چند توصیه خوب برای تخمین و بهینه سازی هزینه های انرژی پمپاژ

 نمودار دوره زمانی//

برای کمک به تخمین هزینه های انرژی پمپاژ

به منظور مقایسه طرح های مختلف سیستمی و تجهیزات پمپاژ و انتخابی هوشمندانه لازم است سه اصل برقرار گردد:

1. آیا فرایند به سرعت جریان متغیر نیاز دارد و اگر چنین است آیا باید به طور پیوسته متغیر باشد یا این سرعت را می توان در چند پله تغییر داد؟
2. آیا از پمپاژ دسته ای روشن- خاموش می توان استفاده نمود؟
3. حداکثر سرعت جریان چقدر است و در طول زمان چگونه توزیع شده است؟

پاسخ به این سؤالات تعیین می کند که آیا لازم است که جریان تنظیم شود و چگونه این کار امکان پذیر است.

همچنین از این طریق راهنمایی هایی در خصوص طراحی سیستم پمپاژ بدست می آید.

یک روش مفید به منظور نشان دادن تقاضای جریان استفاده از نمودار دوره زمانی است.

نمودار دوره زمانی در ساده ترین شکل (شکل 1 را ببینید) نشان می دهد که چند ساعت در سال به یک سرعت جریان مشخص نیاز است – خط چین شکل.

خط پررنگ در همان نمودار به شکل دیگری تفسیر
می گردد.

هر نقطه بر روی منحنی پر رنگ به ما می گوید که چند ساعت در سال سرعت جریان از مقدار محور y فراتر  می رود.

از این نمودار دوره زمانی برای تخمین هزینه های پمپاژ استفاده کنید.

این نمودار در فهم الزامات پمپاژ کارایی بالایی دارد.

این سیستم باید بتواند حداکثر جریان را ایجاد کند، اما از نقطه نظر اقتصادی نیز مهم است که بدانیم سیستم در چه سرعت هایی و چه جریانی قرار است بیشتر اوقات کار کند.

توصیه میشود مقاله فوق مطالعه شود: نصب اینورتر و 5 نوع از شایع ترین انواع بار موتور

برای بدست آوردن کل هزینه بهره برداری از پمپ و تخمین هزینه پمپاژ لازم است هزینه عملیاتی در تمام شرایط بهره برداری محاسبه و جمع شود.

صرفه جویی های هزینه سرمایه گذاری//

درایو سرعت متغیر

در هنگام طراحی و نصب یک سیستم پمپاژ یا ایستگاه پمپاژ جدید هزینه سرمایه گذاری و خرید اینورتر یک درایو سرعت متغیر رامی توان اغلب با حذف شیرهای کنترلی، خطوط بای پس و راه اندازهای سنتی به شرح زیر تعدیل کرد.

جهت کامل شدن اطلاعات خود در زمینه خرید اینورتر و یا انتخاب اینورتر توصیه میشود مقاله فوق مطالعه نمایید: راهنمای خرید و انتخاب اینورتر VFD

حذف شیرهای کنترلی

شیرهای کنترلی به منظور تطبیق خروجی دینامیک پمپ با الزامات متغیر سیستم به کار می رود.

معمولا یک پمپ سرعت ثابت در حال پمپاژ از یک شیر کنترلی می باشد که بیشتر اوقات نیمه بسته است.

حتی در شرایط جریان حداکثری شیر کنترلی معمولا به گونه ای طراحی می شود که به منظور اهداف کنترلی 10% بسته باشد.

بنابراین مقاومت اصطکاکی قابل توجهی اعمال می شود.

پس برای غلبه بر تلفات اضافه شده اصطکاک از طریق شیر، انرژی تلف می شود.

استفاده از درایو سرعت متغیر برای کنترل جریان می تواند باعث حذف شیر کنترلی شود.

حذف خطوط بای پس

همه پمپ های گریز از مرکز سرعت ثابت دارای یک الزام حداقل جریان و سرعت هستند.

اگر از پمپ در سرعت های جریان کمتر از سرعت حداقلی به مدت طولانی بهره برداری شود، مسائل مکانیکی مختلفی می تواند اتفاق بیفتد و موجب آسیب رسیدن به پمپ شود.

توصیه میشود در ادامه مطالعه شود: اصول فنی نصب اینورتر یا درایو کنترل دور موتور داخل تابلو برق

اگر الزامات جریان در یک سیستم به گونه ای است که جریان می تواند به زیر این حداقل ظرفیت برسد، لازم است یک بای پاس ثابت یا سوئیچ شونده برای محافظت از پمپ نصب شود.

با استفاده از درایو سرعت متغیر حجمی که قرار است بای پس شود را به میزان زیادی کاهش می دهد و باعث کاهش انرژی پمپاژ میشود.

با حذف شیرهای کنترلی، خطوط بای پس و راه اندازهای سنتی هزینه سرمایه گذاری درایو سرعت متغیر را جبران نمایید.

توجیه مالی//

هزینه اولیه تجهیزات پمپاژ اغلب بخش بسیار کوچکی از کل هزینه چرخه عمر مفید به شمار می رود.

بنابراین تحلیل هزینه چرخه عمر مفید راه بسیار مناسبی برای مقایسه گزینه های فنی مختلف در طراحی سیستم پمپاژ و توجیه مالی به شمار می رود.

