Корзина:
с 9:00 до 19:00
Режим работы: Пн-Пт
+7 (495) 120-03-90
zakaz@plc.ru

Все про КПД вентиляторов и его значение в эффективности их работы

31.10.2014

выбрать частотникВ наше время бизнесмены все чаще и чаще уделяют внимание энергоэффективности использования различного оборудования и проведения разных технологических процессов, и в данном случае не является исключением также применение вентиляционных систем. Если такие системы рассматривать исключительно с аэродинамической точки зрения, то в таком случае эффективной называется такая система, которая для того, чтобы переместить определенный расход воздуха, будет потреблять минимальное количество энергии, при этом нужно правильно понимать тот факт, что вентиляционная система может иметь далеко не самую оптимальную конфигурацию.

КПД вентилятора

Изначально необходимо более подробно определиться с первой составляющей эффективности современных вентиляционных систем, а именно с тем, какой коэффициент полезного действия имеет использующийся вентилятор. Впоследствии возникает вполне резонный вопрос о том, есть ли необходимость в стараниях обеспечить максимально высокое КПД вентилятора. В данном случае можно однозначно сказать о том, что действительно есть такая необходимость, хотя здесь присутствует и определенный ряд особенностей.

В процессе измерения КПД вентиляторов определяется два основных коэффициента – это по статическим и полным параметрам. При этом зачастую специалистами рассматривается именно полное КПД вентилятора, если речь идет о нагнетании или же всасывании вентилятора, а статическое КПД в том случае, речь идет о сети, расположенной исключительно на всасывании.

На сегодняшний день существует множество национальных и международных стандартов, которыми устанавливается градация эффективности разных моделей современных вентиляторов. В частности стоит отметить тот факт, что в Евросоюзе присутствует специализированная Директива Европейского парламента, в которой прописывается полный список требований, связанных с экологическим проектированием продукции, относящейся к энергопотреблению, а также отдельный Регламент комиссии, объясняющий правила ее применения.

Россия не является исключением в данном процессе, поэтому с июля 2014 года действуют новые государственные стандарты, в которых присутствует определение трех классов эффективности, не учитывая при этом потери в работе электродвигателей. При этом на сегодняшний день разрабатывается также отдельный российский стандарт, в котором уже предусматривается учет потерь в приводах.

Еще раз следует сказать о том, что крайне важно использовать вентиляторы, в которых имеется максимально высокий коэффициент полезного действия. На сегодняшний день максимальные показатели КПД, которые имеют передовые модели общепромышленных вентиляторов, составляют приблизительно 85%, поэтому очевидным является тот факт, что это уже предельное значение, так как даже если его увеличить лишь незначительно, то это уже серьезно повлияет на общую стоимость вентиляционного оборудования.

При этом следует отметить тот факт, что в ряде ситуаций полный КПД вентилятора обеспечивается за счет использования больших показателей динамического давления на выходе вентилятора, то есть достижения большой скорости потока. В преимущественном большинстве случаев максимально высокий коэффициент полезного действия имеют те вентиляторы, которые остро настраиваются под определенный узкий диапазон работы. Однако для того, чтобы добиться построения энергоэффективной вентиляционной системы, важно сделать так, чтобы вентилятор в процессе работы на расчетном режиме имел предельно высокий КПД, который должен иметь идеально близкое значение к идеальному.

В отечественном государственном стандарте на это указывается прямо: рабочий диапазон вентиляционного оборудования должен обязательно ограничиваться той областью, в которой коэффициент полезного действия вентилятора составляет не ниже 90% от его предельного значения. При этом в соответствии с действующей статистикой лишь немногие подбирают режимы вентиляторов с учетом данного требования.

То есть обеспечение максимально высокого КПД вентилятора не представляет собой самоцель.

В процессе проведения международной выставки «Мир Климата – 2014» было показано, что определенный ряд как отечественных, так и зарубежных производителей мало представляет себе, как именно определенные элементы в конструкции вентилятора влияют на коэффициент полезного действия данного оборудования. Это относится в частности к форме лопаток, а также осевым и радиальным зазорам между ними, корпусу, коллектору и других элементам.

Аэродинамически эффективное вентиляционное оборудование не может иметь дешевую стоимость, так как для производства таких устройств нужно использовать целый ряд специализированных устройства и максимально качественных комплектующих, а в процессе сборки нужно обеспечить максимальное соответствие всех норм процессе изготовления, и это обуславливает необходимость в привлечении профессионального персонала. Если вентилятор дешевый, то это значит, что его низкая стоимость обуславливается небольшим КПД или же плохими аэродинамическими характеристиками.

В конечном итоге, покупая дешевое оборудование, вы гарантированно получаете целый ряд всевозможных проблем, и в частности у вас не будет возможности вывести систему на нужный рабочий режим, а сама она в процессе работы будет потреблять гораздо больше электроэнергии, чем ей необходимо. Все это не всегда говорит о том, что стоимость вентилятора является определяющим фактором выбора, но очевидно дешевые модели качественными быть не могут.

