Действительно ли частотные преобразователи экономят электроэнергию?
19 января 2014 k-igor
Все и везде пишут, что частотные преобразователи позволяют экономить электрическую энергию. На самом ли деле это так? В этой статье рассмотрим некоторые «подводные камни» при выборе частотного преобразователя. Думаю, вы слегка будете удивлены…
Я не представляю не чьих интересов, поэтому делюсь на блоге информацией, той, которая мне известна.
Частотные преобразователи достаточно сложные устройства. Принцип работы ЧП можете с легкостью найти в интернете.
Чтобы управлять двигателем с нужной скоростью (мощностью), электрический сигнал проходит ряд преобразований. А любое преобразование – это потеря энергии, поэтому при номинальной мощности двигатель + частотный преобразователь потребляют ток больше чем двигатель + пускатель.
Закон сохранения энергии никто не отменял.
Экономию электроэнергии при помощи частотного преобразователя можно получить, если электродвигатель будет загружен до 50-70%, т.е. При номинальной мощности расход электроэнергии у двигателя с ЧП может увеличиться до 150%.
Отсюда можно сделать выводы:
применяйте частотные преобразователи, если это действительно нужно с точки зрения технологического процесса;
при мощностях близких к номинальным мы получим не экономию, а перерасход электроэнергии.
Вся эта информация была подтверждена измерениями на реальных объектах.
Вы готовы ее опровергнуть?
То, что частотные преобразователи практически не экономят, а даже наоборот потребляют больше электричества, я узнал на одной из лекций по повышению квалификации. За что купил – за то и продаю
Не впадайте в крайности))
Советую почитать:
220blog.ru
Резервное электроснабжение отопительного котла с помощью инвертора или как выжить при отсутствии электроэнергии
За окном век научно-технического прогресса, масса инноваций и изобретений. Однако отключение электричества в домах не стало редким явлением. Иногда такой беспорядок продолжается более суток.
Летом данную проблему в принципе можно пережить. Зимой же ситуация более критична. За пару часов теплоноситель серьезно остывает и заставляет одеться в дополнительный слой одежды. Если же нагрянули сибирские морозы, то и подавно – система отопления может разморозиться, что приведет к нежелательным последствиям в виде внеочередного ремонта. Узнать где биткоины обменять на рубли можно по этой ссылке.
Но решение, казалось бы, безвыходной ситуации, все же есть! Бесперебойную работу котла при отсутствии электрической энергии поможет осуществить инверторная система. Данная установка состоит из инвертора с зарядным устройством и комплекта батарей очень высокой емкости. В случаи отключения электричества котел автоматически переходит на режим работы от аккумулирующей системы.
В зависимости от емкости батарей, автономная от электричества бесперебойная работа котла может длиться до нескольких суток. Как только электроэнергия появится, начнется зарядка аккумуляторов.
• особенно высокий коэффициент полезного действия;
• возможность использования различных типов аккумуляторных батарей;
• способность выдерживать двойные перегрузки;
• экономия потребления электричества при автономной работе устройства.
Многие бюджетные варианты источников бесперебойного питания не имеют подобных характеристик. То же самое можно сказать и о некоторых устройствах, представленных на рынке инверторов напряжения. Не все они являются такими эффективными.
В области разработок для систем автономного и резервного энергосбережения выделяют два ярко выраженных лидера в производстве высокотехнологичного оборудования. Это компании OutBack Power (США) и Victron Energy (Нидерланды). Инверторные установки вышеупомянутых производителей отличают высочайшее качество сборки и ряд дополнительных функций.
Число аккумуляторных батарей нужно рассчитывать, учитывая время работы отопительной системы в автономных условиях и силу тока в зарядном устройстве инвертора. Особо следует отметить роль фазности подключения или автоматика не сработает в должном порядке.
В наше время вся бытовая и компьютерная техника работает за счет электричества. Электрическую энергию мы расходуем на освещение, кондиционирование подаваемого в помещение воздуха, работу инженерных систем, включая насосы и вентиляторы, а также бытовые потребности. С появлением множества электроприборов и постоянным ростом тарифов на электроэнергию и возникла необходимость сокращения расхода электричества. Поэтому полезно знать, как можно экономить электроэнергию, и какие мероприятия позволяют сделать это без ухудшения условий обитания.
