Применение: управление насосами и вентиляторами в инженерных системах зданий

• Промышленные предприятия расходуют 70% потребляемой электрической энергии на питание электродвигателей. При этом 33% этих электродвигателей используются для привода насосов и вентиляторов.
• В большинстве приводов насосов и вентиляторов управление электродвигателями осуществляется при помощи пускателей прямого включения напряжения или устройств плавного пуска. Это означает, что двигатель работает при номинальной частоте вращения, и при этом осуществляется регулирование расхода. При снижении производительности насоса или вентилятора потребление энергии уменьшается весьма незначительно. Так, при снижении расхода до 80% от номинального, потребление энергии остается на уровне 95%. Существует огромный потенциал сокращения энергопотребления за счет модернизации существующей материально-технической базы.
• Европейская ассоциация производителей электрических машин и силовой электроники (CEMEP) провела моделирование для рынка стран Европы. Его результаты показали, что применение частотно-регулируемых электроприводов позволит экономить 900 млн. евро в год и снизить выброс CO2 на 4 млн. т в год.

• Чтобы сократить энергопотребление, необходимо:
  - заменить электромагнитный пускатель или устройство плавного пуска в схеме питания электродвигателя на преобразователь частоты;
  - убрать из системы дросселирующее устройство (клапан или заслонку).
• Преобразователь частоты переменного тока позволяет регулировать частоту вращения входных валов насосов и вентиляторов. Соответственно, это дает возможность регулировать их производительность.
• В результате этого достигается огромная экономия электроэнергии по сравнению с традиционными решениями:
  - до 50% для вентиляторов; срок окупаемости преобразователя частоты — 1 год;
  - до 30 % для насосов; срок окупаемости — 2 года.

A) Решение без преобразователя частоты
Электродвигатель работает с постоянной частотой вращения вала, зависящей от частоты питающей сети и количества полюсов.
Пример: 3600 об/мин при частоте 60 Гц
Количество полюсов электродвигателя: 2
Единственным способом регулирования производительности насоса или вентилятора является применение дросселирующего устройства (заслонки), создающего потери.
B) Энергосберегающее решение с преобразователем частоты
Преобразователь частоты (частотный инвертор) позволяет регулировать частоту переменного тока и, соответственно, частоту вращения вала электродвигателя.
Производительность прямо пропорциональна частоте вращения.
Необходимость в заслонке или клапане исключается.
C) Сравнение частотно-регулируемых электроприводов и приводов без преобразователя частоты по энергопотреблению
Пример: привод вентилятора
Заслонка на выходе вентилятора 
Частотно-регулируемый электропривод 
При производительности, равной 80% номинальной, экономия электроэнергии составляет 50%.
Пример: привод насоса
Регулирующий клапан 
Преобразователь частоты 
При производительности, равной 80% номинальной, экономия электроэнергии составляет 30%.