quarta-feira, 7 de setembro de 2011

Redução de Custos - Eficiência Energética - Velocidade Variável


Velocidade Variável

Quais são acionamentos de velocidade variável?
Variadores de velocidade - estudo de caso
Dicas de velocidade variável 

 

Quais são acionamentos de velocidade variável?

Acionamentos de velocidade variável (VSDs) permitem cargas impulsionado por motores de indução AC (tais como ventiladores e bombas) para operar em uma ampla gama de velocidades em comparação com a velocidade do motor fixo. VSDs também são chamados de freqüência variável-drives, acionamentos de velocidade ajustável, variável-freqüência inversores ou conversores de freqüência. 

Instalações VSD pode aumentar a eficiência energética (em alguns casos a poupança de energia pode ser superior a 50%), melhorar o fator de potência e precisão do processo e fornecer benefícios de desempenho, tais como a capacidade de partida e de excesso de velocidade suave. Eles também podem eliminar a cara necessidade de energia desperdiçando mecanismos de estrangulamento, como válvulas de controle e amortecedores tomada. 

As aplicações típicas de acionamentos de velocidade variável 

 

VSDs pode proporcionar economias significativas em aplicações tais como:
  • Variável volume de ar condicionado sistemas de ar
  • Bombeamento de água refrigerada
  • Sistemas de exaustão de ar, tais como aspiração de pó, escape oficina de pintura e capelas
  • Sistemas de refrigeração
  • Alguns compressores modernos (incluindo ar e compressores de refrigeração) 

 

Velocidade variável drives estudo de caso

 

Hotel economiza energia e melhora o conforto
Um hotel obteve instalações de variadores de velocidade em seus fãs ar condicionado, melhorando as condições, reduzindo o ruído e redução de custos relacionados com o fã de energia em cerca de 40%. 

Descrição do projeto 

 

O hotel tem um grande número de unidades de fornecimento de ar condicionado para os quartos. Como mais quartos estão ocupados, mais ar é necessário para manter uma temperatura confortável em cada quarto. Como resultado, os fãs fornecem o ar necessário variando a sua produção, com base no número de quartos ocupados, em determinado momento. 

A instalação inicial tinha dampers de estrangulamento instalado na canalização do ar de alimentação. Como a exigência de fluxo de ar diminuiu, estes amortecedores são fechados para reduzir o fluxo de ar para os quartos.

Não só foi este método de controle de fluxo ineficiente em termos de consumo de energia, que era barulhento e requereu a manutenção regular. 

O hotel determinou que a instalação de acionamentos de velocidade variável (VSDs) sobre os fãs iriam economizar energia, melhorar o desempenho do sistema e reduzir os custos de manutenção. 

Depois de um período de experiência, o hotel instalou VSDs em cada um dos quartos dos hóspedes com fãns suprimento de ar. O trabalho incluiu de desconectar os amortecedores de ar de abastecimento existentes, atualizar o ar condicionado e sistemas de controle de instalar o VSDs novo. 

Economias obtidas foram cerca de 40% dos custos de energia do ventilador. Chegou-se a cerca de 23 mil dólares por ano. Um resultado típico (para um fã) é mostrado na figura abaixo. 

Figura 1: Antes e depois da instalação 

Com base nos resultados monitorados o período de recuperação inicial será de 36 meses. Isso não inclui as economias de manutenção. 

Este caso demonstra que é possível melhorar o desempenho energético e prestação de serviços, ao mesmo tempo. A atualização foi muito bem recebido pela gerência do hotel e seus convidados. 

Sumário 

Medir a eficiência (s) Instalação de ventiladores em VSDs
Potenciais utilizadores Escritórios, hotéis, hospitais, escolas
Local Hotel.
Custo de implementação $ 67.000
Período de retorno esperado 36 meses
Nota: Embora o cuidado foi tomado na preparação deste material, pretende-se fornecer uma idéia geral sobre o que pode ser alcançado em uma situação particular. Indicadores quantitativos podem variar com o tempo e as circunstâncias em mudança. Cada situação é diferente, requerendo a sua própria avaliação, e, portanto, os resultados acima não deve ser tomado como sendo diretamente transferíveis para outras circunstâncias. Nomes e endereços foram retidos por razões de privacidade. 