Содержание:
Правила экономии электроэнергии
Внедрение энергосберегающих технологий
Правила экономии электроэнергии
Устранение нерациональных затрат электроэнергии возможно, если придерживаться определенных правил экономии. Но перед тем как воплотить в жизнь энергосберегающие мероприятия, запомните, что они не должны ухудшать ваше комфортное проживание. Целью энергосбережения не должна стать экономия любой ценой, в том числе и ценой собственного здоровья. Напротив, вам следует ориентироваться на создание комфортных условий в вашем доме, однако при условии минимального расхода электроэнергии.
Освещение
Вы удивитесь, но около 15% всей электроэнергии, которая используется в быту, приходится на освещение. Порядка 50% из неё получится сэкономить, если вы будете следовать простым рекомендациям:
Пока возможно, не зажигайте источники искусственного освещения, а используйте дневной свет.
В прихожей и на лестничной площадке целесообразно поставить систему автоматического отключения источников света.
Помните, что светлые абажуры способны усиливать освещение.
При светлой отделке стен и потолочной поверхности получится сэкономить 1-3% электричества, что расходуется на обеспечение освещения.
Если вы не будете закрывать окна шторами, то еще сохраните 1-3% электроэнергии.
Следите, чтобы окна были чистыми: так вы сбережете больше 3% энергии.
Чистыми должны быть и плафоны со светильниками. Очищая с них пыль, не уйдет 5-20% электроэнергии.
Обустройте при возможности местное освещение.
Располагайте осветительные приборы группами, разделив комнату на несколько световых зон. Так не потеряется 20-50% электричества.
Стиральная машина
Стиральную машину можно с успехом назвать рекордсменом по потреблению электроэнергии. Это оборудование расходует 15% от общего количества, используемого в доме. Если вы воспользуетесь нашими советами, то уменьшите аппетит машины на 30%:
Желательно при выборе стиральной машины отдать предпочтение модели класса А.
Загружайте машину, что полна белья.
Самую высокую температуру стирки рекомендуется устанавливать при очень грязных вещах. Если требуется только освежить белье, постирайте при 40 градусах.
Желательно использовать экономные программы, к примеру, такие, которые рассчитаны на быструю стирку.
Предварительную стирку можно не применять.
Утюг
При глажке также можно сэкономить на потреблении электроэнергии, если придерживаться таких правил:
Рекомендуется выключать утюг заранее. Он будет горячим, и вы успешно сможете догладить остатки белья.
При возможности купите теплоотражающую гладильную доску.
Электрическая плита
При выпечке и приготовлении пищи с целью экономии электричества используйте следующие подсказки:
Среди всех подходящих кастрюль отдайте предпочтение самой маленькой.
Кастрюлю стоит размещать на соответствующей ей конфорке.
Варите еду в кастрюле с крышкой. Запомните, что приготовление блюд без крышки затрачивает электричества в несколько раз больше.
Пользуйтесь подходящими крышками.
Используйте кастрюли, которые имеют гладкое дно.
Если вы слышали о быстрых кастрюлях, то вам будет полезно знать, что они способны экономить до половины электроэнергии.
Готовить рекомендуется с использованием минимального количества жидкости.
Включите плиту только после помещения на нее кастрюли.
Не забудьте выключить электроплиту на 10 минут раньше приготовления блюда, ведь можно использовать тепло остывающего прибора.
Не пользуйтесь режимом предварительного нагрева электрической духовки.
Примите к сведению, что небольшие блюда получится с успехом приготовить в микроволновке.
Холодильник
При использовании холодильника с морозильной камерой учитывайте, что он использует 20% всего электричества. Но и в этом случае расход электроэнергии можно сократить:
При покупке холодильника проверьте, отвечает ли он классу А.
Не рекомендуется ставить холодильник возле источника тепла. Это плита, радиаторы отопления, посудомоечные или стиральные машины.
Если холодильник не поддерживает функцию саморазморозки, то его рекомендуется регулярно размораживать.
Не забывайте удалять загрязнения с внешней вентиляционной решетки. Грязь и пыль очищайте с теплообменника.
Охлаждайте продукты при температуре около 7 градусов.
Если возникла необходимость, обновите размещенную на двери изоляцию.
Не стоит ставить в холодильник для охлаждения горячие напитки и блюда.
Компьютер и техника
При работе компьютерной техники и других устройств рекомендуется придерживаться определенных правил:
Отдавайте предпочтение LCD-мониторам, так как они используют на 50% меньше энергии в сравнении с электроннолучевыми дисплеями.
