變頻器在能源節約和電力環保方面的應用分析探究

趙明智 李勇 付建平

摘 要：當經濟獲得了飛速的增長之后，隨之而來的嚴重環境污染和能源緊缺問題，直接阻礙到社會的不斷進步。而變頻器的出現，憑借著節約能源的優勢，使其迅速在能源節約和電力環保方面獲得了良好的運用，凸顯出一定的控制能耗作用，如何對其加以推廣和應用變得異常重要。本文通過分析變頻器裝置的節能原理，同時說明了變頻器在能源節約與電力環保方面的具體應用情況。該研究以分析變頻器在能源節約與電力環保方面的具體應用對策作為主要的目的，從而有效增強變頻器在能源節約和電力環保當中的應用效果。

關鍵詞：變頻器;能源節約;電力環保;應用

前言

受到全球能源危機的嚴重影響，我國也爆發出能源緊缺的不良問題。而廣大民眾在低碳環保方面的思想認知也變得更加清晰，如何降低能耗，實現對自然生態環境的保護已經成為了一大難題。網絡信息時代的來臨，使得各類新興的材料設備和技術不斷涌現，基于此環境之下，變頻器設備得以誕生，依靠變頻調速的功能，使能源耗費大大下降，讓整體的生產效率獲得提升，尤其在電力環保領域當中，獲得了科學的利用。鑒于此，系統探討與分析變頻器在能源節約和電力環保方面的應用對策顯得尤為必要，具有重要的研究意義和實踐價值。

一、變頻器裝置的節能原理分析

對于變頻器裝置來說，節能方面的應用以風機和水泵為主。在很多的煉鋼廠當中，風機與水泵的負載現象十分常見。根據有關流體力學公式：

（1）

在上式（1）中，P代表功率，Q代表流量，H代表壓力，而Q和轉速N的一次方為正比例關系，H和轉速N的平方為正比例關系，P則和轉速N的三次方為正比例關系。所以，假如水泵效率是固定的，在流量得以降低的時候，此時N與P均從呈現出降低的勢態。此時水泵電機相應的耗電功率和轉速大約存在立方比的關系。如果Q降低的情況下，通過對變頻器裝置的調控，讓其轉速N也隨之下降，當轉速管控處于很低速度的流量情況下，依然能夠確保泵機的正常運作，進而實現節約電能的目標。

基于確保生產工作有序開展的目的，進行設計不同類型生產機械設備的動力驅動的過程當中，需要保留相應的富余量。在電機無法處于滿荷載進行運作的情況下，不僅應該符合動力驅動的相關規定，而且那些剩余的力矩，使有功功率的能耗增多，進而出現浪費電能的現象。通常來說，對于水泵與風機類型的設施，從前運用的調速方式主要對出口亦或者入口位置的閥門與擋板的開度調控方式，實現對給水量與風量的有效調控。當相應的輸入功率很大的時候，存在很多的能耗浪費情況[1]。而運用變頻調速控制的方式，假如流量出現減少的情況時，可以使用風機和水泵的轉速減小的方法予以實現節能。比如：某臺離心泵電機的功率是55kw，在其轉速降低到之前轉速的3/5的情況下，此時的耗電量是27.15kw，實現省電47.6%，在相應轉速降低至之前的1/2的情況下，此時的耗電量是6.274kw，實現省電86.2%。

二、變頻器在能源節約與電力環保方面的應用說明

（一）電力節能與環保領域當中的合理運用

從電力能源耗費的情況角度而言，其中電動機的占比非常高，大量的電力耗費，使得更多的能源被浪費，同時在此過程當中，會釋放出大量的污染有毒氣體，對自然環境造成了嚴重的破壞，影響到廣大民眾自身的生命健康。為了促使經濟不斷增長，過度的資源開發，使自然生態環境被嚴重破壞，正確處理自然環境和經濟發展之間的問題非常關鍵。筆者通過查閱大量的相關研究文獻和資料以后，從中可以獲悉，有關電氣設施和產品帶給自然環境方面的損害是很大的，并且一些電氣產品的使用同樣會出現電能的浪費現象，通過科學運用變頻器調速技術，能夠使電能的損耗得到控制，并且凸顯出綠色環保的功效[2]。

從當前的應用情況來看，很多變頻器裝置被科學制造出來，然后加以推廣和應用。比如：風機和水泵電機通過運用變頻調速技術，能夠實現節約大概24%的電能，借助變頻調速電動機設備的作用，使電能的耗費進一步下降。并且在此過程當中，使相關火電廠構建的數量日益減少，進而讓有毒、有害氣體的排放量也降低，完成了對自然環境的保護任務;同時，還有一些變頻器裝置在工業牽引機車當中獲得了有效利用，無需借助燃油和煤炭，讓有毒氣體的排放量下降，保護了大氣環境;當然，在很多城市中的地鐵上也能見到變頻器設備，通過對其有效運用，讓所運用的燃料減少，達到節能的效果。

（二）風機與水泵設施當中的科學應用

針對變頻器設備來說，還可以被有效應用到風機和水泵相應設施當中，并且取得了非常好的成效。不過實施應用的過程當中，應該注意對流量予以調控，借助適合的方式予以處理，具體而言：第一，傳統的風機調控方式主要借助相應的擋板機械模式予以實現，以便啟動風機的相應導流裝置，在水泵當中的應用，則主要依靠機械的方式，對閥門予以打開;第二，進行電機與水泵轉速的調控的過程中，主要運用液力耦合器設施予以實現;第三，針對使用次數較多的變頻調速交流電動機設備，運用調控其頻率的方式，達到管控風機與水泵轉速情況的目的，進而實現對電能的節約，謹防出現電能浪費的情況，節能、環保效果非常明顯。

結論

從此次論文的闡述和分析當中，不難看出，系統探討與分析變頻器在能源節約和電力環保方面的應用對策顯得尤為必要，具有重要的研究意義和實踐價值。本文通過分析變頻器裝置的節能原理，同時說明了變頻器在能源節約與電力環保方面的具體應用情況：電力節能與環保領域當中的合理運用、風機與水泵設施當中的科學應用。希望此次研究的內容與結果，能夠獲取電力環保工作人員的關注和重視，并且從中得到相應的借鑒與幫助，有利于發揮出變頻器在能源節約和電力環保當中的良好作用，以便推進我國電力環保事業的不斷發展和進步。

參考文獻

[1]張偉.變頻器在能源節約和電力環保方面的應用分析[J].低碳世界，2018，23（34）：254-255.

[2]高洪峰，張敦力.變頻器在鍋爐控制系統中的應用與節能效果分析[J].節能與環保，2018，37（23）：142-143.

（作者單位：國網宜昌市夷陵區供電公司）