Эффективность мотора в системе теплового насоса источника земли


Время выпуска:

2024-07-28

 

High efficiency motor asked

All kinds of motors used in the ground source heat pump system can be divided into two categories according to the working efficiency of the motor: standard efficiency motor and high efficiency motor. Compared with the standard efficiency motor, the high efficiency motor can be 2 to 10 percentage points higher according to the power. The high efficiency motor is realized through better design and the use of special materials that can reduce the loss, but the price is about 10% to 30% of the standard efficiency motor. Therefore, only 1/5 of the motors sold in the world are high efficiency motors. Motor efficiency is the ratio of mechanical power output to power input, usually expressed as a percentage, and Figure 1 shows the difference between a standard motor and a high-efficiency motor, which is produced by improved design materials and technology to produce more work per unit of power consumption.

В целом, высокоэффективные двигатели обычно имеют высокий коэффициент нагрузки, лучшую изоляцию и выдерживаемое напряжение, низкое тепловыделение и меньшую вибрацию, тем самым повышая надежность. Высокоэффективные двигатели должны быть равны или превышать КПД при полной нагрузке обычных двигателей, определенных Международной ассоциацией производителей электротехники (NEMA). Другими словами, КПД двигателя должен быть равен или превышать значение инженерной эффективности NEMA с высокой эффективностью двигателя при полной нагрузке, которое будет называться высокоэффективным двигателем. Стоимость высокоэффективного двигателя зависит от: цены двигателя, эффективности, времени использования, затрат на установку и техническое обслуживание, а также затрат на рабочую силу. Дополнительные затраты на приобретение высокоэффективных двигателей могут быть быстро возмещены за счет экономии эксплуатационных расходов, и обычно дополнительные затраты на высокоэффективные двигатели могут быть компенсированы экономией энергии за два года эксплуатации. Например, если предположить, что двигатель мощностью 50 л.с. с коэффициентом нагрузки 75% работает более 4000 часов в год, а счет за электроэнергию составляет 0,04 доллара/кВтч, одна точка улучшения может сэкономить 4079 кВтч или 163 доллара в год. Таким образом, высокоэффективный двигатель за счет повышения эффективности на 4% может сэкономить $1304 за два года по сравнению со стандартным двигателем, который в основном соответствует стандарту возврата за два года.

The relationship between motor speed and load

Центробежные насосы и нагрузки на вентиляторы чрезвычайно чувствительны к изменениям скорости, и простое увеличение скорости на 5 об/мин может привести к значительному увеличению расхода и потребления энергии, а также снижению эффективности. Поэтому при замене насоса или вентилятора скорость полной нагрузки должна быть равна или ниже скорости двигателя, который необходимо заменить. Мощность центробежного двигателя, приводящего в действие вентилятор, пропорциональна кубу скорости. Например, если скорость двигателя увеличивается с 1740 об/мин до 1760 об/мин, хотя увеличивается только 20 об/мин, потребляемая мощность будет увеличена на 3,5, а объем воздуха или объем воды также будет изменяться с квадратом скорости. Скольжение и скорость зависят от нагрузки, что позволяет разным двигателям управлять одной и той же нагрузкой. Например, когда двигатель мощностью 100 л.с. выдает 25% номинальной мощности, его можно заменить двигателем мощностью 50 л.с. или более низкой мощностью, за исключением того, что мощность в это время составляет 50% от 50 л.с. или 62,5 от 40 л.с., 83% от 30 л.с. и 25 л.с. при полной нагрузке. Когда нагрузка двигателя постепенно увеличивается, скорость вращения будет уменьшаться, а скорость вращения при полной нагрузке является скоростью вращения при полной нагрузке. Таким образом, электродвигатель Anhui предполагает, что только двигатель с более низкой скоростью или большей нагрузкой может работать со скоростью, близкой к синхронной скорости вращения, а двигатель с полной нагрузкой и высоким КПД с меньшей мощностью может работать со скоростью, близкой к синхронной скорости вращения, Замена оригинального двигателя большей мощностью, но низкой скоростью, что, очевидно, может сэкономить эксплуатационные расходы.