Вернуться к старому виду сайта
Задать вопрос

или свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 792-57-57

* - обязательные поля

Силовая электроника
+7 (495) 792-57-57

Применение преобразователей частоты для управления вентиляторами конденсаторов и градирен

Применение преобразователей частоты для управления вентиляторами конденсаторов и градирен позволяют значительно повысить эффективность их работы и уменьшить потребление электроэнергии.

Управление конденсатором холодильной системы

Воздушный конденсатор конструктивно состоит из теплообменника и вентиляторов, которые потоком атмосферного воздуха охлаждают теплообменник.
Регулирование производительности вентиляторов конденсатора в зависимости от температуры окружающей среды позволяет повысить эффективность холодильной системы в целом. Преобразователь частоты регулирует скорость вращения электродвигателя вентилятора согласно давления конденсации, которая зависит от температуры наружного воздуха. При этом, снижение температуры конденсации на 1°C, позволяет снизить энергопотребление компрессоров на 2–3%. Например, для Москвы, экономия может достигнуть 15–20% от энергопотребления всей холодильной системы.

Схема функциональная автоматизации вентиляторов конденсатора холодильной системы
Схема подключения преобразователя частоты с регулированием производительности вентиляторов конденсатора согласно изменяемого значения требуемого давления конденсации
Последовательность настройки параметров преобразователя частоты с регулированием производительности насосов вентиляторов конденсатора согласно плавающей уставке давления конденсации (Таблица 3.7)

Управление градирнями

Градирня представляет собой устройство для охлаждения большого количества теплоносителя направленным потоком атмосферного воздуха.
Существует несколько способов оптимального, с точки зрения энергопотребления, управления градирнями:
• управление вентиляторами градирни по температуре теплоносителя на выходе из конденсатора;
• управление насосами конденсатора по температуре воды конденсатора.

Охлаждающий вентилятор градирни управляемый преобразователем частоты

Охлаждающий вентилятор градирни управляется в зависимости от температуры воды в конденсаторе.
Преобразователь частоты поддерживает точную скорость вращения вентилятора, необходимую для охлаждения воды.
Управление скоростью вращения вентилятора осуществляется при помощи датчика температуры, расположенного в нижней части градирни. Кроме того, преобразователь частоты может обеспечить цикличность работы вентилятора посредством специальной функции “Сон”.

Данная функция позволяет автоматически останавливать вентилятор, когда потребность в охлаждении воды находится на низком уровне в течении заданного интервала времени. Когда нагрузка на систему возрастает, преобразователь частоты запускает электродвигатели вентиляторов для обеспечения требуемых параметров охлаждения.

Использование метода управления производительностью насосов вместо дросселирования клапаном позволяет экономить порядка 20-40% электроэнергии, обеспечивая при этом требуемые параметры температуры и скорости потока воды.

Схема автоматизации вентиляторов и насосов градирни
Схема подключения преобразователя частоты с регулированием скорости вращения вентиляторов градирни по сигналу от аналогового датчика.
Схема подключения преобразователя частоты с регулированием производительности насосов по сигналу от аналогового датчика.
Последовательность настройки параметров преобразователя частоты (Таблица 3.4.1):
— с регулированием скорости вращения вентиляторов градирни по сигналу от аналогового датчика (использование функции «Сон»);
— с регулированием производительности насосов по сигналу от аналогового датчика.

Ввод в эксплуатацию

Преимущества применения преобразователей частоты

Для вентиляторов конденсатора

Применение частотно-регулируемого привода Преимущества
Регулирование скорости вращения Экономия энергопотребления холодильной системы при использовании алгоритма управления производительностью вентиляторов в зависимости от температуры окружающей среды.
Снижение уровня шума вентиляторов.
Увеличение эффективности используемой площади теплообменника.
Возможность увеличения производительности конденсатора путем увеличения частоты вращения вентиляторов выше номинала в периоды пиковых нагрузок
Особенности преобразователей частоты Данфосс Преимущества
Функция автоматической оптимизации энергопотребления Сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Функция автоматической адаптации двигателя Сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Функция "СОН" Снижение износа оборудования, сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Встроенный логический контроллер Снижение количества используемых компонентов в системе
Обучение Экономия времени и денег на обучение сотрудников

Для градирни (вентиляторы и насосы)

Плавный пуск Отсутствие гидроударов в системе
Регулирование скорости вращения Сокращение расходов на электроэнергию
Легкая балансировка системы Сокращение расходов на пусконаладку системы
Меньше давление в системе, сокращение утечек Снижение расхода воды
Автоматическая работа Преобразователя частоты по датчику температуры Стабильная установка температуры
Особенности преобразователей частоты Данфосс Преимущества
Функция автоматической оптимизации энергопотребления Сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Функция автоматической адаптации двигателя Сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Функция "СОН" Снижение износа оборудования, сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Специальное антикоррозионное покрытие печатных плат Увеличение срока службы Преобразователя частоты в тяжелых условиях эксплуатации
Встроенный счетчик электроэнергии Мониторинг энергопотребления системы и планирование регламентных работ
Встроенный сетевой протокол BACnet Легкая интеграция в BMS-систему, не нужен дополнительный преобразователь протоколов
Встроенный дроссель Увеличение срока службы преобразователя частоты
Обучение Экономия времени и денег на обучение сотрудников
Встроенный логический контроллер Снижение количества используемых компонентов в системе

Пример. Расчет экономии электроэнергии с использованием преобразователей частоты для вентиляторов конденсаторов

На конденсаторе холодильной системе используются несколько вентиляторов суммарной мощностью 2,56 кВт. Установка работает 3500 часов в год, необходимо поддерживать температуру конденсации на уровне 35°С. Установка состоит из четырех вентиляторов, мощность каждого 0,64 кВт.

