变频生活给水设备节能的认识浅谈(王自安)

时间：2022-05-18 12:42:01 浏览次数：

一、变频在给水中的功能如下

其一，采用变频调速是以变量恒压为前提，来发挥最大限度节能的。变频PID闭环控制系统，在不同用水流量下，输出相应频率，来改变水泵转速，达到恒压的目的。由于变频调速的原理，决定了变频的最大特点“因需而供”。

其二，由于变频调速具备压力可调(在水泵扬程范围内)功能，可解决由于管网需要的压力与水泵扬程的矛盾。如选择高扬程水泵可在其良好的性能范围内按需要调节扬程，这样为适应相应的压力在选择水泵方面提供了方便。

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其三，变频调速控制的水泵在起动时，电机频率会逐渐升到工频频率，压力也是逐渐升高，这样就避免了水流冲击造成的管路、仪表、阀门、法兰等损坏。变频调速对于电网要求较高的场合，防止因水泵功率较大突然启动造成电网波动，缓解对电网的冲击，避免影响或损坏其他用电设备的使用。

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二、节能不是无限制的

变频调速(恒压)变量供水，电机频率随用水流量的变化而变化。

如：用水量增加频率上升转速上升输出功率增加；

用水量减小频率下降转速下降功率减小，即“多用水，多耗电”；“少用水，少耗电”，但不是“不用水，不耗电”。

如：某住宅小区一变频生活供水设备：采用水泵型号为：65DL32-15X6(流量Q＝32m3/h，扬程H＝90m，功率N＝15kw)，采用瑞典ABB变频器型号为：

ACS400-016-3-X(功率N15kw)。在用水低潮流量Q≈om3/h时，如设备不采用变频调速控制，经测算水泵输出功率约10.6kw/h(水泵扬程H＝98m)；若采用变频调速控制，水泵输出功率约7.2kw/h(水泵扬程H＝90m)，变频器自身耗电功约0.456kw/h，耗电总功率为7.656kw/h。因而，即使在稳压状态(或趋于零流量)也需耗能，“不用水，不耗电”是不可能的，但“少用水，少耗电”是肯定的。

在用水高峰期，水泵处于额定工作状态，是否采用变频调速控制，水泵功率都为15kw/h，变频器自身耗电功率0.456kw/h，即采用变频调速控制时耗电总功率为15.456kw/h。

此例说明，生活给水设备在变频调速控制正常使用情况下：输出总功率P＝7.656kw～15.456kw范围，最小耗电功率7.656kw/h；非变频控制：输出总功率P＝10.6kw/h～15kw/h范围。最小耗电功率10.6kw/h。因而变频生活给水设备与非为频生活给水设备相比，耗电功率最大差为用水低潮期，最低输出功率差：10.6kw-7.656kw≈3kw。所以，节省电能与额定电能比值为最大20%，对任何型号的变频器控制也说明其节能不是无限制的。

必须承认水泵在额定工况下：使用变频调速控制耗电不但没有减少，而且与电网直接供电相比为多耗电。因为，我们要不要采用变频调速控制呢?答案是肯定的。

原因一：设备的额定供水量是按建筑给水在最大条件下的需水量计算确定的，在正常使用下，用水量将少于设备的额定供水量，即设备不会处于满负荷状态。

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原因二：变频器的自身耗电为其额定输出功率的3%，而其最大节电度达到20%。因而，在较长时间内使用仍可达到非常节能的效果。

原因三：“少用水，少耗电”也就是说当用水量小于额定供水量时设备已处于节能状态。由于生活用水负荷变化曲线变化很大，一般情况每日用水高峰期(常在以下几个阶段：早上5:30-8:00、中午12:00-14:00、晚上17:00-20:30)共约为8小时，用水量较大，水泵基本处于额定工况下；用水低潮为其余2/3时间，水泵处于稳压或休眠状态，即发挥其节能功能。

综上所述，采用变频调速控制与非变频调速控制在节能方面相比，前者比后者节能，但节能不是无限制的，不是个人主观所能要求的，应客观的认识变频。