Если вы остановились на электроннолучевых мониторах, то помните, что их необходимо выключать, если вы делаете паузу в работе. Ведь все приборы даже при ожидании используют электричество.
Когда вы закончили работать, то отключите из сети компьютер. Также рекомендуется отключать приборы, которые соединены с ним. Если этого не делать, то даже мониторы будут тянуть энергию.
Вытаскивайте подзарядки с розеток и используйте тройники.
Если вы уезжаете в отпуск, выключайте все электрические приборы.
Внедрение энергосберегающих технологий
Если вас интересует, как экономить электроэнергию, то обратите внимание на возможности энергосберегающих технологий:
Для обеспечения эффективного использования электричества всегда контролируйте его потребление. Для этого установите счетчики электроэнергии.
Выбирайте энергосберегающие лампочки. Они способны работать дольше обыкновенных в 8 раз, при этом отдавая света в 5 раз больше.
Для регулирования режима зажигания воспользуйтесь пускорегулирующими аппаратами.
Если у вас в доме отсутствует система централизованного водоснабжения, рекомендуется использовать энергосберегающее электроотопление.
Применяйте системы управления электроприводом двигателей, которые работают в автоматическом режиме. Специальные контроллеры и преобразователи частоты способны экономить 10-50% энергии.
В практике энергосбережения большой популярностью пользуются такие устройства, как частотно регулируемые приводы. Электроприводы механизмов в сфере ЖКХ потребляют очень много электроэнергии. В этом списке вентиляторы, насосное и котельное оборудование, а также компрессоры. Чтобы устранить нерациональный расход электричества, и внедряют чпр.
Конструкция частотно-регулируемого привода следующая. Это трехфазный электрический двигатель переменного тока и инвентер, обеспечивающий плавный пуск движка. Также инвентор отвечает за его монтаж, остановку, направление вращения и изменение скорости. С помощью чпр можно автоматизировать почти любой технологический процесс.
С помощью установки частотно-регулируемых приводов можно добиться уменьшения экономических затрат при работе системы водоснабжения в многоэтажных жилых домах. Наибольшую эффективность преобразователи частоты демонстрируют при установке на скважинные, циркуляционные, питательные, канализационные насосы, аппараты химочищенной воды и насосы-дозаторы. Помимо этого, хороший экономический эффект применение чпр показывает в системах вентиляции и кондиционирования воздуха.
Преимущества использования частотно-регулируемых приводов следующие:
Благодаря оптимальному управлению электрическим двигателем можно экономить 20-60% электричества. Чтобы получить точные прогнозы, сколько получится сохранить энергии, рекомендуется провести тщательное обследование объекта.
Кроме падения затрат электроэнергии есть возможность уменьшения непроизводительного расхода воды, который припадает, как правило, на скрытые протечки. Эти показатели достигают 10-15%.
То же самое касается и расхода тепла. Вы уменьшите затраты теплоты на 8-10%.
Вы можете позабыть об использовании механического регулирования скорости вращения механизмов. При применении чпр подачу воды принято регулировать двумя способами. Вы можете заранее составить график её подачи или подавать, учитывая реальный расход.
При установке чпр повышается срок полезной службы оборудования и значительно сокращается риск аварий, что происходят в системах горячей и холодной воды, так как устраняется ударный пусковой ток.
Снижается аварийность пневматической или гидравлической сети. Это возможно благодаря поддержанию минимального давления.
Уровень шума, который создается установкой, снижается.
Таким образом, если вы заметили увеличение коммунальных платежей, то пришло время подумать об экономии электроэнергии. Начинать стоит с выполнения простых правил, доступных каждому человеку. Также рекомендуется присмотреться к такому устройству, как частотно-регулируемый привод.
strport.ru
Экономия электроэнергии - статьи, открытия, разработки, исследования академика Дудышева.
Заявка на изобретение РФ –ФИПС № 2004134418 с приоритетом от 26.11.04
Пол. решение ФИПС о выдаче патента - март 2005
Дудышев Валерий Дмитриевич,
Россия, Самара
Самарский технический университет
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям электроэнергии, управляемым регуляторам напряжения, а конкретнее, к устройствам экономии электроэнергии и вентильным компенсаторам реактивной мощности.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является вентильное устройство компенсации реактивной мощности индуктивной нагрузки, содержащее силовые управляемые вентили и силовые конденсаторы – прототип (Супронович Г.А. «Улучшение коэффициэнта мощности преобразовательных установок», М.: Энергоатомиздат, 1986, с.
