Оформить заявку
Оставьте свои контактные данные и в ближайшее время с вами свяжется менеджер
Применение насосов с частотными преобразователями
Еще сравнительно недавно частотный преобразователь в насосной системе воспринимался скорее как дополнительная дорогостоящая опция. Сам преобразователь стоил немало, а насосы со встроенным частотным регулированием заметно отличались по цене от стандартных моделей. Поэтому подобное оборудование чаще применялось на крупных объектах, где повышенные первоначальные затраты было проще обосновать требованиями к автоматизации и управлению системой.
Сегодня ситуация заметно изменилась. Частотные преобразователи стали доступнее, а ассортимент насосов со встроенным ПЧ значительно расширился. В результате использовать частотное регулирование стало экономически оправданно не только на крупных промышленных объектах, но и в системах отопления, водоснабжения, вентиляции, теплоснабжения и других инженерных установках.
Зачем насосу частотный преобразователь
Обычный электродвигатель насоса работает с практически постоянной частотой вращения. Если производительность оборудования оказывается выше необходимой, приходится ограничивать поток арматурой, использовать байпас, ступенчатое регулирование либо применять другие способы подстройки системы.
Частотный преобразователь позволяет управлять скоростью вращения двигателя непосредственно. Насос может работать именно с той производительностью, которая требуется системе в конкретный момент.
Это дает сразу несколько преимуществ.
Во-первых, оборудование можно точнее настроить под фактические характеристики системы. Насос не работает постоянно на максимальной производительности, если такая мощность не требуется.
Во-вторых, плавный пуск и отсутствие постоянной работы двигателя на предельных режимах позволяют уменьшить механические и гидравлические нагрузки. Снижается количество резких пусков, уменьшается вероятность гидроударов, менее интенсивно изнашиваются подшипники, уплотнения и другие элементы оборудования.
Сегодня ситуация заметно изменилась. Частотные преобразователи стали доступнее, а ассортимент насосов со встроенным ПЧ значительно расширился. В результате использовать частотное регулирование стало экономически оправданно не только на крупных промышленных объектах, но и в системах отопления, водоснабжения, вентиляции, теплоснабжения и других инженерных установках.
Зачем насосу частотный преобразователь
Обычный электродвигатель насоса работает с практически постоянной частотой вращения. Если производительность оборудования оказывается выше необходимой, приходится ограничивать поток арматурой, использовать байпас, ступенчатое регулирование либо применять другие способы подстройки системы.
Частотный преобразователь позволяет управлять скоростью вращения двигателя непосредственно. Насос может работать именно с той производительностью, которая требуется системе в конкретный момент.
Это дает сразу несколько преимуществ.
Во-первых, оборудование можно точнее настроить под фактические характеристики системы. Насос не работает постоянно на максимальной производительности, если такая мощность не требуется.
Во-вторых, плавный пуск и отсутствие постоянной работы двигателя на предельных режимах позволяют уменьшить механические и гидравлические нагрузки. Снижается количество резких пусков, уменьшается вероятность гидроударов, менее интенсивно изнашиваются подшипники, уплотнения и другие элементы оборудования.
Экономия электроэнергии на насосе с ПЧ
Но есть еще один важный фактор, который при выборе насоса часто недооценивают, — потребление электроэнергии.
Разница в несколько сотен ватт на первый взгляд может показаться незначительной, особенно на фоне стоимости самого оборудования. Однако насосы отопления и водоснабжения зачастую работают практически круглосуточно в течение нескольких месяцев подряд. В таком режиме даже небольшая разница мощности постепенно превращается в существенную сумму.
Разница в несколько сотен ватт на первый взгляд может показаться незначительной, особенно на фоне стоимости самого оборудования. Однако насосы отопления и водоснабжения зачастую работают практически круглосуточно в течение нескольких месяцев подряд. В таком режиме даже небольшая разница мощности постепенно превращается в существенную сумму.
Рассмотрим упрощенный пример.
Предположим, что традиционный циркуляционный насос с мокрым ротором при необходимых параметрах системы имеет электрическую мощность около 1 кВт, а современный насос с сопоставимыми рабочими характеристиками и встроенным частотным преобразователем потребляет около 0,4 кВт.
Разница составляет:
1 − 0,4 = 0,6 кВт.
При непрерывной работе в течение суток потенциальная разница в энергопотреблении составит:
0,6 × 24 = 14,4 кВт·ч в сутки.
За 30 дней:
14,4 × 30 = 432 кВт·ч.
Если принять продолжительность отопительного сезона равной восьми месяцам:
432 × 8 = 3 456 кВт·ч.
При стоимости электроэнергии 6 рублей за 1 кВт·ч получаем:
3 456 × 6 = 20 736 рублей.
