ПРИМЕРЫ
Пример: если скорость вращения вентилятора составляет 1500 об/мин при 50 Гц, при снижении частоты до 25 Гц скорость вращения вентилятора составляет 750 об/мин. Входная мощность на частотный преобразователь всегда определяется местной электросетью, 50 Гц для некоторых стран, 60 Гц для других.
Мощность нагрузки на вентиляторе связана со скоростью вращения вентилятора в кубе. Пример: если вентилятор работает на полной скорости 1500 об/мин, а мощность нагрузки составляет 100 кВт, при работе вентилятора на половинной скорости 750 об/мин, теоретическая мощность нагрузки составляет 12,5 кВт. Снижение на 87,5 кВт! Поскольку в преобразователе частоты есть некоторые потери энергии, состоящие в основном из тепла, практическая мощность нагрузки на половинной скорости составляет 15% по сравнению с полной скоростью, экономия составляет 85%.
Воздушный поток, подаваемый вентилятором, линейно зависит от скорости вращения вентилятора, что означает, что на половинной скорости воздушный поток составляет половину по сравнению с полной скоростью.
В буровзрывном туннеле, как правило, несколько работ не требуют такого большого воздушного потока, что означает, что при выполнении этих работ скорость вращения вентилятора следует снизить. Эти работы включают оборку, бурение, зарядку и т. д. Обычно буровзрывную проходку можно описать следующим «циклом»: она начинается со взрывных работ. После взрывных работ начинается выемка взорванной породы. После завершения выемки породы начинается опалубка, а затем бурение и загрузка.
Рекомендация Swedfan по максимальной экономии энергии следующая:
Сразу после взрыва вентилятор запускается и работает на полной скорости, чтобы как можно быстрее выветрить дым от взрыва. (обычно это занимает 20–40 минут)
После того, как дым от взрыва выветривается, начинается выемка породы, и во время этого события вентилятор работает на полной скорости, так как обычно большое количество дизельных паров от грузовиков и погрузчиков загрязняет воздух. (обычно это занимает 90–150 минут) После завершения выемки породы происходит опалубка, бурение и загрузка, и для этих работ скорость вентилятора снижается до половины. Эти работы в общей сложности занимают 180–240 минут.
Благодаря опыту Swedfan, поставляющего вентиляционные системы на международный рынок туннелирования с 1990 года, наши отзывы о сотнях проектов туннелирования с использованием буровзрывных работ показывают, что обычно вентилятор может использоваться 50-60% от общего времени строительства, работая на половинной скорости. Учитывая, что вентилятор потребляет только 15%, работая на половинной скорости, возможна экономия энергии в размере 85% в течение 50-60% периода туннелирования.
В большинстве туннелей экономия затрат на энергию с использованием описанного выше метода экономит деньги, превышающие инвестиционные затраты как на вентиляторы, так и на воздуховоды для того же проекта!
ЧТО ЭТО ЗНАЧИТ В ДЕНЕЖНОМ ВЫРАЖЕНИИ?
Потребление энергии при работе вентилятора на 100% полной скорости: 6,5 часов x 220 кВт x 80% = 1,144 кВт·ч/6,5 часов
Потребление энергии при работе вентилятора на 50% полной скорости и на 50% половинной скорости: (2,5 часа x 220 кВт x 80%) + (4,0 часа x 220 кВт x 80% x 15%) = 546 кВт·ч/6,5 часов
Экономия энергии в час = 546 кВт·ч/6,5 часов = 84 кВт·ч
Для двухгодичного проекта, где стоимость электроэнергии составляет 0,15 долл. США/кВт·ч, это дает 15 000 часов x 0,15 долл. США x 84 = 189 000 долл. США
