На сегодняшний день на любом предприятии стоит вопрос максимальной экономии электроэнергии. Поэтому главному энергетику постоянно необходимо быть в курсе последних тенденций в энергосбережении.
Основным источником потребления электроэнергии на заводе являются электродвигатели. В основном они являются асинхронными и имеют низкий КПД. Замена этих электродвигателей на современные может помочь в этой проблеме. Повышение КПД может составлять до 30%, но цена этой замены будет во много раз превышать экономию и срок окупаемости такой замены будет 5 лет и более.
Но есть более дешевый и эффективный способ оптимизации потребления — использовать частотные преобразователи, в частности в системах вентиляции.
На любом производстве и даже в обычных офисных зданиях применяется система вентиляции. Принцип ее действия простой, имеется воздуховоды, по которым подается воздух, воздух нагнетается с помощью вентилятора, в основе которого лежит асинхронный электродвигатель. Электродвигатель работает постоянно с одинаковой скоростью, а воздушный поток контролируется с помощью задвижек: необходимо больше воздуха — задвижка открывается, меньше — задвижка закрывается. Но при этом двигатель работает постоянно на максимальных оборотах, и соответственно, в независимости от необходимого воздушного потока электропотребление будет одинаковым.
Если в системе вентиляции используются фильтры, то мощность двигателя выбирают из расчета потерь на него. Фильтр со временем будет засоряться и чтобы поддержать необходимое давление электродвигатель должен иметь запас мощности с учетом потерь на него. Более мощный двигатель потребляет больше электроэнергии.
Помочь в этой ситуации могут частотные преобразователи в системе вентиляции.
Частотный преобразователь позволяет регулировать количество оборотов асинхронного электродвигателя и это позволяет существенно экономить электроэнергию.
Как это происходит - электродвигатель вентилятора подключается через преобразователь частоты. В воздуховод после фильтра устанавливается датчик давления, который подает сигнал на аналоговый вход частотного преобразователя. Частотник по уровню сигнала определяет текущее давление и исходя из этих данных увеличивает или уменьшает частоту электродвигателя.
Такая схема работы приводит к тому, что электродвигатель практически постоянно работает на оборотах меньших, чем номинальные. Это приводит к экономии электроэнергии на 20 - 40 %, в зависимости от режима и условий работы. Величина экономии прямо пропорциональна мощности используемого электродвигателя.
Преобразователь частоты позволяет производит плавный пуск и останов электродвигателя. Это позволяет практически убрать пусковые токи, что позволяет существенно увеличить ресурс электродвигателя, значительно сократить реактивную составляющую мощности. А это в свою очередь позволяет реже производить замену компонентов и экономить время простоя и замены оборудования профильными специалистами.
Практически у всех производителей существуют "вентиляторные" серии частотников - это Altivat 212 и Altivar 61 у Schneider Electric, IP5A у LS Industrial Systems и др. Они уже имеют предустановленные режимы работы с учетом особенностей их применения в вентиляции, что позволяет производить их монтаж персоналу без профильного обучения.
Следует так же отметить, что вентиляторные частотники стоят дешевле общепромышленных частотных преобразователей аналогичной мощности, так не требуют больших перегрузочных способностей.
Преобразователи некоторых серий, например Altivar 61 могут управлять одновременно несколькими вентиляторами в каскадном режиме, что будет незаменимо в построении больших вентиляторніх систем из нескольких вентиляторов.