Как работать с проектировщиками и монтажниками?

Проектировщики зачастую выбирают вентиляторы в соответствии с данными каталогов, то есть у них нет практического опыта применения такого оборудования, и они даже не видят то, что покупают. Другими словами, покупая те или иные модели, проектировщик руководствуется опытом своей практики, а также советами коллег. При этом, если производитель действительно привел реальные характеристики своего изделия, то проектировщику повезло, но если же речь идет о каких-либо вентиляторах из дешевого сегмента, то в таком случае, скорее всего, параметры будут недостоверными.

Монтажники могут осуществить полную замену оборудования на более дешевое, так как они с этого будут иметь прямую выгоду. При этом, если у системы не будет возможности выйти на нужный режим, то в таком случае всегда будет присутствовать возможность для того, чтобы сослаться на ошибки в проекте. Достаточно редко дело в конечном итоге действительно доходит до того, что для разрешения тех или иных споров с потребителями проводится тестирование вентилятора в соответствующей лаборатории.

К сожалению, на сегодняшний день в России пока еще не зарегистрировано полностью независимых органов, которые могли бы квалифицировано оценить с технической точки зрения доступные на вентиляционном рынке устройства. Единственным исключением следует назвать лабораторию АПИК, занимающуюся верификацией небольших воздушно-тепловых завес, однако по приточным установкам, кондиционерам и вентиляторам найти такие лаборатории пока еще невозможно. Хотя стоит сказать о том, что в комитете ТК061 ведется работа над созданием такой лаборатории.

Иногда случаются такие ситуации, что при правильном проектировании вентиляционной системы, закладывании вентиляторов от известных производителей с предельно высоким КПД, а также реализации на объекте оборудования в полном соответствии с составленным проектом, при осуществлении наладки вентилятор так и не может выйти на заданный расход. В преимущественном большинстве случаев главной причиной возникновения таких проблем является соединение вентилятора с сетью, кода отдельные компоненты вентиляционной сети ухудшают аэродинамические характеристики такого оборудования. Также стоит отметить, что если элементы сети будут присутствовать на выходе вентилятора, он также может увеличивать аэродинамические потери в них.

В конечном итоге следует отметить тот факт, что на сегодняшний день существует достаточно расхожее мнение по поводу того, что проблема низкого КПД вентиляционных систем может решаться при помощи специализированных частотных преобразователей. При помощи таких устройств осуществляется изменение частоты вращения колеса, а также корректировка давления и потребляемой мощности, однако не происходит изменения коэффициента полезного действия до того момента, пока не начнут меняться параметры самой вентиляционной системы.

К примеру, если будет уменьшаться частота вращения, то мощность, которую будет потреблять вентилятор, с течением времени будет уменьшаться пропорционально кубу уменьшения частоты вращения, то есть присутствует прямая выгода от использования таких устройств. Однако КПД вентилятора будет находиться на том же значении, и если вентилятор вы изначально выбрали неправильно, то в таком случае при любой частоте вращения он всегда будет иметь низкий показатель КПД.

Общий КПД привода достаточно сильно зависит от того, насколько часто вращается вентилятор, а также насколько загружен электронный двигатель и частотник. Нередко случается так, что, даже несмотря на предельно высокий исходный КПД вентилятора, общий КПД вентиляционной системы может упасть более чем на 20%, а помимо всего прочего при работе на малой частоте также ухудшаются условия охлаждения электронного двигателя при наличии увеличивающихся внутренних тепловыделений в электронном двигателе.

Аэродинамические потери

Как известно, для современных вентиляционных систем главным параметром служит расход воздуха, а требуемое давление вентилятора представляет собой производную величину, непосредственно зависящую от множества различных параметров. Таким образом, если вы хотите обеспечить максимально эффективное увеличение качества работы вентиляционной системы, то в таком случае вам необходимо будет не просто использовать вентиляторы с высоким КПД, но еще и добиться оптимизации аэродинамических потерь.

Если говорить о таком факторе, как аэродинамическая оптимизация вентиляции, следует сказать о том, что это не просто снижение потерь трения в воздухоотводе, но еще и минимизация потерь в сетевых элементах, а также максимально рациональное построение всей вентиляционной системы в целом.

Однако оптимизация вентиляционных сетей – это уже совершенно другой вопрос.

При помощи преобразователей частоты от передовых мировых или отечественных производителей вы сможете максимально повысить КПД работы вентиляционного оборудования. Компания Plc.ru предоставляет своим клиентам целый спектр лучших моделей преобразователей частоты, а также полный комплекс услуг, начиная от непосредственной доставки оборудования на предприятие и заканчивая полной его настройкой. Также в нашей компании вы сможете заказать комплекс дополнительных функций, которые могут потребоваться для работы частотника на вашем предприятии.

Назад к списку новостей