Главная Поиск Новости Статьи О компании
Главная arrow Статьи arrow Регулируемый электропривод
Регулируемый электропривод Версия в формате PDF Версия для печати Отправить на e-mail
Написал Administrator   
26.02.2008

 Экономические и технологические аспекты энергоресурсосбережения за счет широкомасштабного внедрения регулируемого электропривода.

 

Мировая и отечественная инженерная практика показала, что наибольший экономический эффект при реализации программ энергосбережения дает переоснащение энергетических сетей и коммуникаций устройствами частотно-регулируемого электропривода.
В промышленно развитых странах (и в России тоже) около 2/3 всего объема потребляемой электроэнергии используется для механической работы, выполняемой электроприводом. Наиболее широко в отраслях промышленности и коммунального хозяйства используются электроприводы на базе асинхронных электродвигателей (55%-60% всей потребляемой энергии). (Рис. 1.)
Объем  электроэнергии, потребляемой электроприводом:
 1   -   объем электроэнергии, потребляемой народным хозяйством
2   -   объем электроэнергии, потребляемой электроприводом
3   -  объем электроэнергии, потребляемой асинхронным электродвигателем (в составе электропривода)
Как правило, во многих отраслях народного хозяйства, в т.ч. ЖКХ установлены электродвигатели с большим запасом по мощности в расчете на максимальную производительность оборудования, несмотря на то, что часы пиковой нагрузки составляют всего 15%-20% общего времени его работы. В результате электродвигатели с постоянной скоростью вращения потребляют среднесуточно значительно, иногда до 60%, больше электроэнергии, чем это необходимо.
Отсюда следует, что основные резервы сбережения электрической энергии заключены в широкомасштабном применении энергосберегающих электроприводов. Наиболее радикальным, дающим большую экономию электроэнергии способом (до 30%-50%) является оснащение электродвигателей частотными преобразователями, позволяющими регулировать частоту их вращения в зависимости от реальной нагрузки.
При этом не требуется замена стандартного электродвигателя, что особенно актуально при реконструкции объектов.
Области применения регулируемого электропривода весьма обширны.
В жилищно-коммунальном хозяйстве и коммерческом секторе это:
насосы холодной и горячей воды в центральных тепловых пунктах;
насосные установки водоканальных и тепловых сетей;
насосные установки очистных станций;
компрессоры, вентиляторы, кондиционеры, установленные в зданиях.
В топливно-энергетическом комплексе :
буровые установки, насосы нефтеперекачки и компрессоры газоперекачки;
экскаваторы, электротрансмиссии мощных карьерных самосвалов, карьерные дизель-троллейвозы, транспортеры и конвейеры, дробилки и мельницы, шахтные подъемные машины и шахтный электротранспорт.
насосные и вентиляторные установки ТЭС, ТЭЦ, РТС и котельных, насосные установки тепловых сетей и др.
В промышленности и сельском хозяйстве это:
перемешивающие устройства, центрифуги, насосы, компрессоры, вентиляторы;
электроприводы обрабатывающих станков, электротранспортеры и конвейеры, печи, мельницы и др.
Распределение асинхронных электродвигателей по мощностям и потреблению   электроэнергии приведено на табл. №1.
Табл. 1. Распределение асинхронных двигателей по мощностям и потреблению электроэнергию 
  

В целом электродвигатели мощностью от 1,0 до 100 кВт составляют ~90% и потребляют 90% электроэнергии, преобразуемой в механическую.
Наиболее массовый асинхронный электропривод по количеству потребляемой  электроэнергии находится в диапазоне мощностей 1-20 кВт., а среди исполнительных механизмов самыми распространенными являются вентиляторы, транспортеры и насосы, составляющие более половины общего количества механизмов (табл. 2).

