Pompe Cu Turatie Variabila

Modernizarea sistemelor de pompare a apei

Economisiţi energie

controlând debitul pompelor

cu ajutorul

convertizoarelor statice de frecvenţă

Eficienţă şi caracteristici tehnice superioare

Economie de energie electrică

Fiabilitate sporită

Investiţii minime, recuperabile în timp scurt, numai din costul energiei economisite

LUCA Electric S.R.L.

reprezentant autorizat în România şi integrator de sistem al firmei germane Lenze Antriebstechnik G.m.b.H.

LUCA Electric s.r.l. Str. A. Popovici 12, Bl. 7A/34, 011723 Bucure şti - 1 Office: Str. Gârniţei 8, Bl. 36/4, 041958 Bucuresti - 4

Fax: 332 6124 230 6045 Tel: 332 3114 0788 392100 0722 365 75 1 E-mail: [email protected]

DML

Stamp

LUCA Electric S.R.L. Reprezentant autorizat şi integrator de sistem al firmei Lenze Antriebstechnik G.m.b.H. 2

Economisiţi energie controlând debitul pompelor cu ajutorul convertizoarelor statice de frecvenţă

Pompele sunt întotdeauna dimensionate pentru

debitul maxim … Pompele şi echipamentele anexe (ţevi, robinete, rezervoare,…) trebuie proiectate astfel încât să acopere volumul maxim necesar de pompare. Considerente pentru stabilirea capacităţii maxime a staţiei de apă: !" Rezervă pentru creşterea cererii !" Cerinţă suplimentară pentru

capacitatea de pompare în cazuri de excepţie (de exemplu atunci când rezervoarele sunt goale sau în curs de umplere)

!" În cazuri de urgenţă (incendii, ploi foarte puternice, etc.)

… şi de aceea debitul lor trebuie controlat. Staţiile de pompare fiind proiectate la capacitatea maximă, pentru a regla debitul în funcţie de cerere, este necesară o formă de control. În general, debitul mediu Qm reprezintă o parte redusă din capacitatea maximă de pompare În plus, curba de debit mediu anual arată o utilizare medie mai mică de 50% din Qp.

Qmax

t [%]

Qmin

Variaţia în timp a debitului de apă pompatăQ = debitul de lichid t = timpulQmax = debitul maximQmin = debitul minim

0

Q

50 100Fig. 1.1


Reglajul turaţiei este cea mai economică metodă de control … Debitul pompelor poate fi variat prin utilizarea uneia din următoarele metode de reglare: !" Controlul debitului prin robineţi de reglare !" Pornirea/oprirea unei pompe !" Reglarea turaţiei motorului pompei cu un convertizor static de frecvenţă (CSF). Controlul debitului cu robineţi de reglare este forma de reglare cea mai des întâlnită în sistemele industriale. Totuşi, randamentul acesteia este foarte redus în comparaţie cu metoda de reglare a turaţiei motorului pompei, care, în multe cazuri, realizează economii de energie mai mari de 50%. În staţiile urbane de pompare a apei cât şi în staţiile de tratare şi/sau epurare a apei se utilizează de obicei reglarea debitului prin metoda start/stop. Randamentul acesteia nu este foarte ridicat şi, stressul datorat pornirilor şi opririlor repetate a motoarelor pompelor produce uzura rapidă a conductelor, motoarelor şi a sistemului electric de alimentare. Transformatoarele de alimentare sunt supradimensionate pentru a suporta curenţii de pornire ai motoarelor electrice.


… deoarece energia nu este risipită pentru a învinge contrapresiunea inutilă.

