Su pompası enerji-tasarrufu teknolojisi
Su pompası enerji tasarrufu, pompanın çalışması sırasındaki enerji tüketimini azaltan ve teknik yollarla enerji verimliliğini artıran{0} bir enerji tasarrufu yöntemidir. Esas olarak endüstriyel sıvı taşımacılığı ve mülk ekipmanı yönetimi alanlarında uygulanır. Temel nokta, ekipmanın yenilenmesi, sistem düzenlemesi ve yönetim stratejileri dahil olmak üzere ünitenin çalışma verimliliğinin optimize edilmesinde yatmaktadır. Bu teknoloji başlangıçta valf kontrolünü kullandı, 1980'lerde değişken frekanslı hız düzenleme teknolojisini tanıttı ve daha sonra 1990'lardan sonra PLC ile insan-makine arayüzünü entegre eden akıllı bir kontrol sistemine dönüştü. Enerji-tasarrufu mekanizmaları arasında değişken frekans hız regülasyonu, güç faktörü telafisi ve yumuşak başlatma yer alır [1].
Anahtar teknolojiler arasında makul seçim (yük ve akışın eşleştirilmesi), pompa gruplarının dinamik konfigürasyonu (tepe noktası tıraşlama ve vadi doldurma stratejileri) ve değişken frekanslı hız regülasyonu (güç tüketimini azaltmak için hızın ayarlanması) yer alır [1]. Örnek olaylar, hidrolik dengeyi ayarlayarak ve özelleştirilmiş yüksek-verimli pompalar kullanarak pompa verimliliğinin %75,3'ten %90,2'ye artırılabileceğini ve yıllık elektrik tasarrufunun 2,4756 milyon kilowatt-saat'e [2] ulaşabileceğini göstermektedir. Akıllı sistem, uyarlanabilir değişken basınç teknolojisi aracılığıyla standart dışı çalışma koşulları sorununu çözer ve bulut izleme yoluyla değişken frekanslı pompalar için %10 ila %30 ve değişken olmayan frekanslı pompalar için %30 ila %75 elektrik tasarrufu oranı gerçekleştirir. Şu anda bu teknoloji, ulusal enerji tasarrufu{16}}önemli alanları arasında yer almaktadır ve elektrik tüketimi, toplam ulusal enerji üretiminin yaklaşık %20'sini oluşturmaktadır.
İkincisi ise kontrol düzeyini arttırmaktır. Bu, birimleri kullanmanın sıklıkla uygulandığı bir şeydir. İlk kontrol yöntemi, vanaları kapatarak ve çıkışı azaltarak güç tüketimini azaltmaktı. Daha sonra 1980'lerin sonunda ülkemiz "frekans dönüştürücü" kontrol teknolojisini tanıttı. Bu dönemde su pompası enerji-tasarrufu teknolojisi bir atılım gerçekleştirdi. 1990'lı yılların sonuna gelindiğinde "su pompası enerji tasarrufu" kontrol teknolojisi, yağmur sonrası bambu filizleri gibi tüm ülkeye yayılmıştı. Elektrik sayaçlarına müdahale eden ve düşük basınçla çalışan cihazlar gibi sahte ürünler de piyasaya akın etti.
Yeni yüzyıldan sonra, gerçek anlamda "su pompası akıllı kontrol sistemi" artık "frekans dönüştürücü" kontrol teknolojisinin bir evrimi değildir. Su pompası enerji-tasarrufu kontrol teknolojisi, frekans dönüştürücüyü etkili bir şekilde kullanırken aynı zamanda PLC, insan-makine arayüzü, filtreleme vb. içerir; bunların tümü dahil olup, su pompasının enerji-tasarrufunu daha bilimsel ve akıllı hale getirir.
Değişken frekanslı hız düzenlemeli enerji-tasarrufu cihazının enerji-tasarrufu ilkesi
Değişken frekanslı enerji tasarrufu
Akışkanlar mekaniğine göre, P (güç)=Q (akış hızı) × H (basınç), Q akış hızı N hızının birinci gücüyle doğru orantılıdır, H basıncı N hızının karesiyle doğru orantılıdır ve P gücü de N hızının küpüyle doğru orantılıdır. Pompanın verimliliği sabitse, akış hızının aşağı doğru ayarlanması gerektiğinde N hızı orantılı olarak azalabilir ve bu sırada milin çıkış gücü P kübik ilişki düşüşünü takip eder. Yani pompa motorunun güç tüketimi yaklaşık olarak hız ile kübik oran ilişkisindedir. Örneğin: 55KW gücünde bir pompa motorunun hızı orijinal hızının 4/5'ine düştüğünde güç tüketimi 28,16KW olup %48,8 tasarruf sağlar, hız orijinal hızının 1/2'sine düştüğünde güç tüketimi 6,875KW olup %87,5 tasarruf sağlar.
Güç faktörü telafisi enerji tasarrufu
Reaktif güç sadece hat kaybını ve ekipman ısınmasını arttırmakla kalmaz, daha da önemlisi güç faktörünün azalması, elektrik şebekesinin aktif gücünün azalmasına neden olur. Hatta büyük miktarda reaktif elektrik enerjisi tüketilmekte, ekipman kullanım verimliliği düşük ve atıklar ciddi boyutlara ulaşmaktadır. P=S × COSФ, Q=S × SINФ formülüne göre, burada S - görünür güç, P - aktif güç, Q - reaktif güç, COSФ - güç faktörü, COSФ ne kadar büyükse aktif güç P'nin de o kadar büyük olduğu görülebilir. Ortak bir pompa motorunun güç faktörü 0,6 ile 0,7 arasındadır. Değişken frekans hız düzenleme cihazının kullanılmasından sonra, frekans dönüştürücünün dahili filtreleme kapasitörü COSФ ≈ 1 sayesinde, reaktif güç kaybı azaltılır ve güç şebekesinin aktif gücü artar.
Yumuşak başlangıç enerji tasarrufu
Motor doğrudan başlatıldığından veya Y/D başlatıldığından, başlatma akımı nominal akımın (4-7) katına eşittir. Bu, mekanik ekipman ve güç kaynağı şebekesi üzerinde ciddi etkiye neden olacak ve aynı zamanda aşırı yüksek güç kaynağı kapasitesi gerektirecektir. Çalıştırma sırasında oluşan büyük akım ve titreşim, bölmelerde ve vanalarda büyük hasara neden olur, bu da ekipmanın ve boru hatlarının servis ömrü açısından son derece elverişsizdir. Bununla birlikte, değişken frekanslı enerji tasarrufu cihazı kullanıldıktan sonra, frekans dönüştürücünün yumuşak başlatma işlevi kullanılarak, başlatma akımı sıfırdan başlar ve maksimum değerinde nominal akımı aşmaz, böylece güç şebekesi üzerindeki etki ve güç kaynağı kapasitesi gereksinimleri azalır ve ekipman ile vanaların servis ömrü uzatılır. Ayrıca ekipman bakım maliyetlerinden de tasarruf sağlar.
