一般用閥門調(diào)節(jié)增大系統(tǒng)的阻力來節(jié)流,造成電機(jī)用電損失,而采用變頻器可使系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定,通過改變轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)用水供應(yīng),并可通過降低轉(zhuǎn)速節(jié)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(shí)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(jī)拖動(dòng)設(shè)備都存在裕量較大、工作效率低、電能耗量大、啟動(dòng)電流大、工作噪聲大等難題。且不斷的影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)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(gè)月。
三、變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備的主要應(yīng)用場合
1、高層建筑,城鄉(xiāng)居民小區(qū),企事業(yè)等生活用水;
2、各類工業(yè)需要恒壓控制的用水,冷卻水循環(huán),熱力網(wǎng)水循環(huán),鍋爐補(bǔ)水等;
3、中央空調(diào)系統(tǒng);
4、自來水廠增壓系統(tǒng);
5、農(nóng)田灌溉,污水處理,人造噴泉;
6、各種流體恒壓控制系統(tǒng)。
四、變頻恒壓供水設(shè)備的系統(tǒng)組成
變頻器是整個(gè)變頻恒壓供水系統(tǒng)的核心部分。其系統(tǒng)組成框圖見圖1

圖中,水泵電機(jī)是輸出環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)速由變頻器控制,實(shí)現(xiàn)變流量恒壓控制。變頻器接受PID控制器的信號對水泵進(jìn)行速度控制,壓力傳感器檢測管網(wǎng)出水壓力,把信號傳給PID控制器,通過PID控制器調(diào)節(jié)變頻器的頻率來控制水泵的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于易能變頻器本身具有PID調(diào)節(jié)功能,可以不選用外置PID調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)更加平穩(wěn)。
五、易能EDS2000系列變頻器在變頻恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用和設(shè)置步驟
三相斷路器 |
S |
T |
FWD |
COM |
TA |
TC |
M |
U |
E |
電動(dòng)機(jī) |
W |
V |
TB |
REV |
10V/5V |
GND |
AO1 |
GND |
R |
正轉(zhuǎn)
反轉(zhuǎn) |
0-10V反饋信號 |
CCI |
給定信號10K |
VCI |
L2 |
故障報(bào)警燈 |
電流表 |
L1 |
EDS2000/EDS2800 |
三相380V
50/60Hz |

參數(shù)號 |
功能介紹 |
參數(shù)值 |
F3.00 |
閉環(huán)運(yùn)行控制選擇 |
1 |
F3.01 |
給定通道選擇 |
1 |
F3.02 |
反饋通道選擇 |
1 |
F3.03 |
數(shù)字電壓設(shè)定 |
0.00 |
F3.04 |
數(shù)字壓力設(shè)定 |
0.00 |
F3.05 |
最小給定量 |
0.00 |
F3.06 |
最小給定量對應(yīng)的反饋量 |
0.00 |
F3.07 |
F3.06對應(yīng)的壓力值 |
0.00 |
F3.08 |
最大給定量 |
100.0 |
F3.09 |
最大給定量對應(yīng)反饋量 |
100.0 |
F3.10 |
F3.09對應(yīng)的壓力值 |
1.000 |
F3.11 |
比例增益KP |
0.050 |
F3.12 |
積分增益KI |
0.050 |
F3.13 |
微分增益 |
0.000 |
F3.14 |
采樣周期T |
0.10 |
F3.15 |
偏差極限 |
2.0 |
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