66).
При всех достоинствах прототипа, существующее устройство экономии электроэнергии в виде управляемых конденсаторных батарей весьма дорогое и громоздкое и не обеспечивает достаточно полной компенсации реактивной мощности, особенно в динамических режимах изменения коэффициента мощности нагрузки.
Кроме того, конденсаторные батареи обладают пониженной надежностью в условиях перенапряжений В случае
индуктивных нагрузок больших мощностей, работающих в динамических режимах конденсаторный компенсатор реактивной мощности –прототип- весьма дорог и ненадежен в реализации .и эксплуатации. Поэтому реально конденсаторные батареи как компенсаторы реактивной мощности находят ограниченное применение, особенно в городских и магистральных электросетях, и, как следствие, возникает существенный перерасход электроэнергии потребителей электроэнергии и их затраты. В условиях неуклонного роста цен на электроэнергию данная проблема повышения коэффициента мощности электроустановок становится все острее . Целью изобретения является поиск и обоснование высокоэффективного нового метода и устройства компенсации реактивной мощности нагрузки для улучшения входного коэффициента мощности сети по отношению к данной нагрузке, причем вообще без силовых конденсаторов.
Технический результат, данного изобретения состоит в усовершенствовании устройства экономии электроэнергии, взятого за прототип и приводящей к устранению контура обмена реактивной мощностью нагрузки и входной сети, а значит и к значительной экономии электроэнергии.
Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее вентильное устройство компенсации реактивной мощности индуктивной нагрузки, включающее силовые управляемые вентили и силовые конденсаторы, за счёт введения оригинального, полностью управляемого регулятора напряжения, который посредством устранения контура обмена реактивной энергии индуктивной нагрузки и электрической сети переменного тока достигается эффект автоматической стабилизации входного коэффициента мощности на уровне, близком к единице, при изменении характера и величины нагрузки в широких пределах вообще без силовых компенсирующих конденсаторов.
На фиг. 1 показано предлагаемое устройство экономии электроэнергии в однофазном исполнении, на
фиг. 2 –показано устройство экономии электроэнергии в трёхфазном исполнении. Электрическая сеть
1 присоединена через регулятор напряжения
2 к электрической индуктивной нагрузке
3. На фиг. 1 индуктивная нагрузка показана, например, в виде однофазного трансформатора напряжения с первичной обмоткой
4, присоединённой к силовой части
5 регулятора напряжения 2 и вторичной обмоткой
6, присоединённой к полезной электрической нагрузке
7. Силовая часть 5 регулятора напряжения
2 выполнена с полностью управляемыми полупроводниковыми ключами двухсторонней проводимости и присоединена по цепи управления
8 к системе управления 9, содержащей датчик
10 угла фазового сдвига, напряжения и тока нагрузки, и формирователи
11 импульсов управления регулятором 2. Датчик напряжения
12 и датчик тока 13 присоединены через соответствующие формирователи
14, 15 на входы логической схемы 16 типа «И – НЕ» соответствующий интервалам знакопостоянства напряжения и тока, выход которой присоединён к системе формирования управляющих импульсов
11, содержащей регулятор скважности 17, например, одновибратор, и формирователь импульсов
18, например, типа генератора Ройера, на входы управления силовых вентилей
19 регулятора напряжения 2 зашунтированных встречно включёнными стабилитронами
20.
