隨著節(jié)能法的頒布與實施，節(jié)能作為企業(yè)提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗、降低經(jīng)營成本的重要手段，已普遍被人們所認識和接受，節(jié)能不但利國利民，增加企業(yè)經(jīng)濟效益，也有利于樹立企業(yè)社會形象、產(chǎn)生良好的社會效益，同時提高設備自動化水平，降低設備維修率，延長設備使用壽命，此乃一舉多得、一箭多雕之善舉。 深圳市森海實業(yè)發(fā)展有限公司是多年從事變頻節(jié)能技術研究、開發(fā)與應用的實業(yè)公司，已成功為多家企業(yè)進行了節(jié)能改造項目，為其取得了顯著的經(jīng)濟效益和良好的社會效應。 一、節(jié)能原理簡介 1.變頻節(jié)能功能 通常在設計中，用戶水泵設計揚程比實際需要的揚程高出很多，這樣容易形成了人們常說的“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成電能的浪費，而且無計可施，利用變頻器可以通過適當降低水泵電機的運行頻率，恰到好處地滿足供水揚程的需求，從而輕易地將此部分電能節(jié)約下來。 2.動態(tài)功率補償功能 無功功率不但增加線損和設備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低，降低了電網(wǎng)的有功功率，S2=P2+Q2，當COSФ≈1時，Q=S×sinФ≈0,此時有功功率P≈S。變頻器的動態(tài)功率因數(shù)補償功能可使無功功率近似為0，從而增大電網(wǎng)的有功功率，減少了無功損耗。另外，功率因數(shù)的改善還可節(jié)省很大一部分電網(wǎng)容量，直觀的體現(xiàn)在水泵電機溫升降低、噪音降低，供電發(fā)電機機組溫升降低、噪音降低，大大地延長設備維修周期及使用壽命。 3、軟啟動器節(jié)電功能 由于電機全壓啟動時，啟動電流等于（7～8）倍額定電流，因此通常在電機啟動時，會對電機和供電電網(wǎng)造成嚴重的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高，啟動時產(chǎn)生的大電流和震動對設備的使用壽命極為不利。因變頻器的軟啟動功能將使得啟動電流遠遠低于額定電流，實現(xiàn)電機真正意義上的軟啟動，不但減少了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，更對設備的使用將有明顯改善。 二、恒壓供水系統(tǒng)可行性分析 水泵是貴公司的用電量大的設備。其揚程同壓力成正比關系。水泵全速運轉，揚程大，壓力高。不能根據(jù)需要準確調(diào)節(jié)揚程，造成電能大量的消耗。 根據(jù)水泵機械定理： P（功率）=Q（流量）×H（水壓）（水壓和揚程成正比關系） 當水泵轉速從n度到n’時，流量Q，水壓H，及軸功率P的變化關系如下：Q’=Q（n/n），H’=H（n/n）2，P’= P（n/n）3。由此可見，當水泵轉速從n變到n’時，其功率成立方的比例下降。 三、系統(tǒng)介紹 我司設計的變頻給水設備控制器采用最新微電腦處理設計制造，配備液晶中文顯示器，應用簡單方便，其主要特點有： 1、外部接線簡單。控制器已將各種復雜的邏輯控制軟件化，用戶只需通過菜單設置，可使控制器適用于不同的供水控制系統(tǒng)特別是當要求改變控制方式時在大多數(shù)情況下，只需在顯示器上改變菜單的設置，即可達到目的，而無需改變外部復雜的外部接線。 2、可靠性高。由于控制器已將各種功能模塊集成于內(nèi)部，外部配件少、使用低壓控制電源（+24V）及接口連線簡單，進一步降低了整個系統(tǒng)出現(xiàn)故障的機會。 3、調(diào)試簡單方便（見6.3節(jié)“控制柜的整體調(diào)試”）。根據(jù)使用經(jīng)驗，大多數(shù)控制系統(tǒng)在完成外部接線后，在泵組及管網(wǎng)正常的情況下，極短時間內(nèi)（小于半小時）即可調(diào)整完畢。 4、豐富而完美的漢字提示，使一般的操作人員無需經(jīng)過復雜的培訓，也能對各項操作應用自如。