Úvod / Články / Technika a princípy / Čerpadlo s frekvenčným meničom a s ním spojená úspora energie
Tlačiť

Čerpadlo s frekvenčným meničom a s ním spojená úspora energie

Rast ceny elektrickej energie motivuje majiteľov a správcov budov k úspore, a tým ku zníženiu prevádzkových nákladov. Úspory možno hľadať v alternatívnych zdrojoch energie, ale hlavne v modernej technológii pohonov čerpadiel. Dostupným technickým riešením, ktoré ponúka veľkú úsporu v podstate okamžite, je frekvenčný menič otáčok.

Čerpadlo s frekvenčným meničom a s ním spojená úspora energie

Frekvenčný menič reguluje otáčky elektrických motorov pomocou zmeny napájacej frekvencie striedavého prúdu. Osvedčené a ekonomicky výhodné riešenie je použitie frekvenčných meničov (FM) na reguláciu otáčok v aplikáciách vykurovania, klimatizácie a samozrejme aj v zásobovaní vodou.
Nie je veľa technológií, ktoré sa zaplatia tak rýchlo, ako táto. Priemerne za dobu jedného roka. Tento spôsob pohonu čerpadiel ponúka okrem úspory nákladov aj ďalšie prednosti, ako je komplexná ochrana motora, napríklad pred preťažením alebo prepätím a pre čerpadlá dôležitý typ ochrany – ochrana pred chodom na sucho.

Úspora energie reguláciou otáčok s FM

Zariadenia pre objemový prúd, ako sú aj čerpadlá, sa ešte stále často používajú bez regulácie otáčok. Namiesto toho sa prietok kontroluje konvenčným spôsobom pomocou škrtenia ventilov alebo sa čerpadlo zapína a vypína pomocou tlakového spínača (tzv. prevádzka natvrdo).
Ak nie je objemový prúd regulovaný variabilnými otáčkami motora, beží motor vždy plnou rýchlosťou. Pretože systémy zásobovania vodou nepotrebujú neustále maximálne prietočné množstvo, čerpadlo bez regulácie otáčok premrhá väčšinu času značné množstvo energie. Regulácia otáčok motora s frekvenčným meničom poskytuje možnosť úspory energie v rozsahu od 45 do 60 %.

Pri bežnej inštalácii čerpadiel sa elektrický motor priamo napája z elektrickej siete a pracuje pri menovitom počte otáčok. Vďaka meniču zapojenému pred motorom je možné v závislosti od inštalácie a prevádzkových podmienok dosiahnuť značnú úsporu energie s návratnosťou investície v rozsahu od 9 do 24 mesiacov.

Princíp fungovania frekvenčného meniča

Inžinieri pri meraniach zistili, že ak poklesne prietok, ktorý je dosiahnutý zmenou otáčok, tak zároveň poklesne aj množstvo odobranej elektrickej energie.

Tento pokles spotreby je pri percentuálnom vyjadrení oveľa výraznejší, ako bol pokles prietoku. Jednoducho povedané, ak znížite chod motora na 75 % otáčok dosiahne sa 75 % prietoku (litrov za minútu), ale spotreba elektrického prúdu, ktorý by bol potrebný pre plné prietočné množstvo, je teraz len 42 %. Ak sa prietok obmedzí na 50 %, tak sa tým redukuje spotreba elektrického prúdu na 12.5 %. V technickom jazyku sa tomuto javu hovorí zákon afinity.

Najdôležitejší bod s ohľadom na úsporu energie je ten, že spotreba elektrického prúdu je proporcionálna k tretej mocnine otáčok. To znamená, že už minimálna redukcia otáčok môže viesť k veľkým úsporám spotreby elektrického prúdu.

Príklad

Ako príklad použijeme ovládanie čerpadla rodinnom v dome.

Pri štandardne používaných spôsoboch ovládania bez plynulej regulácie: 20-80 % menoviteho prietoku → 93-95 % menovitého výkonu.

Regulácia systému zásobovania vodou v obytnej budove s nepretržitou prevádzkou

Výkon motora: 1.5 kW
Napájanie: 3 × 400 V AC
Použitý frekv. menič: VF 601 (vhodný pre čerpadlá) 

Zásobovanie domácnosti vodou (zvyšovanie tlaku)

Tabuľka obsahuje výkonnostné charakteristiky čerpania, pričom počíta s pracovným cyklom frekvenčného meniča VF 601 v rozsahu 8 760 hodín za rok.

Percento pracovného výkonu čerpadla

Percento ročného pracovného cyklu frekvenčného meniča

100 %

15 %

90 %

5 %

80 %

15 %

70 %

20 %

60 %

20 %

50 %

10 %

30 %

10 %

20 %

5 %

10 %

0 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Investičné náklady: 400.00 EUR

Náklady na kWh: 0.155 EUR

Spotreba energie za rok

Bez frekvenčného meniča: 12 483 KWh
S frekvenčným meničom VF601: 8 738.1 KWh
Ročná úspora energie: 3 744.9 kWh
Úspora: 30 %

Finančný výsledok

Ročná úspora nákladov na energiu čerpadla pri použití frekvenčného meniča je 580.40 Euro. To je viac, ako je nadobúdacia cena frekvenčného meniča.

Porovnanie regulácie otáčok pomocou FM s inými metódami regulácie prietoku

Iné typické možnosti regulácie objemového prúdu sú:

  • škrtenie pomocou klapiek alebo ventilov;
  • regulácia cez zapínanie a vypínanie (Zap./Vyp.).

Nevýhoda týchto konvenčných spôsobov regulácie prietoku tkvie v tom, že žiaden z nich nemá priamy vplyv na zníženie spotreby elektrického prúdu. Pri niektorých z týchto komponentov existujú možnosti redukcie spotreby elektrického prúdu, ale vo vzťahu k spotrebe energie nie je žiadna z nich tak efektívna, ako použitie regulácie otáčok s frekvenčným meničom, pretože motor zakaždým beží na plný výkon.