Таким образом, только за один отопительный сезон разница в расходах на электроэнергию в данном примере может составить около 20,7 тыс. рублей.
Если стоимость современного насоса со встроенным частотным преобразователем находится на уровне примерно 50 тыс. рублей, становится понятно, что рассматривать его цену отдельно от последующих эксплуатационных расходов не совсем правильно.
Даже если первоначальная стоимость оборудования выше, часть разницы постепенно возвращается за счет снижения энергопотребления.
Почему эффект может быть еще заметнее
Приведенный расчет намеренно упрощен. Реальное энергопотребление зависит от характеристик конкретного насоса, рабочего графика, расхода, требуемого напора и особенностей системы.
Предположим, что традиционный циркуляционный насос с мокрым ротором при необходимых параметрах системы имеет электрическую мощность около 1 кВт, а современный насос с сопоставимыми рабочими характеристиками и встроенным частотным преобразователем потребляет около 0,4 кВт.
Разница составляет:
1 − 0,4 = 0,6 кВт.
При непрерывной работе в течение суток потенциальная разница в энергопотреблении составит:
0,6 × 24 = 14,4 кВт·ч в сутки.
За 30 дней:
14,4 × 30 = 432 кВт·ч.
Если принять продолжительность отопительного сезона равной восьми месяцам:
432 × 8 = 3 456 кВт·ч.
При стоимости электроэнергии 6 рублей за 1 кВт·ч получаем:
3 456 × 6 = 20 736 рублей.
Таким образом, только за один отопительный сезон разница в расходах на электроэнергию в данном примере может составить около 20,7 тыс. рублей.
Если стоимость современного насоса со встроенным частотным преобразователем находится на уровне примерно 50 тыс. рублей, становится понятно, что рассматривать его цену отдельно от последующих эксплуатационных расходов не совсем правильно.
Даже если первоначальная стоимость оборудования выше, часть разницы постепенно возвращается за счет снижения энергопотребления.
Почему эффект может быть еще заметнее
Приведенный расчет намеренно упрощен. Реальное энергопотребление зависит от характеристик конкретного насоса, рабочего графика, расхода, требуемого напора и особенностей системы.
Главное преимущество частотного регулирования
заключается в том, что потребляемая насосом мощность снижается вместе с уменьшением требуемой производительности. В инженерных системах максимальный расход требуется далеко не всегда. Значительную часть времени насос работает при частичной нагрузке. Именно в таких режимах применение частотного регулирования становится особенно интересным.
Вместо того чтобы постоянно работать на максимальных оборотах и искусственно ограничивать поток, насос автоматически снижает скорость вращения двигателя и потребляет меньше электроэнергии.
На объектах, где установлено несколько насосов или оборудование работает практически круглогодично, суммарная экономия может быть уже весьма существенной.
ПЧ помогает не только экономить
Рассматривать насос с частотным преобразователем исключительно как способ уменьшить счет за электричество тоже неправильно.
Частотное управление позволяет поддерживать необходимое давление или перепад давления в системе, автоматически реагировать на изменение расхода и избегать избыточной производительности.
Например, когда часть потребителей отключается или регулирующая арматура прикрывается, потребность системы в расходе уменьшается. Обычный нерегулируемый насос продолжает работать практически с прежней скоростью. Насос с ПЧ может снизить обороты и перейти на более подходящий рабочий режим.
Это положительно влияет как на энергопотребление, так и на ресурс всей системы.
Снижаются лишние перепады давления, шум в трубопроводах, нагрузка на запорную и регулирующую арматуру. Оборудование работает спокойнее и ближе к тому режиму, который действительно требуется объекту.
На объектах, где установлено несколько насосов или оборудование работает практически круглогодично, суммарная экономия может быть уже весьма существенной.
ПЧ помогает не только экономить
Рассматривать насос с частотным преобразователем исключительно как способ уменьшить счет за электричество тоже неправильно.
Частотное управление позволяет поддерживать необходимое давление или перепад давления в системе, автоматически реагировать на изменение расхода и избегать избыточной производительности.
Например, когда часть потребителей отключается или регулирующая арматура прикрывается, потребность системы в расходе уменьшается. Обычный нерегулируемый насос продолжает работать практически с прежней скоростью. Насос с ПЧ может снизить обороты и перейти на более подходящий рабочий режим.
Это положительно влияет как на энергопотребление, так и на ресурс всей системы.
Снижаются лишние перепады давления, шум в трубопроводах, нагрузка на запорную и регулирующую арматуру. Оборудование работает спокойнее и ближе к тому режиму, который действительно требуется объекту.
Нужно считать не только стоимость покупки
При сравнении двух насосов нередко смотрят прежде всего на цену оборудования. Если обычная модель стоит дешевле, выбор кажется очевидным.
