Применение частотного привода
Частотно-регулируемый привод состоит из двух компонентов:
- асинхронного электрического двигателя
- преобразователя частоты
Электрический двигатель приводит в действие винтовую пару, так же как и в любом другом винтовом компрессоре. Особенностью же является преобразователь частоты, который осуществляет управление приводом путём преобразования переменного ток одной частоты в переменный ток другой частоты. Вместе с изменением частоты напряжения питания привода изменяется и скорость вращения двигателя. Отсюда и названия - "частотно-регулируемый электропривод"
"Частотно-регулируемые электроприводы" используется не только в компрессоростроении, так же их активно используют в системах газо-, водо- и теплоснабжения. Частотно-регулируемый привод у компрессора дает очень большие преимущества по сравнению с обычным винтовым. В начальном этапе пуска компрессорной установки пусковые токи асинхронного электродвигателя превышают номинал в 4-5 раз. Это очень сильно нагружает электросеть и ограничивает количество возможных запусков компрессоров в час. В отличии от компрессора с обычным приводом компрессор с частотнорегулируемым запускается плавно и такой огромной нагрузки на сеть не создает. Плюс к этому отличием "частотников" является и то, что они позволяют поддерживать постоянное давление в системе, которое задаётся оператором, с точностью до 0,1 бар.Точность такого уровня не может дать обычный винтовой и уж тем более старый поршневой компрессор. А отсутствие избыточного давления в сети - залог долговечности пневмосети и экономия на электричестве. А самая главная особенность "частотника" в том, что он производит ровно столько сжатого воздуха, сколько это надо потребителям и периоды холостого хода , при которых обычный винтовой компрессор потребляет около 25% номинальной мощности, фактически отсутствуют.
В каких случаях оправдано использование компрессорных установок с частотным приводом?
Несмотря на то, что производители компрессорного оборудования очень любят выпускать всевозможные печатные материалы, сообщающие нам об экономии электроэнергии компрессором с частотным приводом до 24%, а некоторые производители утверждают и о 30-35%, заявления такого рода верны не на 100%. Это самые наиболее оптимистичные данные об экономии, реально же, сэкономленная электроэнергия зависит от режима работы компрессора и предприятия. Ниже представлены данные, составленные на основе исследований предприятий, перешедших на компрессорные установки с частотным приводом.
Режим работы предприятия
Группа 1. 64% предприятий 3-х сменная работа, большое потребление воздуха в дневные смены, слабое потребление в выходные дни - экономия до 38%
Группа 2. 28% предприятий 2-х сменная работа, нет потребления воздуха в выходные, потребление сильно меняется в течение дня - экономия до 29%
Группа 3. 8% предприятий 2-х сменная работа, постоянное потребление воздуха на уровне 60% от максимальной производительности - экономия до 14%
Как мы видим, самый большой эффект от использования "частотника" получен на предприятиях с непостоянными нагрузками на компрессорные установки, где потребление сжатого воздуха постоянно менялось в течение дня. На тех предприятиях, где нагрузка на компрессоры постоянна, эффективность "частотника" довольно невысока, так как при постоянной загруженности пневмосети и компрессора, близкой к 100%, время холостого хода минимально.
Есть ли минусы компрессоров с частотным приводом? Прямых минусов у компрессоров данного типа нет, но если мы хотим сделать реорганизацию производства с целью сократить расходы, то должны учитывать, что существуют и более экономичные и простые решения для достижения поставленной задачи. К примеру - децентрализация системы обеспечения сжатым воздухом. В таком случае вместо одного компрессора ставится несколько компрессоров меньшей производительности непосредственно рядом с потребителями сжатого воздуха. В таком случае куда проще подбирать мощность устанавливаемой системы.
Другой пример вариант - вместо одного единого компрессора ставить ряд одинаковый винтовых, объединенные в единую сеть, под управлением системы управления группой компрессоров.. При максимальном потреблении сжатого воздуха они все будут работать одновременно, а когда нагрузка спадет автоматически будут отключены одна или несколько установок. Сделав такую систему мы получим ощутимую экономию электроэнергии. Но кроме этого мы получим надежность системы. Так, если у нас стоит 5 компрессоров и один их них выходит из строя, то мощность системы падает всего на 20%, в то время как при поломке "частотника" производство останавливается полностью, а учитывая сроки поставки нового "частотника" и сроки его монтажа - сэкономленные на электроэнергии деньги не стоят таких рисков.
У "частотника" множество преимуществ, главное - их надо правильно использовать. Очень хорошо поставить "частотник" в пару с обычным винтовым компрессором. Такая система даст и экономию электроэнергии и надежность. И не стоит забывать, что "частотник" не является универсальным решением проблем энергосбережения. Компрессор с частотным приводом стоит приобретать лишь после обновления и оптимизации всей пневмосистемы, только в таком случае он даст хороший эффект. Так же не стоит забывать, что экономия возможно там, где в течение дня нагрузка изменяется от 20% до 60%, т.к. при нагрузке свыше 80% экономия при установке частотника практически незаметна. А если "частотник" загружен постоянно на все 100%, то вы получите обратный эффект, выраженный в увеличенном потреблении электроэнергии, по сравнению с обычной машиной. К тому же нужно учитывать, что проект с "частотником" существенно дороже проекта с обычным винтовым компрессором и окупаемость "частотника" от полутора лет и больше.
Резюмируя, можно сделать вывод, что для того, чтобы правильно подобрать решение по обеспечению предприятия сжатым воздухом, необходимо обратиться за консультацией к профессионалам!