Controlul debitului cu robineţi de reglare conduce la pierderi energetice deoarece pompa funcţionează continuu pentru a învinge suprapresiunea impusă de robinet. Puterea consumată de pompă poate fi calculată cu relaţia: P = Q . H . #### . g / $$$$ unde: P = puterea [W] Q = debitul (cantitatea pompată) [m3/s] H = înălţimea de pompare [m] # = densitatea lichidului [kg/m3] g = acceleraţia gravitaţională [m/s]2 $ = randamentul pompei Formula de mai sus arată faptul că necesarul de putere este direct proporţional cu debitul Q şi cu înălţimea de pompare H. Zonele haşurate din Fig. 2.1 şi 2.2 ilustrează necesarul de putere în cele 2 cazuri prezentate: controlul debitului cu vane de reglare şi cu turaţie variabilă. Din acest exemplu rezultă la controlul cu turaţie variabilă un consum mai mic de jumătate din comsumul de energie necesar controlului cu robineţi de reglare. Economia de energie depinde în mod esenţial de cantitatea medie pompată. În Fig.3 este prezentată curba economiei de energie realizabilă prin controlul turaţiei raportat la controlul cu robineţi de reglare, în funcţie de cantitatea medie pompată exprimată ca procent din debitul maxim. Cunoscând reducerea de putere, economia de energie poate fi calculată prin multiplicarea %P cu un factor de timp.


Un convertizor îmbunătăţeşte controlul şi reduce costurile de funcţionare şi întreţinere a staţiei de pompare.

Sunt necesare mai puţine pompe În staţiile de pompare clasice, controlul debitului se face prin intermediul a 2 sau mai multe pompe de dimensiuni diferite, cuplate în paralel. Poate fi realizat un control în trepte al debitului, prin pornirea/oprirea pompelor de diverse puteri. O îmbunătăţire a controlului se obţine cu o investiţie redusă prin reglarea cu CSF a turaţiei celei mai mari pompe (Fig.4). Pot fi dispensate câteva motoare şi pompe, robinete şi conducte.

Se reduce numărul rezervoarelor Rezervoarele de presiune şi turnurile de apă sunt utilizate pentru a obţine o presiune uniformă în conducte, la aplicaţiile în care pompele lucrează intermitent, ca de exemplu, în staţiile de pompare. Dacă turaţia pompei este controlată cu ajutorul CSF, rezervoarele pot fi micşorate sau pot chiar dispare. În plus faţă de costurile reduse pentru investiţie, se obţine un control mai bun, ceea ce înseamnă o presiune mai uniformă în reţea, la consumatori.

Economii în costurile de distribuţie electrică Curentul de pornire al motorului pompei condus de CSF este o mică parte din curentul de pornire directă din reţea sau chiar din curentul de pornire stea-triunghi. De aceea, echipamentul de distribuţie este mai mic şi mai ieftin. Dacă instalaţia cuprinde un grup generator pentru pompele “importante”, atunci acesta poate fi dimensionat la numai 30 - 50% din capacitatea necesară pentru alimentarea aceluiaşi motor pornit direct din reţea (DOL).


Pot dispare capacitoarele de compensare a puterii reactive Alimentând motoarele pin CSF, factorul de putere este apropiat de unitate iar bateriile de condensatoare pentru compensarea energiei reactive devin inutile.

Controlul debitului este optimizat Reglarea turaţiei motoarelor reprezintă cel mai precis mod de control în comparaţie cu celelalte forme neliniare de reglaj. Un dezavantaj al controlului intermitent (start/stop) constă în discontinuitatea reglării, ceea ce conduce la variaţii mari de presiune în reţea. Fig.8 prezintă comparativ curbele de reglare obţinute prin cele 2 metode, pe o staţie de pompare cu 3 pompe.

Se reduc costurile de întreţinere Reglajul continuu al turaţiei, fără şocuri mecanice şi electrice (de curent), creşte fiabilitatea sistemului de pompare, reducând costurile de întreţinere. !" Stressul static se reduce,

deoarece sistemul nu va mai lucra tot timpul la presiunea maximă de pompare - ca în cazul vanelor de reglare.

!" Stressul dinamic este mult redus datorită controlului continuu, în comparaţie cu reglajul intermitent start/stop. Pot fi acum evitate şocurile de presiune care uzează ţevile şi alte componente ale sistemului, dublând practic duarata de viaţă a echipamentelor.

Pompe Cu Turatie Variabila

Documents

Transcript of Pompe Cu Turatie Variabila