Dicas de velocidade variável

 

Operação plena carga 

 

VSDs permitir uma poupança de energia dramática através da otimização do sistema, não melhorando a eficiência real do motor de forma isolada (como um motor eficiente de energia seria retrofit). Na verdade, um sistema de VSD é de cerca de 4% a 6% menos eficiente a plena carga do que um motor de indução sozinho. Isto é principalmente devido às perdas na VSD em si. No entanto, ele não leva muito em operação de carga reduzida para economizar mais energia do que é perdido em plena carga. Carga média tão alta quanto 90% pode justificar uma VSD retrofit de alta aplicações. 

Operação de baixa velocidade 

 

Motores de indução pode operar mais com VSDs moderna através de faixas de velocidade moderada (cerca de 30% a 100% de velocidade). O funcionamento contínuo em baixa velocidade e, em particular, de alta carga a baixas velocidades podem exigir uma unidade especial ou maiores e medidas especiais para resfriar o motor. 

Motores de indução AC operam mais quente com uma VSD por causa de harmônicos, impurezas na energia elétrica que eles fornecem ao motor e também a mais lenta velocidade de rotação dos ventiladores de refrigeração do motor integral. Isso geralmente não é um problema se as velocidades são continuamente acima de 40% ou onde há breves períodos de baixa velocidade de operação. No entanto, um funcionamento prolongado em ou abaixo de 30% sobre a velocidade, especialmente quando conduzir cargas significativas, pode causar calor rápido e potencialmente prejudiciais em alguns motores. 

Torque de partida 

 

Em VSD / sistemas de motor, torque de partida é normalmente determinado pela unidade (não o motor). Para aplicações convencionais de VSD, o sistema VSD / motor terá um torque de pico inicial de cerca de 130% do torque nominal de plena carga, que é significativamente menor do que o motor pode desenvolver por si só. Este nível de torque de partida é aceitável para cargas mais velocidade variável, mas algumas cargas (especialmente o torque constante, tais como transportadores de cargas, escadas rolantes, brocas, ou compressores alternativos) podem requerer uma maior torque de partida. 

Harmônicos e fator de potência 

 

Embora possam melhorar fator de deslocamento (DPF), VSDs moderna também criam harmônicos, o que reduz o fator de potência real. (Fator de potência real inclui harmônicos e DPF.) Por exemplo, enquanto um VSD pode melhorar DPF para fechar a 1.0, os harmônicos gerados pela VSD pode causar o fator de potência real para recusar-se a entre 0,75 e 0,80. Essas correntes harmônicas (na maioria das vezes os harmônicos quinto e sétimo) tendem a agravar as perdas de resistência e pode até mesmo negar os benefícios da DPF melhorado. 

Para minimizar este problema, mais e mais fabricantes estão VSD equipamentos de embalagem harmônicos-atenuantes (tais como reatores de linha ou transformadores de isolamento) com drives. Isso permite que os utilizadores usufruam os benefícios da melhoria do fator de potência. Além do mais, este equipamento adicional pode reduzir significativamente o impacto da VSD gerados harmônicos em outros equipamentos eletrônicos. 

VSDs localizadas longe demais do motor 

 

Largura de pulso modulada drives podem causar danos significativos aos motores se o comprimento do cabo entre o CIV eo motor superior a 15 a 30 metros. (O número parece diferir pelo fabricante.) Usando largura de pulso modulada VSDs em motores mais antigos com cabos longos podem encurtar a vida útil do motor. 

Ressonância mecânica 

 

É importante para determinar qualquer freqüências de ressonância mecânica e programar o VSD, para evitar operação estável a essa velocidade. Estas freqüências de ressonância, comum em grandes ventiladores, engrenagens e acionado por correia sistemas, podem causar danos significativos através da vibração. 

Motor compatibilidade 

 

Para garantir que seu VSD e motor são compatíveis, ou comprá-los da mesma empresa, ou pedir ao fabricante para testar a VSD para ter certeza que é compatível com a linha de outra empresa de motores. 


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