کاهش دور موتور چه اثری بر روی بازده سیستم پمپ دارد؟

 

مقدمه:

پمپ ها نقش بزرگی در مصارف صنعتی، کشاورزی، خانگی و… ایفا می کنند یکی از کاربردهای پمپ در مدار های سیرکوله در سیستم های گرمایش و سرمایش است که در این سیستم ها پمپ نقش مهمی دارد.

این سیستم به دو روش استفاده می شود:

سیستم پمپ دور ثابت

سیستم پمپ دور متغیر

 

در سیستم پمپ دور ثابت، شمار گردش پروانه پمپ در واحد زمان (دور در دقیقه) ثابت است و این باعث می شود انعطاف پذیری پمپ در برابر تغییرات فشار و دبی آب کمتر باشد و به مرور زمان باعث خوردگی پمپ شود. از طرفی در این حالت انرژی زیادی به هدر می رود.

 

در سیستم پمپ دور متغیر، شمار گردش پروانه پمپ در واحد زمان (دور در دقیقه) متغیر است. در نتیجه موجب افزایش انعطاف پذیری، بازده پمپ و کاهش هزینه و مصرف انرژی الکتریکی پمپ ها می شود. یعنی در صورتی که نیاز به دبی و شار کمتر یا بیشتری باشد با تغییر دور موتور تأمین می شود و این باعث عملکرد بهتر و کاهش مصرف انرژی می شود.

 

برای تبدیل پمپ دور ثابت به دور متغیر باید از اینورتر استفاده کرد.  اینورتر دور موتور را از کمترین مقدار تا مقدار نامی تغییر می دهد و این باعث می شود دور موتور متناسب با بار و نیاز تنظیم شود و باعث کارکرد بهینه موتور می شود.

 

رابطه کاهش دور و بازده در سیستم پمپ :

کاهش یا افزایش دور موتور در سیستم پمپ های دور متغیر فواید بسیاری دارد که در این مقاله توضیح داده خواهد شد. انتخاب پمپ ها معمولاً بر اساس دبی بیشینه ی مورد انتظار صورت می گیرد؛ در حالی که اغلب اوقات، هرگز دبی بیشینه مورد استفاده قرار نمی گیرد. به طور معمول طراحی پمپ به گونه ای است که بیشترین بازده را در دور نامی که دبی نامی را با هد مشخص تحویل می دهد، دارد. تغییر دبی در شرایط کاری مختلف، باعث تغییر مشخصات پمپ از جمله کاهش بازده و افزایش تلفات می گردد. شکل (1) مشخصات  یک پمپ نمونه بدون تغییر دور را نشان می دهد:

 

کاهش دور موتور

 

اگر یک پمپ در دورنامی خود کارکند و دبی نامی آن حاصل گردد، سیستم در بازده نامی خود کار خواهد کرد. اما اگر بدون تغییر دور و فقط با بستن شیر، 50 درصد دبی حداکثر حاصل گردد، در این حالت نیز موتور در دور نامی خود کار خواهد کرد و توان مصرفی اضافی تلف خواهد شد. این تلفات در قسمت های مختلف سیستم شامل موتور، پمپ و شیر رخ خواهد داد.
حال اگر بخواهیم دبی سیستم را به وسیله ی کنترل دور کاهش دهیم وضعیت چگونه خواهد بود؟ آنچه مشخص است، تغییرات مشخصات سیستم طبق قوانین افینیتی خواهد بود. در شکل (2) یک نمونه پمپ با تغییر دور برای کاهش دبی را نشان می دهد:

 

کاهش دور موتور

 

بدیهی است که با کنترل دور موتور نیز مقداری از توان مصرفی تلف خواهد شد. این تلفات در قسمت های مختلف سیستم شامل موتور، پمپ و دستگاه کنترل دور رخ خواهد داد. میزان این تلفات به مراتب کمتر از حالتی است که تغییر دبی بدون کنترل دور انجام می گردد. شکل(3) نمودار توان مورد نیاز برای تأمین جریان سیال را همراه با تلفات و توان ورودی موتور الکتریکی در یک پمپ نمونه با کنترل دور نشان می دهد.

کاهش دور موتور و بازدهی پمپ

 

هرچند که در سیستم هایی که هد استاتیکی بالایی دارند با تغییر دور، بازده پمپ هم به میزان زیادی تغییر می کند، ولی مزایای دیگر دستگاه، استفاده از این روش را به خوبی توجیه می نماید. برای مثال میزان فشار هیدرولیک وارد شده به پره های پمپ سانتریفیوژ با مجذور دور افزایش می یابد. این نیروها به برینگ پمپ اعمال شده و عمر مفید آن را کاهش خواهد داد. از سوی دیگر با کاهش دور نویز و نوسانات سیستم نیز کاهش می یابد.

 

نتیجه گیری:

در نتیجه پمپ دور متغیر بدلیل مزایای بسیاری که دارد، مورد توجه مهندسان و صنعتگران قرار گرفته است.  این مزایا عبارتند از:

  • کنترل جریان متناسب با نیاز لحظه ای
  • امکان تغییر دور از کمترین مقدار تا بیشترین مقدار
  • کاهش تلفات توان
  • کاهش مصرف انرژی و هزینه مصرف برق
  • راه اندازی نرم موتور و کارکرد پیوسته
  • تغییر جهت دور بدون نیاز به کنتاکتور
  • حذف پدیده ضربه قوچ در سیستم در اثر تغییرات ناگهانی فشار
  • محافظت از موتور و افزایش طول عمر موتور
  • کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات
ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.