變頻器在能源節(jié)約和電力環(huán)保方面的應(yīng)用分析探究

趙明智 李勇 付建平

摘 要：當(dāng)經(jīng)濟(jì)獲得了飛速的增長(zhǎng)之后，隨之而來(lái)的嚴(yán)重環(huán)境污染和能源緊缺問(wèn)題，直接阻礙到社會(huì)的不斷進(jìn)步。而變頻器的出現(xiàn)，憑借著節(jié)約能源的優(yōu)勢(shì)，使其迅速在能源節(jié)約和電力環(huán)保方面獲得了良好的運(yùn)用，凸顯出一定的控制能耗作用，如何對(duì)其加以推廣和應(yīng)用變得異常重要。本文通過(guò)分析變頻器裝置的節(jié)能原理，同時(shí)說(shuō)明了變頻器在能源節(jié)約與電力環(huán)保方面的具體應(yīng)用情況。該研究以分析變頻器在能源節(jié)約與電力環(huán)保方面的具體應(yīng)用對(duì)策作為主要的目的，從而有效增強(qiáng)變頻器在能源節(jié)約和電力環(huán)保當(dāng)中的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：變頻器;能源節(jié)約;電力環(huán)保;應(yīng)用

前言

受到全球能源危機(jī)的嚴(yán)重影響，我國(guó)也爆發(fā)出能源緊缺的不良問(wèn)題。而廣大民眾在低碳環(huán)保方面的思想認(rèn)知也變得更加清晰，如何降低能耗，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)已經(jīng)成為了一大難題。網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的來(lái)臨，使得各類(lèi)新興的材料設(shè)備和技術(shù)不斷涌現(xiàn)，基于此環(huán)境之下，變頻器設(shè)備得以誕生，依靠變頻調(diào)速的功能，使能源耗費(fèi)大大下降，讓整體的生產(chǎn)效率獲得提升，尤其在電力環(huán)保領(lǐng)域當(dāng)中，獲得了科學(xué)的利用。鑒于此，系統(tǒng)探討與分析變頻器在能源節(jié)約和電力環(huán)保方面的應(yīng)用對(duì)策顯得尤為必要，具有重要的研究意義和實(shí)踐價(jià)值。

一、變頻器裝置的節(jié)能原理分析

對(duì)于變頻器裝置來(lái)說(shuō)，節(jié)能方面的應(yīng)用以風(fēng)機(jī)和水泵為主。在很多的煉鋼廠當(dāng)中，風(fēng)機(jī)與水泵的負(fù)載現(xiàn)象十分常見(jiàn)。根據(jù)有關(guān)流體力學(xué)公式：

（1）

在上式（1）中，P代表功率，Q代表流量，H代表壓力，而Q和轉(zhuǎn)速N的一次方為正比例關(guān)系，H和轉(zhuǎn)速N的平方為正比例關(guān)系，P則和轉(zhuǎn)速N的三次方為正比例關(guān)系。所以，假如水泵效率是固定的，在流量得以降低的時(shí)候，此時(shí)N與P均從呈現(xiàn)出降低的勢(shì)態(tài)。此時(shí)水泵電機(jī)相應(yīng)的耗電功率和轉(zhuǎn)速大約存在立方比的關(guān)系。如果Q降低的情況下，通過(guò)對(duì)變頻器裝置的調(diào)控，讓其轉(zhuǎn)速N也隨之下降，當(dāng)轉(zhuǎn)速管控處于很低速度的流量情況下，依然能夠確保泵機(jī)的正常運(yùn)作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能的目標(biāo)。

基于確保生產(chǎn)工作有序開(kāi)展的目的，進(jìn)行設(shè)計(jì)不同類(lèi)型生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的過(guò)程當(dāng)中，需要保留相應(yīng)的富余量。在電機(jī)無(wú)法處于滿(mǎn)荷載進(jìn)行運(yùn)作的情況下，不僅應(yīng)該符合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的相關(guān)規(guī)定，而且那些剩余的力矩，使有功功率的能耗增多，進(jìn)而出現(xiàn)浪費(fèi)電能的現(xiàn)象。通常來(lái)說(shuō)，對(duì)于水泵與風(fēng)機(jī)類(lèi)型的設(shè)施，從前運(yùn)用的調(diào)速方式主要對(duì)出口亦或者入口位置的閥門(mén)與擋板的開(kāi)度調(diào)控方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)給水量與風(fēng)量的有效調(diào)控。當(dāng)相應(yīng)的輸入功率很大的時(shí)候，存在很多的能耗浪費(fèi)情況[1]。而運(yùn)用變頻調(diào)速控制的方式，假如流量出現(xiàn)減少的情況時(shí)，可以使用風(fēng)機(jī)和水泵的轉(zhuǎn)速減小的方法予以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。比如：某臺(tái)離心泵電機(jī)的功率是55kw，在其轉(zhuǎn)速降低到之前轉(zhuǎn)速的3/5的情況下，此時(shí)的耗電量是27.15kw，實(shí)現(xiàn)省電47.6%，在相應(yīng)轉(zhuǎn)速降低至之前的1/2的情況下，此時(shí)的耗電量是6.274kw，實(shí)現(xiàn)省電86.2%。

