Visión general
En los últimos años, la economía de China ha mantenido un desarrollo rápido, los problemas energéticos se han vuelto cada vez más a convertirse en el principal codo
del desarrollo de la industria, y con el rápido aumento en los precios de la energía, la feroz competencia en el mercado interno, el ahorro de energía se ha convertido en
el principal problema que enfrentan muchos sectores industriales, especialmente algunos sectores con un consumo relativamente alto de energía como petróleo, química ,
farmacéutica, metalurgia, manufactura, protección ambiental municipal y otros sectores. Según los datos, la capacidad total de motores de alta y baja tensión en China es
superior a 35000MW; la mayoría son cargas de ventiladores y bombas y trabajan principalmente con alto consumo energético y baja eficiencia.
El sistema general de ventilador y bomba utiliza principalmente válvulas para ajustar el flujo o presión del agua; esta regulación aumenta las pérdidas en la red de tuberías
y consume mucha energía al costo. Por lo tanto, inevitablemente causa desperdicio de energía eléctrica. Y debido al diseño inicial según la carga máxima prevista; durante
su operación real muchas veces no funciona al máximo rendimiento dejando un gran excedente sin utilizar por lo que existe un gran potencial para ahorrar energía.
Al utilizar dispositivos controladores KD600 para conversión frecuencial variable (VFD), cambiando la velocidad del ventilador se puede cambiar también su volumen para
satisfacer las necesidades del proceso productivo; logrando así un importante ahorro energetico siendo este beneficio integral mayor. Por lo tanto; regular mediante variación
frecuencial es una solución eficiente óptima ya que permite realizar una regulación continua del ventilador además puede formar fácilmente un sistema cerrado controlado
para lograr una presión constante o controlar constantemente el flujo.
Principio de ahorro de energía mediante regulación de velocidad por conversión de frecuencia
Según el principio de la mecánica de fluidos, la relación entre la potencia del eje P y el volumen de aire Q y la presión del viento H del ventilador impulsado por motor de inducción es el siguiente:
"Cuando la velocidad del motor cambia de n1 a n2, la relación entre Q, H, P y la velocidad es la siguiente:”
Se puede ver que el volumen de aire Q es proporcional a la velocidad n del motor, y la potencia requerida en el eje P es proporcional al cubo de la velocidad. Por lo tanto, cuando se requiere el 80% del volumen de aire nominal, ajustando la velocidad del motor al 80% de la velocidad nominal, es decir, ajustando la frecuencia a A 40.00Hz, la potencia requerida será solo el 51.2% del original.
Como se muestra en la Figura (1), el efecto de ahorro de energía después de adoptar la regulación de velocidad de frecuencia variable se analiza a partir de la curva de operación del ventilador.
Cuando el volumen de aire requerido disminuye de Q1 a Q2, si se adopta el método de ajustar la compuerta, la resistencia de la red de tuberías aumentará.La curva característica de la red de tuberías se moverá hacia arriba, el punto de condición operativa del sistema cambiará del punto A al nuevo punto de condición operativa B.La potencia del eje requerida P2 es proporcional al área H2×Q2. Si se adopta el modo de control de velocidad, la velocidad del ventilador disminuye de n1 a n2, la red Las características no cambian, pero la curva característica del ventilador se desplazará hacia abajo, por lo que su punto de condición de funcionamiento se mueve de A a C. En este momento, el La potencia del eje requerida P3 es proporcional al área HB×Q2. Teóricamente, la potencia del eje Delt(P) ahorrada es proporcional al área de (H2-HB) × (C-B). Considerando la reducción de eficiencia después de la desaceleración y la pérdida adicional del dispositivo regulador de velocidad, a través de estadísticas prácticas, los ventiladores pueden ahorrar energía mediante el control de regulación de velocidad hasta un 20% ~ 50%.
Ventaja del control de velocidad de frecuencia variable
El factor de potencia del lado de la red se mejora: cuando el motor original es impulsado directamente por la frecuencia de alimentación, el factor de potencia es aproximadamente 0.85 a plena carga, y el factor de potencia real en funcionamiento es mucho menor que 0.8. Después de adoptar un sistema de regulación de velocidad por conversión de frecuencia, el factor de potencia del lado eléctrico puede aumentarse a más del 0.9, y la potencia reactiva puede reducirse considerablemente sin necesidad del dispositivo compensador de energía reactiva, lo cual puede cumplir con los requisitos de la red eléctrica y ahorrar aún más costos operativos para los equipos aguas arriba.
Los costos de operación y mantenimiento del equipo disminuyeron: Después del uso del ajuste de conversión de frecuencia, debido al ajuste de la velocidad del motor para lograr ahorro energético, cuando la tasa de carga es baja, la velocidad del motor también se reduce, el desgaste de los equipos principales y auxiliares correspondientes como los rodamientos es menor que antes, el ciclo de mantenimiento puede ser extendido, la vida útil del equipo se prolonga; Y después de la transformación por conversión, la apertura del amortiguador puede alcanzar el 100%, y su funcionamiento no está bajo presión, lo que puede reducir significativamente el mantenimiento. En la operación del convertidor de frecuencia solo es necesario limpiar regularmente sin detenerse para garantizar continuidad en producción. Con las necesidades productivas se ajusta la velocidad del ventilador y luego se regula el volumen de aire lo cual no solo cumple con los requisitos procesales sino que también reduce considerablemente intensidad laboral. Tras adoptar tecnología de conversión para regulación velocidades se reduce desgaste mecánico así como carga laboral en mantenimiento y sus respectivos costos.
Después de que se utiliza el dispositivo regulador de velocidad de conversión de frecuencia, el motor puede arrancar suavemente y la corriente no excede 1.2 veces la corriente nominal del motor al arrancar, sin ningún impacto en la red eléctrica, y se extiende la vida útil del motor. En todo el rango operativo, el motor puede garantizar un funcionamiento suave, reducir las pérdidas y mantener una temperatura normal. El ruido y la corriente inicial del ventilador son muy pequeños al iniciar, sin ninguna vibración o ruido anormal.
En comparación con el sistema antiguo original, el inversor tiene una serie de funciones de protección como sobrecorriente, cortocircuito, sobretensión, subtensión, falta de fase, aumento de temperatura, etc., para proteger mejor al motor.
Operación simple y conveniente. Los parámetros como el volumen de aire o la presión pueden ser configurados de forma remota por computadora para lograr una regulación inteligente.
La capacidad de adaptarse a las fluctuaciones de voltaje en la red eléctrica es fuerte, el rango de trabajo del voltaje es amplio y el sistema puede operar normalmente cuando el voltaje de la red eléctrica fluctúa entre -15% y +10%.
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