牢固树立节能减排理念 电机企业提升地源热泵能效利用
- 2016/8/30 14:26:5136700
通常情况下，通过以下措施来达到地源热泵系统中电机节能的效果：
①.马上更换：即使是需要连续可靠运行（通常一年工作8000或更多小时）的低效率（包括大容量）电机，由于电机节省的电能可以很快补偿更换电机的费用，所以不要犹豫应在停工检修期间，马上更换效率更高的电机；
②.当电机损坏后更换：当电机配件损坏后需要更换时，可以考虑更换一个更率的电机，当然在更换时要综合考虑电机价格与节省电费间的平衡关系；
③.保持原电机：有一定效率或者每年工作不到2000个小时的电机应暂时保留，等到情况允许时更换。因为电机使用寿命很长，电机运行电费可能会增加很多，更换效率更高的电机价格现在看来不划算，几年后之后可能会划算。
在使用电机时，为保证安全运行，要考虑采取以下措施：
①.电源质量检查：增加电机可靠和率运行，输入电压和相位间的平衡非常重要，同时要抑制漏电和有害的高次谐波[44]，定期检查供电质量是一种很好的措施，特别是在安装一台新电机之前或者在对它的负载进行调整之后。在供电质量较差的条件下安装电机，好能从制造商那里获得相应的支持；
②.定期检查和保养：根据制造商要求的电机工作条件，对电机进行保养是重要的。虽然率电机一般有更好的绝缘和更强的恶劣工作环境下的适应能力，但良好通风和定期性的检查电源及振动情况还是非常有必要的。以上关于电机使用方面的相关措施，虽然与电机节能方面没有太大的关系，但是严格遵守相应的规范，我们就可以更为可靠的使用电机，保持其正常稳定的工作、运行。
3.2地源热泵系统中电机的调速问题
在地源热泵系统中大量使用调速设备（ASD）控制泵与风机等各种场所的电机，由于需要调速的领域非常广，不同的应用需要不同的调速特性，因此如何选择合适的调速设备是值得认真研究的问题。调速设备能够驱动电机的转速在额定转速的10%~30%范围内工作，调速的目的就是为了使电机的负载变化时依然能工作在较高的效率上（有时节电可超过50%），同时改善功率因数、提高运行精度，又能提供软启动和过速驱动能力。一般ASD包括以下几种：电流、电压、负载感应、变频、周波、向量变速器，在实际应用中，通常是以上各类型的结合。所有的ASD都有相同的基本结构，包括整流器、滤波器和逆变器。变频调速器（PWM）是ASD中常见的类型，大可用于几千马力功率的电机，它的大特点就是通过PWM算法可以产生出非常近似正弦波的波形驱动电机，与其他方式相比减少了电机发热。
对于地源热泵系统，当电机的负载低于额定输出时，就需要利用负载输出曲线对经济型进行评估，通常当电机的截流负载在额定负载的70%或更小；小于40%的时间电机工作在额定流量，尤其是平均输出流量低于额定流量的60%的情况下，应用ASD的效果会比较好。ASD是通过优化电机的负载而不是提高电机效率的方法来节能的，关系如图2所示。事实上增加了ASD后与电机满载时的效率相比还会降低4%~6%，如果通过ASD调节使电机工作在满负载状态，有可能导致在ASD上消耗的能量高于节省的能量。另外增加ASD（特别是PWM方式）还降低了供电电缆上的电流，进一步减少了在供电电缆上的能量损耗。
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图2ASD、电机和系统效率与负载的关系
通常电机的工作时间越长，安装ASD的节能效果就越好。除了时间外，节能效果还与电机的负载有关。例如，某水泵其截流输出40%负载时工作100个小时，与在70%的负载下工作130个小时时使用相同的能量，通常情况下，截流输出变化越大，应用ASD得到的截流效果越明显。4电机节能的相关计算方法
4.1简便计算方法
通常情况下，应用于地源热泵系统中的电机节能问题要用到下面的简单方法来计算电机节省的功率△Pr，在用这个公式时假定电机工作在满负载状态，忽略由于负载变化造成的转速变化
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其中，ηop,E---电机在驱动平均负载时的效率，可从电机效率曲线上查找，如果查不到这个曲线可用一个近似曲线代替；Lf---平均负载与额定机械功率之间的比值；
Lp---峰值负载因数，即电机工作过程中出现峰值负载的时间，通常情况
下电机负载因数为1，这是因为电机负载是峰值负载的一部分。
因为电机更换前后的机械负载是不变的，功率较小的有更率的电机可以工作在更高的负载因数上，节能效果更好。新电机的负载因数Lf,R可用下式来计算：
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