二、變頻器在能源節(jié)約與電力環(huán)保方面的應(yīng)用說(shuō)明

（一）電力節(jié)能與環(huán)保領(lǐng)域當(dāng)中的合理運(yùn)用

從電力能源耗費(fèi)的情況角度而言，其中電動(dòng)機(jī)的占比非常高，大量的電力耗費(fèi)，使得更多的能源被浪費(fèi)，同時(shí)在此過(guò)程當(dāng)中，會(huì)釋放出大量的污染有毒氣體，對(duì)自然環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，影響到廣大民眾自身的生命健康。為了促使經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)，過(guò)度的資源開(kāi)發(fā)，使自然生態(tài)環(huán)境被嚴(yán)重破壞，正確處理自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的問(wèn)題非常關(guān)鍵。筆者通過(guò)查閱大量的相關(guān)研究文獻(xiàn)和資料以后，從中可以獲悉，有關(guān)電氣設(shè)施和產(chǎn)品帶給自然環(huán)境方面的損害是很大的，并且一些電氣產(chǎn)品的使用同樣會(huì)出現(xiàn)電能的浪費(fèi)現(xiàn)象，通過(guò)科學(xué)運(yùn)用變頻器調(diào)速技術(shù)，能夠使電能的損耗得到控制，并且凸顯出綠色環(huán)保的功效[2]。

從當(dāng)前的應(yīng)用情況來(lái)看，很多變頻器裝置被科學(xué)制造出來(lái)，然后加以推廣和應(yīng)用。比如：風(fēng)機(jī)和水泵電機(jī)通過(guò)運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約大概24%的電能，借助變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)設(shè)備的作用，使電能的耗費(fèi)進(jìn)一步下降。并且在此過(guò)程當(dāng)中，使相關(guān)火電廠構(gòu)建的數(shù)量日益減少，進(jìn)而讓有毒、有害氣體的排放量也降低，完成了對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)任務(wù);同時(shí)，還有一些變頻器裝置在工業(yè)牽引機(jī)車(chē)當(dāng)中獲得了有效利用，無(wú)需借助燃油和煤炭，讓有毒氣體的排放量下降，保護(hù)了大氣環(huán)境;當(dāng)然，在很多城市中的地鐵上也能見(jiàn)到變頻器設(shè)備，通過(guò)對(duì)其有效運(yùn)用，讓所運(yùn)用的燃料減少，達(dá)到節(jié)能的效果。

（二）風(fēng)機(jī)與水泵設(shè)施當(dāng)中的科學(xué)應(yīng)用

針對(duì)變頻器設(shè)備來(lái)說(shuō)，還可以被有效應(yīng)用到風(fēng)機(jī)和水泵相應(yīng)設(shè)施當(dāng)中，并且取得了非常好的成效。不過(guò)實(shí)施應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該注意對(duì)流量予以調(diào)控，借助適合的方式予以處理，具體而言：第一，傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)調(diào)控方式主要借助相應(yīng)的擋板機(jī)械模式予以實(shí)現(xiàn)，以便啟動(dòng)風(fēng)機(jī)的相應(yīng)導(dǎo)流裝置，在水泵當(dāng)中的應(yīng)用，則主要依靠機(jī)械的方式，對(duì)閥門(mén)予以打開(kāi);第二，進(jìn)行電機(jī)與水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)控的過(guò)程中，主要運(yùn)用液力耦合器設(shè)施予以實(shí)現(xiàn);第三，針對(duì)使用次數(shù)較多的變頻調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)設(shè)備，運(yùn)用調(diào)控其頻率的方式，達(dá)到管控風(fēng)機(jī)與水泵轉(zhuǎn)速情況的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的節(jié)約，謹(jǐn)防出現(xiàn)電能浪費(fèi)的情況，節(jié)能、環(huán)保效果非常明顯。

結(jié)論

從此次論文的闡述和分析當(dāng)中，不難看出，系統(tǒng)探討與分析變頻器在能源節(jié)約和電力環(huán)保方面的應(yīng)用對(duì)策顯得尤為必要，具有重要的研究意義和實(shí)踐價(jià)值。本文通過(guò)分析變頻器裝置的節(jié)能原理，同時(shí)說(shuō)明了變頻器在能源節(jié)約與電力環(huán)保方面的具體應(yīng)用情況：電力節(jié)能與環(huán)保領(lǐng)域當(dāng)中的合理運(yùn)用、風(fēng)機(jī)與水泵設(shè)施當(dāng)中的科學(xué)應(yīng)用。希望此次研究的內(nèi)容與結(jié)果，能夠獲取電力環(huán)保工作人員的關(guān)注和重視，并且從中得到相應(yīng)的借鑒與幫助，有利于發(fā)揮出變頻器在能源節(jié)約和電力環(huán)保當(dāng)中的良好作用，以便推進(jìn)我國(guó)電力環(huán)保事業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]張偉.變頻器在能源節(jié)約和電力環(huán)保方面的應(yīng)用分析[J].低碳世界，2018，23（34）：254-255.

[2]高洪峰，張敦力.變頻器在鍋爐控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與節(jié)能效果分析[J].節(jié)能與環(huán)保，2018，37（23）：142-143.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)宜昌市夷陵區(qū)供電公司）