Regulácia Zap./Vyp. spôsobuje kvôli zvýšenému počtu zapnutí a vypnutí naviac vysoké mechanické zaťaženie, tlakové rázy a prúdové špičky v napájaní, keď sa motor štartuje „natvrdo“.

Zhrnutie

Použitie frekvenčných meničov k regulácii otáčok čerpadiel nie je žiadna nová
myšlienka. Nové technológie dnešnej doby však robia túto alternatívu na základe nízkych nákladov ešte atraktívnejšou. Frekvenčné meniče sú schopné poskytnúť podstatný prínos pri dodržiavaní lokálnych a medzinárodných dohôd a noriem v oblasti politiky šetrenia energiou a zníženia vypúšťania CO2.

Čerpadlá riadené frekvenčným meničom výrazne šetria energiu a vašu peňaženku.

Prílohy

K článku neboli pridané žiadne prílohy.

Galéria k článku

Komentáre k článku

Anna D.

13. 11. 2016, 11:08

Zdravím Vás
Chcela by som poradiť ohladom tohto frekvenčného meniča…Ako by sa dalo odstrániť to neznesitelné pískanie rozliehajúce sa po celom dome?
Ďakujem za rady
Anka

Anna D.

13. 11. 2016, 11:19

....Teda…konkrétne ide o ten Electroil…..samotný menič je ako fény väčšieho kaderníctva…

Administrátor

19. 12. 2016, 16:38

Milá pani Anna.
Je to vec nastavenia vzorkovacej frekvencie (viď. menu) Ak chcete aby sme Vám pomohli nájsť riešenie, napíšte na štandardný e-mail info@vodastore.sk. Tam určite dostanete adekvátne technické poradenstvo.
S pozdravom team vodastore

Komentáre môžu pridávať len registrovaní užívatelia.

Vybrané články

Úprava vody v systémoch ÚK a TÚV galvanickou metódou.

Administrátor, 29.02.2016 @ 18:16

Téma úpravy vody v systémoch ÚK je rovnako stará, ako samotné používanie okruhov cirkulácie…

Jarné spustenie čerpadla do prevádzky

Administrátor, 06.04.2015 @ 22:56

Potešil nás príchod jari a slnko nás láka vyraziť do záhrad a na chaty. To isto znamená aj opätovné…

Čerpadlo s frekvenčným meničom a s ním spojená úspora energie

Administrátor, 06.03.2015 @ 14:36

Rast ceny elektrickej energie motivuje majiteľov a správcov budov k úspore, a tým ku zníženiu prevádzkových…

Galvanická úprava tvrdej vody

Administrátor, 19.12.2014 @ 20:14

O rôznych zázračných zmäkčovačoch vody sa už toho popísalo veľa. Novinkou, ktorá k nám prichádza,…

Ako si rozumne vybrať drenážne čerpadlo

Administrátor, 31.10.2014 @ 17:40

Vďaka podnebným zmenám zažívame obdobie, keď dažde mávajú veľmi intenzívny priebeh, často…

Spúšťanie vykurovacích systémov pred zimou

Administrátor, 27.10.2014 @ 01:36

Prišla jeseň a vykurovací systém nie a nie naštartovať? Obehové čerpadlo na ústredné kúrenie…

Dimenzovanie potrubia pre rozvody vody v dome a záhrade

Administrátor, 22.05.2014 @ 08:30

Svojpomocná montáž čerpadla, alebo závlahového systému je úspešná vtedy, keď okrem iných…

Ako inštalovať zavlažovacie systémy svojpomocne

Administrátor, 20.05.2014 @ 15:01

Mnoho majiteľov rodinných domov si chce inštalovať zavlažovanie záhrady svojpomocne, no nie všetci…

Ako si vybrať lacné a kvalitné čerpadlo?

Administrátor, 21.12.2012 @ 00:17

Chystáte sa zakúpiť si čerpadlo a svojpomocne namontovať do domu, či automatickej závlahy, no…

Základné zásady pri voľbe typu a výkonu čerpadla pri svojpomocnej montáži

Administrátor, 20.12.2011 @ 23:25

Počuli ste už vetu: " Vedúci, ale pre istotu mi dajte dva krát silnejšie čerpadlo, nech je tam…

Aktuality do mailu

Zaregistrujte sa do nášho newsletteru a budeme vás informovať o novinkách, akciách a ďalších zaujímavostiach z nášho eShopu. Vašu e-mailovú adresu nikdy nezneužijeme a neposkytneme tretej strane.

Vybrané články

Úprava vody v systémoch ÚK a TÚV galvanickou metódou.

Úprava vody v systémoch ÚK a TÚV galvanickou metódou.

Téma úpravy vody v systémoch ÚK je rovnako stará, ako samotné používanie okruhov cirkulácie vody v ústrednom kúrení.…

Jarné spustenie čerpadla do prevádzky

Jarné spustenie čerpadla do prevádzky

Potešil nás príchod jari a slnko nás láka vyraziť do záhrad a na chaty. To isto znamená aj opätovné oživovanie…

Čerpadlo s frekvenčným meničom a s ním spojená úspora energie

Čerpadlo s frekvenčným meničom a s ním spojená úspora energie

Rast ceny elektrickej energie motivuje majiteľov a správcov budov k úspore, a tým ku zníženiu prevádzkových nákladov.…

Galvanická úprava tvrdej vody

Galvanická úprava tvrdej vody

O rôznych zázračných zmäkčovačoch vody sa už toho popísalo veľa. Novinkou, ktorá k nám prichádza, je spôsob…