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威乐WILO前沿技术速递:高效集成式全变频泵组在恒压供水系统的应用(1)

日期: 2017-01-09
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摘要:随着半导体技术的发展,集成式全变频泵越来越受到用户的关注。本文通过集成式全变频泵组与传统单变频、多变频恒压供水设备进行对比分析,阐述了集成式全变频控制技术在建筑二次供水领域中显现出的高效、节能、智能化以及集成化等显著特点。

关键词: 变频器、恒压供水系统、集成式全变频泵、高效、节能

一、前言

变频调速恒压供水设备从二十世纪九十年代开始在我国推广使用,是我国近二十几年来应用最为广泛的二次增压供水系统。但围绕采用变频调速恒压供水设备的用户是否普遍都有较好的节能效果,业内却又一直存有较大争议。采用高效集成式全变频控制技术研发成功的水泵专用集成式变频器并将其成功应用于建筑二次供水领域,是变频调速恒压供水设备控制技术研发进程中的关键突破和重大创举。高效集成式全变频恒压供水设备的最显著特点是高效、节能、集成化,它的推广应用将引领未来建筑二次供水设备发展的主导潮流。

二、高效集成式全变频泵节能原理分析

1、变频调速技术的节能原理

我们知道,在变频调速供水设备中,影响变频调速供水设备节能效果的关键因素取决于系统中所选的工作水泵是否在整个供水过程中都能连续稳定运行在高效区。根据水泵的相似定律,对同一台水泵输出功率和转速、扬程及流量有如下关系:

从以上公式可知,当扬程不变,水泵出水量减少,转速可同比例下降,其水泵功率也会快速下降,能耗大幅度降低。

变频恒压供水设备的实现节能的原理就是:当工作泵出水小于额定流量时,通过一个变频器(单变频)及相关的电气元器件组成的控制回路,根据系统的流量变化实现加泵或减泵,再通过工频、变频切换的方式控制一套泵组的目的。即使是为设备的每台工作水泵分别配置有变频器(多变频),它的运行模式还是这种方式,只是解决了在每台水泵启动、停止时实现软启动,有利于消除水锤现象,但整套设备还只是一套控制系统。

这一技术的缺点是:它因受水泵的高效范围较窄制约,使变频泵转速在30hz~50hz范围内变化(即水泵出水量在100﹪~60﹪范围内变化),节能效果相对明显;当水泵转速低于60﹪时,水泵和电机的效率将显著降低,不节能或节能有限;当频率降至25hz以下时,水泵不出水,电机不做有效功,能量浪费依然存在。

2、高效集成式全变频泵节能原理

在民用建筑二次增压给水设备中,设备的实际运行时系统供水流量是一个动态变化的过程。可以说大多数时间用水需求均处于低峰状态下,目前国内常见的plc组成的单(多)变频给水系统中,当一台泵水泵不能满足正常供水时,第二台泵因效率的原因即最低运行频率的制约,在60﹪以下流量下需要用60﹪以上的启动频率来运行第二台水泵,势必造成电能的浪费。为了解决上述系统运行能耗问题,我们用高效集成式全变频技术可以实现两台或两台以上水泵的同步变频运行问题,即实现泵组内多台水泵效率平均分摊,同时变频运行,使得每一台水泵均处于高效段运行,同时又能克服因变频给水系统中最低运行频率制约问题。

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