變頻技術在供熱系統中的應用與研究

王延磊

摘要：變頻技術的應用其主要目的在于節能，通過對轉速調節來控制流量，在降低系統消耗的同時，能夠保證供熱系統穩定運轉。對于企業而言，能夠顯著的提升其經濟效益。本文就變頻技術在供熱系統中的應用與研究作簡要闡述。

關鍵詞：變頻技術；供熱系統；應用分析

引言

供暖是城市基礎設施建設中一個不可缺的部分，我國地域遼闊，氣候條件復雜。供暖消耗能源量大。與發達國家相比自動化程度比較低，供暖技術較為落后。而且由于城市化進程速度加快，城市規模擴大的同時，供暖條件也變得更加復雜，系統的復雜性也會相應增加?，F實情況的變化需要企業研發新工藝，新技術，提升供暖效率有同時，堅持節能減排目標。

1集中供熱的發展現狀

集中供熱是指由集中熱源所產生的蒸汽、熱水，通過熱力管網供給一個城市或部分區域生產、采暖所需的熱量方式。供熱系統通常由熱源、熱網和熱用戶三個部分組成。熱源通常以煤、天然氣、重油為燃料，主要形式為換熱站和區域鍋爐房。

2水泵變頻技術的節能原理

熱系統運轉方式可做如下分類，量調節，質調節，質量一流量調節，分階段流量變化調節，間歇調節。其中應用范圍較廣的是第四種。其具體工作原理是，供熱時結合到室內外溫度變化情況并將其分為不同層次。當室外溫度較低時，保持設計流量。當溫度較高的情況下則是維持較小流量。在不同的溫度階段，水的循環量在系統網路中是保持不變的。變化的是水的溫度，通過質調節來調節供熱。該種供熱調節方法在具體的操作中利用的是閥門。不足之外在于無法有效節約電能。而將變頻技術應用于其中。則可以實現第三種調節方式，系統網路中流量的變化依賴于供熱負荷變化。當供熱負荷變小時，流量也就相應的減小，從而減小循環網路的電能消耗，以達到節約電能的效果。比如在我國北方城市，冬季采暖期長，將變頻技術應用于其中，節能效果就非常明顯。

3變頻高速技術特點

變頻調速技術的特點首先體現在效率高，當頻率發生變化之后，電動機會保持該頻率的同步轉速，并持續運行，轉速額定的，不會增加轉速損失。調速實現范圍較大，應用變頻調速技術，其范圍可以控制在1%—100%，并且在該范圍內保持較高的調速效率。當其范圍小于30%時，變頻器調速的范圍則可以增加到90%左右。該方式適用的對象是低運轉環境，持續時間長，調速范圍比較寬。特點之三體現在調速的連續性，低速啟動，平滑調速，實現最佳轉速。特點之四體現在啟動電流小。即使設備保持了最高運轉速度，也不會受到電源問題影響。電動機高速化的同時小型化。對原有的電動機進行改動可以適應新的工作環境，無需對電動機進行更換。當變頻設備出現問題時，可以直接退出運行。主電路負責電力供應，風機與泵的運行不會受到影響。變頻設備也可以作為啟動設備。變頻設備的電源可以將設備啟動到不同的階段，變頻電源斷開后，工頻電源可以對電動機加速。

4變頻技術的應用

4.1變頻技術應用于全自動恒壓補水系統。變頻技術應用于該系統主要依據二次管網加水時壓力變化，對系統的水流量進行調節，從而保持回水壓力恒定。系統中應用該技術的好處在于，高效并且節能，補水量添加是依據壓力來決定的。管網壓力下降時，變頻器在轉速，運轉的效率方面都是增加的，補水量較大。管網壓力達到了設定值時，變頻器在輸出量，轉速方面都會下降，此時結合到實際情況，停止補水或者是少量補水。而節能的效果則非常明顯。

變頻設備有較高的自動化程度，無需專人管理，節約了人力成本。操作簡單效果好。傳統方式是工作人員持續觀察補水情況，以此來維持泵的運行。壓力下降是需要補水，壓力達到標準時則停止補水，重復操作消耗了人力，同時管網壓力也不容易穩定。而壓力不穩定則又加劇了重復操作的行為。變頻技術的應用則很好的解決了這個問題，減少勞動強度的同時，生產效率也得到了提升，供熱的質量也得到了保證。

從成本與工期方面來考慮，安裝工作簡單，基礎設施建設與其它方面投入的資金量小。采用軟啟動的方式來啟動電機，能夠對其形成保護，設備的使用壽命得以延長。

4.2系統的組成與原理。系統運行的原理為，壓力表通過對管網壓力進行檢測，將檢測的結果送到恒壓控制器。系統自身有給定信號。恒壓控制器通過對給定信號與反饋信號進行比較，分析與計算。將結果發送到變頻器。變頻器則通過控制補水系統，以此來保證管網壓力處在恒定狀態。在降低消耗的同時，熱能也能夠有效的提升。

4.3變頻技術應用的實際效果。系統在運行的過程中可能會出現某些方面的問題，如泵的穩定性導致的使用壽命問題。由于其穩定性不強，運行時流量調節范圍較大，某些時候則需要在小流量狀態下運行。對設備使用壽命會造成嚴重影響。將變頻技術應用于其中，利用軟啟動方式，可以增加使用的穩定性，進而增加使用壽命。最為關鍵的是變頻技術應用可以精準的確定泵運行所需流量。

5結束語

隨著技術發展，變頻技術應用范圍擴大的同時，技術也越來越成熟。變頻技術應用的成本也在降低。將變頻技術應用于供熱系統中，通過變頻裝置為電動機提供可變電壓與頻率的電源，當二者同時發生改變時，就會影響到轉速，進而調節水泵流量。變頻技術的節能效果非常明顯，除過應用于供熱系統外，還可以將其應用于補水，鼓、引風等系統中。變頻技術替代了傳統的手動調節方法，提升系統穩定性與安全性的同時，能夠節約大量能源，對于企業成本控制，提升采暖供熱經濟性有積極意義。