Временные диаграммы, поясняющие работу устройства , показаны на
фиг.3
Регулятор напряжения работает следующим образом. С подачей силового напряжения из сети
1 переменного тока на силовые вентили 5 на его на электрической индуктивной нагрузке
3, появляется переменное напряжение с частотой сети и величиной, определяемой регулятором скважности
17 и формирователем импульсов 18. Включение датчика
10 угла фазового сдвига напряжения и тока нагрузки
3 изменяет работу регулятора напряжения, а именно ширина управляющих импульсов с выхода регулятора скважности
17 становится изменяемой в функции величины фазового угла сдвига с датчика
10, а точнее становится равной длительности и знакопостоянного интервала входных тока и напряжения, формируемого логической схемой
16 типа «И-НЕ», Это отличие приводит к появлению нового свойства регулятора напряжения
2, приводящего к полному устранении контура обмена реактивной мощности между сетью
1 и нагрузкой 3. Действительно, по команде датчика
10 происходит коммутация полностью управляемого вентиля
5 в данный момент окончания интервала протекания активной составляющей полного входного тока нагрузки
3, что устраняет контур протекания реактивного тока через сеть 1 и нагрузку
3. В результате запасённая в индуктивности первого контура 4 нагрузки
3 энергия трансформируется во вторичный контур
6, присоединённый электрически к полезной нагрузке
7. Эта запасённая энергия расходуется, например, в однофазной индукционной печи для дополнительного нагрева металла, или создаёт в случае трёхфазной индуктивной нагрузки в виде, например, трёхфазного асинхронного электродвигателя дополнительную полезную мощность в роторе асинхронного двигателя, т.е. полезно используется, а не тратится на тепловые потери, как ранее. После окончания знакопеременного интервала датчик
10 вновь даёт команду на включение силового полностью управляемого вентиля
5, и процесс повторяется. Регулирование напряжения и активной мощности нагрузки
3 осуществляется регулятором скважности
17 в интервале знакопостоянства входного тока и напряжения. Таким образом, функции регулирования и стабилизации выходного напряжения и потребляемой мощности у регулятора напряжения
2 сохраняются. Стабилитроны 20 снимают кратковременные перенапряжения в силовых вентилях
5 при их коммутации. Благодаря устранению контура обмена реактивной мощности между индуктивной нагрузкой
3 и сетью 1 достигается эффект автоматической стабилизации входного коэффициента мощности на уровне, близком к единице, при изменении характера и величины нагрузки в широких пределах, что приводит к значительной экономии электроэнергии. В случае .индуктивных нагрузок (ИНДУКЦИОННЫЕ ПЕЧИ , ТРАНСФОРМАТОРЫ , ДЛИТЕЛЬНО РАБОТАЮЩИЕ НА ХОЛОСТОМ ХОДУ И МАЛЫХ НАГРУЗКАХ) эта экономия
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ в случае применения данного устройства может достигать
30-50%.
Изобретение может быть широко и с пользой применено в любых электрических цепях
где есть реактивные элементы начиная от персонального компьютера и пылесоса, сварочного трансформатора, силового трансформатора возле вашего дома, и до линий электропередач в городах и странах, вплоть до Единой мировой энергосистемы . Изобретение имеет мировое значение и ранее уже проверено в реальных опытах.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство экономии электроэнергии в электрических нагрузках реактивного характера, содержащее полупроводниковый регулятор напряжения, отличающийся тем, что регулятор напряжения выполнен на полностью управляемых ключах, например, на силовых транзисторах, и снабжён системой контроля и управления параметров нагрузки, обеспечивающей полностью регулирование ключей регулятора напряжения полное устранение интервалов протекания реактивных токов между электрической сетью и нагрузкой в широком диапазоне изменения коэффициента мощности нагрузки.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что полностью управляемые вентили регулятора напряжения двухсторонней проводимости включены последовательно в фазы индуктивной нагрузки, а схема управления ими содержит электронный блок, включающий устройство измерения фазового сдвига между фазным напряжением и током нагрузки, и формирователь управляющих импульсов вентилей регулятора напряжения, с длительностью равной времени протекания активной мощности из сети в нагрузку.
3. Устройство по п. 1, 2 отличающееся тем, что устройство измерения фазового сдвига содержит датчики фазного напряжения и тока электрической нагрузки индуктивного характера, формирователи выходных сигналов этих датчиков, сравнивающее устройство на вход которого присоединены выходы указанных формирователей сигналов с датчиков, логическое устройство для фиксирования интервала совпадения сигналов с формирователей.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляемые вентили регулятора зашунтированы устройствами компенсации напряжения.
РЕФЕРАТ
Изобретение относится к области электротехники, преобразовательной технике, а именно к устройствам экономии электроэнергии.
Технический результат, данной полезной модели состоит в упрощении и удешевлении известного устройства экономии элетроэнергии, взятого за прототип и приводит к устранению контура обмена реактивной мощностью нагрузки и входной сети, а значит и к значительной экономии электроэнергии.
Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее вентильное устройство компенсации реактивной мощности индуктивной нагрузки, включающее силовые управляемые вентили и силовые конденсаторы, за счёт введения оригинального, полностью управляемого регулятора напряжения, который посредством устранения контура обмена реактивной энергии индуктивной нагрузки и электрической сети переменного тока достигается эффект автоматической стабилизации входного коэффициента мощности на уровне, близком к единице, при изменении характера и величины нагрузки в широких пределах вообще без силовых компенсирующих конденсаторов.
19 января 2014 
k-igor 