Но насос приобретается не на несколько месяцев. Он может работать в системе многие годы и за это время потребить электроэнергии на сумму, сопоставимую со своей стоимостью или значительно превышающую ее.
Поэтому правильнее сравнивать не только цену покупки, но и полную стоимость эксплуатации.
В нее входят:
● первоначальная стоимость оборудования;
● потребление электроэнергии;
● продолжительность работы;
● расходы на обслуживание;
● ресурс оборудования;
● возможность точной настройки под систему;
● вероятность дополнительных затрат из-за работы насоса в неоптимальном режиме.
При таком подходе более дорогой насос с частотным преобразователем во многих случаях оказывается экономически более интересным решением.
При сравнении двух насосов нередко смотрят прежде всего на цену оборудования. Если обычная модель стоит дешевле, выбор кажется очевидным.
Но насос приобретается не на несколько месяцев. Он может работать в системе многие годы и за это время потребить электроэнергии на сумму, сопоставимую со своей стоимостью или значительно превышающую ее.
Поэтому правильнее сравнивать не только цену покупки, но и полную стоимость эксплуатации.
В нее входят:
● первоначальная стоимость оборудования;
● потребление электроэнергии;
● продолжительность работы;
● расходы на обслуживание;
● ресурс оборудования;
● возможность точной настройки под систему;
● вероятность дополнительных затрат из-за работы насоса в неоптимальном режиме.
При таком подходе более дорогой насос с частотным преобразователем во многих случаях оказывается экономически более интересным решением.
Когда применение насосов с ПЧ особенно оправданно
Наибольший эффект частотное регулирование дает там, где нагрузка на систему постоянно меняется. Это характерно для отопления многоквартирных и коммерческих зданий, систем горячего и холодного водоснабжения, насосных станций, котельных, тепловых пунктов и различных технологических установок.
Чем больше продолжительность работы оборудования и чем сильнее меняется требуемый расход в течение суток или сезона, тем выше потенциальная выгода от регулирования частоты вращения.
При этом снижение стоимости электроники постепенно убирает один из главных аргументов против использования ПЧ — высокую цену оборудования.
Наибольший эффект частотное регулирование дает там, где нагрузка на систему постоянно меняется. Это характерно для отопления многоквартирных и коммерческих зданий, систем горячего и холодного водоснабжения, насосных станций, котельных, тепловых пунктов и различных технологических установок.
Чем больше продолжительность работы оборудования и чем сильнее меняется требуемый расход в течение суток или сезона, тем выше потенциальная выгода от регулирования частоты вращения.
При этом снижение стоимости электроники постепенно убирает один из главных аргументов против использования ПЧ — высокую цену оборудования.
ИТОГ
Насосы со встроенными частотными преобразователями уже нельзя считать исключительно дорогим специализированным оборудованием. За последние годы такие решения стали значительно доступнее, а экономический эффект от их применения во многих системах вполне можно посчитать еще до покупки.
ПЧ позволяет точнее настроить насос под реальные параметры системы, снизить нагрузку на оборудование, обеспечить плавную работу и уменьшить потребление электроэнергии.
Причем именно последний фактор часто остается без должного внимания. Разница в несколько сотен ватт кажется небольшой только до тех пор, пока ее не умножить на 24 часа, 30 дней и несколько месяцев непрерывной работы.
В приведенном примере снижение мощности с 1 до 0,4 кВт позволяет потенциально сэкономить около 20 736 рублей за восьмимесячный отопительный сезон при тарифе 6 рублей за кВт·ч.
Поэтому при выборе насоса имеет смысл смотреть не только на стоимость оборудования сегодня, но и на то, сколько его эксплуатация будет стоить через год, три или пять лет. И именно в долгосрочной перспективе насосы с частотным регулированием становятся особенно привлекательным решением.
ПЧ позволяет точнее настроить насос под реальные параметры системы, снизить нагрузку на оборудование, обеспечить плавную работу и уменьшить потребление электроэнергии.
Причем именно последний фактор часто остается без должного внимания. Разница в несколько сотен ватт кажется небольшой только до тех пор, пока ее не умножить на 24 часа, 30 дней и несколько месяцев непрерывной работы.
В приведенном примере снижение мощности с 1 до 0,4 кВт позволяет потенциально сэкономить около 20 736 рублей за восьмимесячный отопительный сезон при тарифе 6 рублей за кВт·ч.
Поэтому при выборе насоса имеет смысл смотреть не только на стоимость оборудования сегодня, но и на то, сколько его эксплуатация будет стоить через год, три или пять лет. И именно в долгосрочной перспективе насосы с частотным регулированием становятся особенно привлекательным решением.