3.2 Установка регулируемого привода на сетевой насос котельной №2

Сетевая вода для отопления теплиц, установленными в котельной №2 насосами, типа IРn-200/224-11/4 с производительностью 320 м³ /ч и напором 8 м, подается в систему отопления. Работает 1 насос. На насосе установлен электродвигатель мощностью N =11 кВт с числом оборотов n=1450 об/мин.

Время работы насосов согласно показанию компьютера, управляющего работой котельной, за год составляет 7988 часов.

По данным журнала работы котельной нагрузка на насос изменяется: от 90 м³/час до 285 м³/час особенно: в переходные периоды. Регулировка производительности насоса не осуществляется., что приводит к перерасходу электро-энергии.

Для устранения перерасхода электроэнергии при работе насоса с низкими нагрузками предлагается установить на электродвигатель насоса преобразователь частоты MICROMASTER 430(для насосов и вентиляторов), типа 6SЕ6430-2UD31-1CA0, мощностью 11 кВт фирмы «SIMENS». Стоимость преобразователя частоты вместе со станцией управления, датчиком давления, командоконтролером составляет 80 911,3 тыс. руб. Стоимость монтажных работ – 15 % от стоимости оборудования или 14 278 тыс. руб. Общая стоимость установки преобразователя: С₁ – 95 189 740 руб.

Для расчетов экономии электроэнергии при работе преобразователя используем известные в гидравлике соотношения:

Q/Q_ном =n/n_ном (3.4)

N/N _ном = n³/n_ном (3.5)

где: Q,Qном -фактическая и номинальная производительность (подача)агрегата, м³/час;

n,nном -обороты электродвигателя;

Nном, N– номинальная мощность на валу агрегата и мощность при снижении производительности, кВт.

Откуда:

n= Q/Q_ном *n_ном , об/мин (3.6)

n =90/320∙* 1450 = 408 об/мин;

N =N _ном *∙n³/ n_{³ ном}, кВт. (3.7)

N = 11∙* 408 ³/1450 ³ =0.242 кВт

Мощность электродвигателя с учетом КПД насоса, КПД электродвигателя и cosφ

N_р=Nв/η ,кВт (3.8)

N_р =0.242 /0,75=0.32 кВт

Годовой расход электроэнергии при работе насоса с номинальной мощностью определяем по выражению:

Wном = Nном ∙* Ku *∙T, кВт∙ч (3.9)

где : Ku – коэффициент использования мощности;

T = 7988 ч - время работы насоса в год, согласно управляющему компьютеру котельной.

W ном = 11∙* 0,6∙* 7988 = 52721 кВтч

Годовой расход электроэнергии при работе насосов с регулируемым электроприводом определяем по выражению:

W_рег = N_рег · К_u · Т+N_р · К_u · Т_р , кВт·ч (3.10)

W_рег = 11 * 0,6 *·2758 + 0,32·*-0,8 *·5230 = 19489 кВт·ч

Годовая экономия электроэнергии при работе насоса с регулируемым приводом по сравнению с обычным электроприводом:

∆W= W ном - W рег , кВтч (3.11)

∆W = 52721 – 19489 = 33232 кВт∙ч или 9,3 т.у.т.

Стоимость сэкономленной электроэнергии при цене 1 кВт∙ч, равной 1364,6 руб. составит:

С₂ = 1364,6 *∙33232 = 45 348, 3 тыс.руб.

Срок окупаемости установки частотного преобразователя на сетевой насос составит:

Т = С₁ / С₂ , лет (3.12)

Т = 95 189 740/ 12960,5= 2,1 года