Расчеты относительно инвестиций и эксплуатационных

Расчеты относительно инвестиций и эксплуатационных расходов
при использовании двухскоростных электродвигателей в
соединении Dahlander по сравнению с электродвигателями,
контролируемыми преобразователями, для градирней с усиленной
вентиляцией.
Контроль охлаждающей способности градирни осуществлен через регулирование
расхода количества воздуха через градирню. Необходимость корректировать
охлаждающую способность вытекает из потребностей различных ее значений в
процессе работы, свойства процесса быть охлажденным и постоянные изменения
состояния атмосферы.
Мы не будем рассматривать традиционные методы, такие как регулирование
объемного расхода при помощи дроссельных клапанов в данном соединении. В
настоящее время, электродвигатели Dahlander с двухскоростными и частично
трехскоростными позициями и частотно-регулируемые (ЧР) электродвигатели
занимают лидирующие места на рынке. Несколько лет назад, капиталовложения
на частотные преобразователи были слишком велики, поэтому только несколько
заказчиков решались на данный шаг. В данный момент, капиталовложения
обоих систем достигли такой степени, что ценовая позиция не является
решающим основанием. Мы сравнили цену каждого варианта электродвигателя,
включая панели переключения для градирни типа KRD 18-30-3, и сделали
следующие выводы:
Для KRD 18-30-3
Электродвигатель
Dahlander 3.3/14.0 kW
FU - 15.0 kW
1,234.20 €
Панель
переключения,
полн. сборная
5,750.00 €
Цена
6,984.20 €
874.84 €
6,750.00 €
7,624.84 €
Дополнительные затраты FC по сравнению с Dahlander: 640.64 €
Дополнительные расходы для управления ЧР
9%
По нашему мнению, более высокие расценки ЧР электродвигателя рассчитанные
в данном примере, могут не учитываться, потому что они быстро компенсируются
общими преимуществами систем ЧР и низкими эксплуатационными расходами по
сравнению с решением Dahlander.
Преимущества частотного регулирования (ЧР):
Постоянная температура охлаждающей воды
Медленный запуск двигателей и вентиляторов, уменьшающих износ
механическим
компонентов
(клиновидные
ремни,
ременные
шкивы,
электродвигатель и подшипники вентилятора)
Оптимальное
регулирование
требуемой
охлаждающей
способности
и
изменчивых состояний атмосферы −> меньшая потребность питания привода
Непрерывное регулирование температуры охлаждающей воды
Без зазорное контролирование двигателя через частотный преобразователь
Мы хотим показать ценовое преимущество на примере 1,000 кВт градирни.
Расчеты основаны на местоположении в климатической зоне 12 в соответствии с
DIN 4710 (репрезентативная станция в Mannheim) и работе градирни на полной
мощности.
Была рассмотрена следующая операция по управлению Dahlander: Температура
выходящей охлаждающей воды (желаемая температура 28 °C) измеряется в
водосборе градирни с помощью двухступенчатого термостата. Последовательный
порог срабатывания переключения предполагается на 5 К. Пи высокой
температуре влажного термометра, вентилятор будет работать на полной
скорости. Когда температура влажного термометра падает, температура
выходящей охлаждающей воды тоже снижается, пока не достигнет отметки
переключения (23 °C) на снижение скорости вращения вентилятора на
половину. Когда происходит переключение, температура влажного термометра
лишь упала до 14 °C. Чтобы добиться полной мощности, температура влажного
термометра должна упасть как минимум до 6 °C. Поэтому, скорость вентилятора
постоянно переключается между полной и средней скоростями до тех пор, пока
температура влажного термометра находится в диапазоне 14 и 6 °C. Данный
факт был принят во внимание при расчете принятием скорости вентилятора
75%. Когда температура влажного термометра достигает 5 °C, вентилятор
работает постоянно со средней скоростью.
Если вентилятор регулируется при помощи частотного преобразователя, то
температура выходящей охлаждающей воды регистрируется с PT1000 и
судерживается постоянно на уровне 28 °C благодаря постоянной корректировки
скорости вентилятора
Заключение:
Дополнительные расходы на оборудование панели управления для частотного
регулирования в нашем примере составляет
- 640.64 €
Тогда как экономия относительно эксплуатационных расходов за первый год
работы составит
2,834.00 €
Даже если мы примем более высокие
оборудования может уже сэкономить
2,200.00 €
капиталовложения,
владелец
за первый год эксплуатации и в то же время сохранить природные ресурсы.
