一个确定的泵,在工频环境下运行,它的实际运行功率和流量由很大关系:
1、如果用频率f=50HZ的立方,算出来的功率,是名牌上的额定功率,如果水泵按额定流量、额定压力运行时,其运行功率就达到额定功率,叫满载运行;
2、如果水泵的流量远远小于额定流量或者流量为零,这时可能压力很大,但是,这时泵机的运行功率就达不到额定功率,甚至小于额定功率的1/2 ,叫轻载或空载运行;
3、如果水泵的流量远远大于额定流量,这时可能压力小,但是,这时泵机的运行功率就可能超过额定功率,叫重载、过载运行;
4、也就是说,用频率f=50HZ的立方算出来的功率,不是泵机的实际耗电功率,实际耗电功率比这个数可能大、可能小、可能相等,与流量有很大关系 !
用扬程20m的水泵,给需要5m扬程的设备供水(供风),在空调系统供水时,发生这样的事情是可能的,主要原因如下:
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1、空调系统的风机及水泵容量是按照夏季最大需求设计的,而最大需求时间只有10天左右,其余时间的需求仅相当于最大时的50%~80%。而设计师在选择容量时,为保险起见,往往还加放了约5%的压力余量及10%的流量余量,如果遇到了水平差的设计师,设计余量还要大。以上因素,就是变频调速被用于空调系统的主要原因。
2、在空调系统冷量计算时,是采用水流量作为分析依据的,在制冷机的说明书中,也特别强调了水流量的最低要求,而对水压却没提具体的要求。其实并不是对水压没要求,而是水压最终都体现在流量上,因为制冷机不需要水流具备什么动能,只要满足水流交换就行了。要满足大流量,就必须增大水压,克服水系统的阻力。而低流量时,就不需要那么大的水压了。因为系统的阻力是随着流量的增大而增大的,降低流量的同时也降低了系统的阻力。
3、以上分析中,采用1/2的调节流量作为假定条件,其实在空调系统的应用中,调节范围大约为40-100之间。之所以用1/2调节流量,是考虑到4极电机水泵与2极电机水泵的速比正好是1/2,而这两种水泵有现成的性能数据,采用现成的数据,是为了方便分析对比。
如果现场仅需要一半的流量,即流量Q=25m3 / h(0.007 m / s),并且扬程H也不需要那么高,仅需要H = 5 m时,只要将水泵的速度降为1450Rpm即可。
从厂家提供的水泵性能参数中,可查得1450Rpm水泵有效输出功率为0. 34kw,水泵效率为0.64,输入功率为0. 53kw。
考虑一定的余量系数,配用电机为0. 75kw
由于水泵并不是1450Rpm的泵,需要用变频降速,此时再考虑变频的损耗,即使按15%的损耗计算(通常考虑为10%),变频的损耗为0.83kw。
此时再减去水泵的安全余量(0. 22kw), 实际消耗功率为:
= 电机功率—安全余量 + 变频损耗
= 0. 75—0. 22 + 0. 83 = 1. 36kw
即满足流量Q=25m3 / h,扬程H = 5 m时的输入功率为1. 36kw。
如果采用2900速度的水泵,利用阀门调节流量,使输出流量Q=25m3 / h(0.007 m / s),
从IS80-65-125的水泵性能曲线图上,可查出此时的输入功率大约为2.5kw。
从以上的分析可看出,利用阀门调节的耗用功率为2.5kw,而降速调节的耗用功率为1.36kw。显然降速调节可降低电耗为1. 14 kw。多消耗功率的原因主要为,现场并不需要那么高的扬程,而阀门调节时,却不可避免的提高了水泵扬程。其实水泵真正输出到现场的水压不怎么高,在调节阀门中消耗了很大的一部分压力。所谓节能,说白了,也就是节省了调节阀门的压力损耗。