☎ 8 800 302-58-17Рассчитать

Экономия от ЧРП насоса

Калькулятор оусловияивает, сколько электроэнергии можно сэкономить, если насос работает через частотно-регулируемый привод на сниженной скорости. Он также показывает, как изменятся подача, напор и мощность по законам подобия.

РЕЗУЛЬТАТ
—
Введите исходные данные
МЕТОДИКА
Q₂ = Q₁ · n₂/n₁; H₂ = H₁ · (n₂/n₁)²; P₂ = P₁ · (n₂/n₁)³
Введите исходные данные
  • Расчёт выполнен по законам подобия насоса: Q ∝ n, H ∝ n², P ∝ n³.
  • Сравнивается номинальная мощность при 100 % оборотов с работой на заданной скорости в течение указанного времени.
  • Потери двигателя и ЧРП, минимальный расход, характеристика сети и переменный график нагрузки в расчёт не входят.

Применение

Результат используют для оусловияки режима насоса, годового энергопотребления и затрат на электроэнергию.

Без этого сравнения трудно понять, даст ли регулирование скорости эффект именно при вашем графике нагрузки.

  • циркуляционные насосы отопления и холодоснабжения
  • насосы водоснабжения с переменным расходом
  • предварительная оценка окупаемости ЧРП
Если насос не всегда должен работать на полной мощности, снижение оборотов уменьшает шум и расход электричества, а вода продолжает циркулировать с нужной подачей.

Методика и ограничения

Частотно-регулируемый привод меняет частоту вращения рабочего колеса насоса и тем самым сдвигает его характеристику. Для геометрически неизменного насоса при одинаковом диаметре колеса применяют законы подобия: подача Q пропорциональна частоте вращения n, напор H пропорционален квадрату отношения скоростей, а мощность P — кубу этого отношения. Поэтому при снижении скорости до 80 % идеализированная мощность составляет 0,8³ от номинальной, то есть 51,2 %. Экономия по мощности равна разности номинальной и сниженной мощности, а экономия энергии получается умножением на время работы. Это оусловияка по одной точке и одной постоянной скорости. В реальной системе насос пересекает характеристику с характеристикой сети.

Статический напор, регулирующие клапаны, минимальный расход, сопротивление теплообменников и параллельные насосы могут изменить рабочую точку сильнее, чем простая пропорция. При дросселировании часть напора теряется на арматуре, а при регулировании скоростью меняется сам напор насоса. Поэтому уменьшать обороты можно только после проверки, что удалённый потребитель получает нужный расход и что насос не выходит в опасную область. Введённая мощность считается мощностью насосного агрегата в выбранной модели. Потери частотного преобразователя, двигателя, передачи и кабеля отдельно не раскрываются, если они не включены в исходную мощность. Переменный график нагрузки следует считать по нескольким ступеням скорости: для каждой ступени определяют мощность и часы, затем суммируют энергию.

Тариф можно учитывать после этого, но он не заменяет расчёт фактического графика. Результат не является подтверждённированной экономией для любого насоса: паспортная кривая, минимальная частота, охлаждение двигателя и ограничения изготовителя имеют приоритет. Окончательное решение принимают после сравнения рабочих точек, измерения расхода и проверки автоматики. Отдельно оусловияивают режимы запуска и остановки: кратковременная экономия не должна приводить к слишком частым пускам. Для насосов с несколькими агрегатами задают очередность и проверяют, как распределяется нагрузка между ними.

В отчёте фиксируют исходную рабочую точку, диапазон регулирования, ограничения изготовителя и принятый период тарифного сравнения. Это позволяет отделить расчётный эффект от обещания, которое невозможно подтвердить измерением. Перед применением результата фиксируют расчётный режим, единицы, источник исходных данных и границы применимости модели. Это упрощает повторную проверку после изменения оборудования, температуры, расхода или схемы. Если исходные параметры получены измерением, указывают дату, прибор и фактический диапазон режима.

Пример

Задача: Насос мощностью 7,5 кВт работает 2000 часов при 80 % скорости

P₂ = 7,5·0,8³ = 3,84 кВт.
Экономия мощности составляет 3,66 кВт, а за период — 3,66·2000 = 7320 кВт·ч.
Это результат закона подобия без дополнительных потерь и проверки характеристики сети.

Задача: Сравнить 60 % и 100 % скорости

При 60 % скорости подача станет 0,6Q₁, напор — 0,36H₁, а мощность — 0,216P₁.
Теоретическая экономия мощности составит 78,4 %, но такой режим допустим только при требуемом напоре сети и минимальном расходе.

Нормативные ориентиры

  • ГОСТ 6134-2007 — насосы динамические; методы испытаний и характеристики, по которым проверяют паспортные режимы.
  • СП 60.13330.2020 — отопление, вентиляция и кондиционирование; требования к системам, насосному оборудованию и автоматическому регулированию.

Вопросы и ответы

Можно ли умножить экономию за час на весь год?

Только если насос действительно работает весь год на одной и той же скорости и нагрузке. Обычно режим меняется по часам и сезонам.

Для более честной оусловияки разбивают график на интервалы, считают мощность каждого режима и суммируют произведения мощности на время.

Почему фактическая экономия меньше кубической зависимости?

Законы подобия описывают насос, а не всю систему. Двигатель и частотный преобразователь имеют собственные потери, а сеть может содержать статический напор, который не уменьшается вместе с квадратом скорости.

Кроме того, автоматика поддерживает давление и меняет рабочую точку.

Можно ли снижать обороты до любого процента?

Нет. Минимальную частоту ограничивают охлаждение двигателя, смазка, вибрация, устойчивость рабочего колеса и минимальный расход.

Эти ограничения берут из паспорта насоса, двигателя и ЧРП, а затем проверяют по фактической рабочей точке.

Что вводить в поле мощности?

Для сравнения по насосу используйте мощность, к которой относится паспортная подача и напор.

Если оусловияиваете оплату по счётчику, лучше взять измеренную потребляемую мощность агрегата и понимать, что в ней уже могут быть учтены двигатель и привод.