漢字直接顯示系統(tǒng)的運行工況，使操作者能夠清楚地了解設備當前的運行狀態(tài)，減少了人為的，因操作失誤所造成的故障。 5、水壓設定控制直觀、準確、操作方便簡單。內(nèi)置多種水壓設置方式（包括分時動態(tài)設定及定時啟動、停止控制器運行等），以適應于不同的控制系統(tǒng)，同時可采用開關信號自動轉換水壓控制值，而且水壓控制準確、穩(wěn)定在所需壓力范圍之內(nèi)。 6、同步、準確、無誤的壓力顯示。控制器內(nèi)部采用查表法求取實際壓力，就算采用一般誤差較大的遠程壓力表，也能使水壓顯示值與管網(wǎng)壓力表的指針保持一致；使操作者能夠準確無誤地了解管網(wǎng)的實際壓力情況，使系統(tǒng)設備顯得更加先進及精密靠。 7、系統(tǒng)功能完善。與目前國內(nèi)同類設備比較，本設備更顯示出其獨特的優(yōu)點。在設備工作現(xiàn)場，工程人員可根據(jù)泵組的實際情況在顯示屏的提示下，隨時改變各種控制參數(shù)，由此保證泵組處于最優(yōu)化的運行狀態(tài)；而一般的可編程控制器必須通過改變程序，才能達到，對于現(xiàn)場作業(yè)，帶來很大的麻煩。 8、系統(tǒng)保護功能齊全。除具有一般的電器保護功能外，在系統(tǒng)的技術參數(shù)設置方面，對已設定完畢的參數(shù)具有二級密碼保護，非操作人員無法隨意改變，使系統(tǒng)的正常運行更加可靠。 9、控制精度高。本控制程序中所有的模擬量均為數(shù)碼處理。改良的PID字控制系統(tǒng)能夠避免一般PID死區(qū)（對水泵控制而言）所帶來的控制誤差，使系統(tǒng)的供水壓力更加穩(wěn)定。 10、有的機組睡眠功能的最新應用。可使機組在每天的零流量的區(qū)域中自動啟、停、間歇型的供水方式，使節(jié)電效果更佳，使控制系統(tǒng)更加受直接用戶歡迎。 11、控制功能先進。控制系統(tǒng)可在漢字顯示屏上明確顯示其工頻、變頻、轉換的運行工況。以最先進的控制技術、最優(yōu)化的運行方式使泵組自動“交替循環(huán)”運行。本系統(tǒng)還具有鎖泵功能，用戶可根據(jù)情況任意選擇泵組參與運行，或鎖住需要停止運行的泵組。在任何受控水泵出現(xiàn)故障的情況下，可運行的泵組正常循環(huán)運行，不影響系統(tǒng)的正常工作，同時，系統(tǒng)采用了最優(yōu)化的循環(huán)運行方式。 12、維修簡單方便。獨有的系統(tǒng)故障檢測、明確的故障部位（中文）提示，使工程人員能夠清楚地了解故障所在。同時，可以在顯示屏上直接查看外部接線端子的輸入輸出狀態(tài)，幫助維修人員檢查故障發(fā)生的部位和原因。 四、系統(tǒng)運行原理 系統(tǒng)采用目前世界上最新變頻調(diào)速的技術，對水泵電機進行無級調(diào)速；通過壓力傳感器反饋管網(wǎng)壓力的信號，根據(jù)用水量的變化，由控制器和變頻器配合控制兩臺水泵的運行，以實現(xiàn)管網(wǎng)水壓的恒定供水。 １．當用水量增加時，7.5KW水泵的轉速也跟隨加快，當7.5KW的變頻器工作于最大轉速（50Hz運行）仍然無法滿足用水泵要求時，7.5KW變頻泵切換為工頻運行。（主回路切換至三相工頻電源），１１ＫＷ泵隨即進入變頻運行，以增加供水量，此過程稱為加泵；當用水量減少時，１１ＫＷ變頻泵的轉速也跟隨降低，當１１ＫＷ變頻泵進行于較低頻率時，由于管網(wǎng)存在一定的水壓，變頻泵實際上已不能向水管注入供水，此時減少7.5KW泵組的運行數(shù)量。當水量不足時，１１ＫＷ泵組又變?yōu)楣ゎl運行。7.5KW變?yōu)樽冾l運行。這樣就達到了循環(huán)恒壓供水．節(jié)能的目的。 ２．控制保壓管網(wǎng)的２.２KW水泵用一臺變頻器控制，原理同上。 五．總結 總之，節(jié)能降耗，降低成本，不僅給貴公司帶來明顯的經(jīng)濟效益，而且還可以給貴公司顯著的社會效益，如此利國、利民又利己，一舉多得之事，何樂而不為之！深圳市森海實業(yè)發(fā)展有限公司愿與貴公司攜手共進，在節(jié)能領域中共創(chuàng)美好未來！