Поэтому, KTK Kühlturm Karlsruhe рекомендует регулировать наши
градирни посредством частотных преобразователей
Приложение:
Сравнение эксплуатационных расходов между двигателем Dahlander и частотнорегулируемым двигателем.
Comparison of operating costs between Dahlander motor and frequency-controlled (FC) motor
Охлаждающая способность Qr:
Температура входящей охлаждающей воды Twi:
Температура выходящей охлаждающей воды Two:
Температура по влажному термометру Twb:
1.000,00
33
28
21
кВт
°C
°C
°C
Выбранная градирня: KRD 18-30-3
Dahlander электродвигатель с последовательным парогом переключения:
Конечная температура переключения:
Dahlander
Расход
воздуха м³/ч
Qr
Twb Twi Two
°C
°C
°C
кВт
1.000 >21 33,0
1.000
21 33,0
1.000
20 32,3
1.000
19 31,7
1.000
18 31,0
1.000
17 30,4
1.000
16 29,8
1.000
15 29,1
1.000
14 28,5
1.000
13 27,9
1.000
12 27,3
1.000
11 26,7
1.000
10 26,0
1.000
9 25,5
1.000
8 24,9
1.000
7 24,3
1.000
6 23,7
1.000
5 32,9
1.000
4 32,4
1.000
3 32,1
1.000
2 31,7
1.000
1 31,4
1.000 <= 0 31,0
28,0
28,0
27,3
26,7
26,0
25,4
24,8
24,1
23,5
22,9
22,3
21,7
21,0
20,5
19,9
19,3
18,7
27,9
27,4
27,1
26,7
26,4
26,0
73.000
73.000
73.000
73.000
73.000
73.000
73.000
73.000
73.000
54.750
54.750
54.750
54.750
54.750
54.750
54.750
54.750
36.500
36.500
36.500
36.500
36.500
36.500
Расход
Скорость электроэнергии
мин-1
кВт
280
280
280
280
280
280
280
280
280
210
210
210
210
210
210
210
210
140
140
140
140
140
140
5K
23 °C
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
5,1
5,1
5,1
5,1
5,1
5,1
5,1
5,1
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Годовой расход
электроэнергии Twi Two
°C °C
кВт-ч/á
170 33 28
366 33 28
814 33 28
1.603 33 28
1.816 33 28
3.224 33 28
4.897 33 28
3.678 33 28
5.225 33 28
2.293 33 28
2.924 33 28
1.580 33 28
2.766 33 28
2.130 33 28
2.216 33 28
1.549 33 28
1.756 33 28
708 33 28
468 33 28
722 33 28
665 33 28
419 33 28
2.340 33 28
44.159
Частотный преобразователь
Расход
воздуха м³/ч
Расход
Годовой расход
Скорость электроэнергии электроэнергии Mannheim
мин-1
кВт
кВт-ч/á
Кол-во h/á
73.000
280
12,0
170
14,2
73.000
280
12,0
366
30,5
67.200
258
9,4
635
67,8
62.300
239
7,5
997
133,6
58.400
224
6,1
930
151,3
55.100
211
5,2
1.387
268,7
52.400
201
4,4
1.811
408,1
49.800
191
3,8
1.168
306,5
47.700
183
3,3
1.458
435,4
46.000
176
3,0
1.360
453,0
44.200
170
2,7
1.538
577,5
42.600
163
2,4
744
312,1
41.300
158
2,2
1.187
546,4
40.100
154
2,0
837
420,8
38.900
149
1,8
795
437,7
38.000
146
1,7
518
306,0
37.000
142
1,6
542
346,8
36.200
139
1,5
691
472,3
35.300
135
1,4
423
312,0
34.700
133
1,3
621
481,5
33.900
130
1,2
532
443,1
33.300
128
1,1
318
279,2
32.700
125
1,1
1.683
1.560,3
20.540
Разница:
Цена электроэнергии за кВт-ч:
0,12 €
Экономия затрат с ЧР электродвигателем в сравнении с Dahlander за 1 год эксплуатации:
5.299 €
-
2.834 €
47%
2.465 €