Потребляемая энергия при ступенчатом регулировании = 8970,2 кВт/ч
Потребляемая энергия при использовании Преобразователя частоты = 3363,84 кВт/ч
Стоимость преобразователя серии VLT Micro Drive FC 51 мощностью 3 кВт ≈ 12 250 руб.
Стоимость 1 кВт/ч электроэнергии ≈ 3 руб.
Экономия = 8970,2 – 3363,84 = 5606,36 кВт/ч.
Экономия в руб = 5606,36 * 3 = 16 819 руб.
Отдельно посчитаем экономию, которая достигается за счет энергосберегающих функций «Данфосс».
Напомним, что функция АЕО дает 5% экономии, автоматическая адаптация двигателя добавляет 5%.

Общая дополнительная экономия составит 10%.
Экономия за год = 0,1 * 3 * 2,56 * 3500 = 2 688 руб.
Общая экономия электроэнергии = 16 819 + 2 688 = 19 507 руб.
Экономия за счет встроенного логического контроллера составит 4000 руб (это стоимость внешнего контроллера).
Экономия за счет бесплатного обучения в учебном центре «Данфосс» основам работы с преобразователям частоты 24 000 руб (это стоимость обучения для двух человек).

Заметим, что мы провели расчет не для всех преимуществ преобразователей частоты «Данфосс», итоговая экономия будет еще больше.

Сведем все расчеты в таблицу

Применение частотно-регулируемого привода Экономия, руб.
Изменение производительности насоса за счет частоты вращения 16 819
Особенности преобразователей частоты Данфосс Экономия, руб.
Функция автоматической оптимизации энергопотребления 2 688
Функция автоматической адаптации двигателя
Встроенный логический контроллер 4 000
Обучение 24 000
Итого 47 507

В итоге, на один вентилятор с преобразователем частоты экономия в год составит 47 507 руб. Покупка преобразователя частоты в данном случае окупится менее чем за полгода.

Пример. Расчет экономии электроэнергии с использованием преобразователей частоты для градирен

Градирня с вентилятором мощность 30 кВт. Установка работает 7000 часов в год.
70% времени вентилятор работает с производительностью 85%, остальное время на номинальной скорости.
Учитывая, что потребляемая мощность электродвигателя прямо пропорциональна кубу производительности насоса и КПД установки приблизительно равно 0.8, получим:
Потребляемая Мощность = 30 кВт x (0.853)/КПД установки (0.8) = 23 кВт= 76,7 % (от номинальной мощности).
Стоимость преобразователя серии VLT HVAC Basic FC 101 мощностью 30 кВт ≈ 101 500 руб.
Стоимость 1 кВт/ч электроэнергии ≈ 3 руб.
Экономия за сутки = (30 кВт – 23 кВт) * 24 ч * 0,7 = 117,6 кВт/ч.
Экономия за сутки = 3 * 117,6 = 352,8 руб.
Экономия за год = 352,8 руб * 292 дней ≈ 103017,6 руб.
Отдельно посчитаем экономию, которая достигается за счет энергосберегающих функций «Данфосс».

Напомним, что функция АЕО дает 5% экономии, автоматическая адаптация двигателя добавляет 5%.
Общая дополнительная экономия составит 10%.
Экономия за сутки = 3 * 0,1 * 30 * 24 * 0,7 = 151,2 руб.
Экономия за год = 151,2 * 295 = 44 604 руб.
Общая экономия электроэнергии = 103 017 + 44 604 = 147621 руб.
Экономия за счет встроенного логического контроллера составит 4000 руб (это стоимость внешнего контроллера).
Экономия достигаемая за счет встроенного дросселя на звене постоянного тока может составить около 8000 руб (это стоимость внешнего дросселя для такой мощности).
Экономия за счет бесплатного обучения в учебном центре «Данфосс» основам работы с преобразователям частоты 24 000 руб (это стоимость обучения для двух человек).

Заметим, что мы провели расчет не для всех преимуществ преобразователей частоты «Данфосс», итоговая экономия будет еще больше.

Сведем все расчеты в таблицу

Применение частотно-регулируемого привода Экономия, руб.
Изменение производительности насоса за счет частоты вращения 103 017
Особенности преобразователей частоты Данфосс Экономия, руб.
Функция автоматической оптимизации энергопотребления 44 604
Функция автоматической адаптации двигателя
Встроенный логический контроллер 4 000
Обучение 24 000
Итого 183 621

В итоге, на один вентилятор с преобразователем частоты экономия в год составит 183 621 руб.

Покупка преобразователя частоты в данном случае окупится менее чем за год.