Табл. 2. Распределение асинхронных  электродвигателей по механизмам
  
 Эффективность использования регулируемого электропривода в конкретных механизмах приведена в табл.№3.
Табл. 3. Экономия электроэнергии при использовании  регулируемого электропривода в различных механизмах 
  

Учитывая, что эти типы механизмов составляют более 50% от общего количества используемых электроприводов данное направление является приоритетным для внедрения.
Другое важное достоинство регулируемого электропривода – это снижение эксплуатационных затрат, которое имеет несколько составляющих:
снижения величины пусковых токов электродвигателей до уровня номинальных и, соответственно, исключения вредного воздействия этих токов на питающую сеть:
практического исключения из работы дросселей, заслонок, различного рода клапанов;
исключения гидроударов в гидравлической сети, плавное изменение подачи воздуха в вентиляторах и др., т. е. исключение или существенное снижение динамических воздействий на технологическое оборудование и сети;
продления срока службы подшипников и др. вращающихся частей, поскольку механизмы, снабженные преобразователями частоты  в течение длительного времени работают с частотами вращения меньшими номинальных. В результате значительно снижаются эксплуатационные расходы и уменьшаются возможности аварийности всего оборудования в целом.
По оценке американских экспертов считается, что экономический эффект от снижения эксплуатационных затрат по меньшей  мере сопоставим с эффектом от прямого сбережения энергоносителей.
Третьим важным достоинством применения регулируемого электропривода является экономия воды и тепла при использовании его в насосных установках.
Так в жилищно-коммунальном хозяйстве применение преобразователей частоты в повысительных насосах горячей и холодной воды позволяет экономить до 10%-15% воды и до 8%-10% тепла.
Во всем мире уделяется большое внимание расширению производства регулируемых электроприводов переменного тока.
По различным источникам в промышленно-развитых странах от 50%      до 70% выпускаемых и запускаемых в эксплуатацию электроприводов являются регулируемыми, а к 2005г. их доля возрастет до 80%-90%.
Столь высокие темпы роста производства и введения в эксплуатацию регулируемых электроприводов обусловлены их высокой рентабельностью.
Как сказано выше, электропривод, являясь крупнейшим потребителем электроэнергии и  потенциально огромным резервом энергосбережения, обеспечивает за счет экономии энергоресурсов большой экономический эффект.
На рис. №2 показана эффективность применения регулируемого электропривода на объектах народного хозяйства.
  
 
Рис. 2. Эффективность применения регулируемого электропривода на объектах народного хозяйства
Разработка и внедрение регулируемого электропривода является одним из самых перспективных и экономически оправданных направлений из  всех энергосберегающих технологий, емкость рынка преобразователей частоты для России составляет, по оценкам эксперт ов десятки млн. штук, в том числе несколько сот тысяч – для систем ЖКХ.
Рынок регулируемых электроприводов в Европе в 2000 году составил порядка  1 млрд.$, а к концу 2001 года  может достигнуть 1,5 млрд.$.
На отечественном рынке этого нового оборудования представлена продукция всех ведущих фирм мира: ”Hitachi “, “Mitsubisi“, “ABB“, “Allen Bradley“, “Danfoss“ и др.
Мировое сообщество оценило неизбежность проблемы энергоресурсосбережений для России и провело оценки рынка энергосберегающих технологий, особенно регулируемых электроприводов с его самой высокой рентабельностью среди всех других отраслей. Его потенциальные объемы привели к реально наблюдаемым признакам товарной интервенции. Итогом неконтролируемого допуска зарубежных производителей на рынке энергоресурсосберегающего оборудования и технологий может оказаться попадание под жесткий стратегический контроль крупных корпораций.
Сравнение отечественных и импортных преобразователей частоты показывает, что несколько выигрывая в ценовой конкуренции, они пока незначительно проигрывают импортным по показателям надежности и долговечности.  Основной  причиной этого является невысокое качество поставляемых из стран СНГ и регионов РФ комплектующих изделий.  Проводимая эксплуатационная доводка преобразователей частоты и работа с поставщиками комплектующих изделий  позволяют надеяться на повышении качества. Однако  для достижения  мировых показателей необходим комплексный подход к разработкам и организации производства с объединением усилий предприятий, имеющих опыт в разработке и производстве аналогичных изделий, комплектующих приборов и элементной базы.
Поскольку регулируемый электропривод концентрирует в себе основные направления полупроводниковой электроники: микроэлектронику, силовую электронику, сенсорную и информативную электронику, то его  интенсивное развитие  даст дополнительный толчок к дальнейшему  развитию и этой отрасли на промышленных предприятиях области, в т. ч.:
силовая электроника – линии электропередач, железнодорожный транспорт, бытовая техника;
сенсорная электроника – новые возможности приборостроения за счет использования полупроводниковых микродатчиков;
информационная электроника – микроэлектроника с использованием систем отображения информации на отечественных светоизлучающих диодах и индикаторах.


Последнее обновление ( 27.03.2008 )
 
< Пред.   След. >