طراحی و نصب سیستم پمپاژ جدید

توصیه میشود در ادامه مطالعه شود: نجات زمین با نصب درایو کنترل دور موتور VARIABLE FREQUENCY DRIVES

عناصر تحلیل هزینه چرخه عمر مفید معمولا مشتمل است بر (شکل 2 را ببینید):

1. هزینه های اولیه
2. هزینه های نصب و راه اندازی
3. هزینه های انرژی
4. هزینه های بهره برداری
5. هزینه های نگهداری و تعمیرات
6. هزینه های استراحت
7. هزینه های زیست محیطی و
8. هزینه های خروج از بهره برداری و از مدار خارج کردن

هزینه های نگهداری هزینه های اولیه هزینه های انرژی و سایر هزینه ها

میزان بهره وری پمپ یکب از گزینه های مهم در هزینه های جاری است و برای محاسبه هرچه بهتر این هزینه ها توصیه میشود مقاله فوق مطالعه شود:

ابزار اندازه گیری میزان بهره وری پمپ

تحلیل هزینه چرخه عمر مفید روش بسیار مناسبی برای مقایسه گزینه های فنی در طراحی سیستم پمپاژ با هدف توجیه مالی به شمار می رود.

معادله هزینه چرخه عمر مفید را می توان به صورت زیر بیان نمود:

LCC = C_ic + C_in + C_e + C_o + C_m + C_s + C_env +C_d

که :

C = جزء هزینه

ic = هزینه اولیه، قیمت خرید (اینورتر، پمپ، سیستم، لوله ها، اجزای جانبی)

in = نصب و راه اندازی

e = هزینه های انرژی پمپاژ

o = هزینه بهره برداری

m = هزینه نگهداری (قطعات، نفر ساعتها)

s = زمان استراحت، از دست رفتن تولید

evn = هزینه های زیست محیطی

d = خروج از بهره برداری

صرفه جویی های انرژی پمپاژ و مصرف آب با درایو سرعت متغیر

گروه مهندسی الکترومارکت بعد از درخواست جناب آقای مهندس بهرامی مدیر و موسس مزرعه 400 هکتاری بهرامی مبنی بر ارائه راه حل برای کاهش مصرف انرژی پمپاژ و مصرف آب/و این درخواست منجر به بازدید از سیستم و ارائه راه حلی مبتنی با قابلیت های اینورتر سانترنو سری پنتا ارائه داده شد.

الگوریتم به این شکل بسته شد :

1. حذف شیر های کنترل خروجی پمپ.
2. حذف شیر بای پس.
3. نصب اینورتر سانترنو سری پنتا با توان 110 کیلووات.
4. نصب سنسور فشار.
5. پیاده سازی سیستم PID کنترل.
6. نمایش و ثبت اطلاعات پایه مثل:مصرف انرژی/مقدار خروجی آب در ساعت/میزان صرفه جویی انرژی
7. حفاظت کامل از موتور کف کش در برابر بی آبی چاه.
8. کنترل مقدار آب برداشتی به میزان شارژ جشمه های چاه و ایجاد یک رابطه منتقی بین برداشت و شارژ چاه.

پروژه فوق باعث صرفه جویی انرژی پمپاژ به میزان 40% و صرفه جویی آب به میزان 30% و افزایش طول عمر پمپ به میزان 45%.

مطالب الکترومارکت را در کانال تلگرام الکترومارکت دنبال کنید.

گروه مهندسی الکترومارکت در خدمت شما است.

درایو سرعت متغیر (VFD) تنها روشی است که شما می توانید انرژی و آب را در مزرعه خود صرفه جویی کنید.

به روز رسانی مقاله 10.9.1395

سوالی که یکی از کاربران سایت که در خصوصی تلگرام مطرح کردند:

آقای رجبی  سلام
با تشکر از مطالب مفید و کاربردی سایتتان
ما در حال تحقیق بر روی ارزیابی اقتصادی درایو ها برای شرکت های آب و  فاضلاب روستایی کشور هستیم . و با توجه به قیمت انرژی در ایران و همچنین تعرفه پایین کشاورزی  ، برگشت سرمایه به طور متوسط 70 سال  و ارزش داخلی طرح اعداد منفی به دست آمده اند.
همانطور که مستحضر هستید برخی از درایو های  گرانقیمت و یا برند معروف مانند ABB  امکاناتی دارند که در عمل استفاده نمی شوند و خرید آن ها  موجب بالا رفتن هزینه سرمایه گذاری و غیر اقتصادی کردن طرح می شود.
اگر بخواهیم امکانات 5 نوع  درایو  از جمله  ABB  و Vacon  و LG  و SANTERNO سانترنو و یک برند ایرانی را برای کاربرد در ایستگاه های پمپاژ در جدولی مقایسه کنیم
مقایسه مزیت و معایب هر کدام از درایو ها .
چه فاکتورهایی را باید در نظر گرفت.
تعداد خروجی و وردی آنالوگ برای سطح آب مخزن و چاه
خروجی و ورودی دیجیتال
پورت های ارتباطی (RS232 ,RS485 ,ETHERNET) برای کنترل از راه دور
دسترس بودن و خدمات پس از فروش
برنامه پذیر بودن
ملاحظات گرمایی
IP حفاظتی
قیمت
چون ما ارزیابی اقتصادی می کنیم برای این استفاده باید یک تابع هزینه تعریف کنیم و همه معیار ها را با این تابع هزینه بسنجیم .
عوامل خارجی
1- قیمت
2- میزان ساعت کار پمپ
3- میزان صرفه جویی
4- قیمت انرژی و تعرفه
5- نرخ سود و تورم
در پایان اگر منابع مفیدی که ما را در این امر کمک کند را معرفی نمایید.

با تشکر از شما

فایل صوتی پاسخ سوال کاربر:

“نظرات شما را میخوانیم و به آن ها فکر میکنیم.

اگر روش های دیگری را که حاصل از مطالعه و تجربه شما دوستان عزیز است با ما به اشتراک بگذارید خوشحال میشویم لطفا در قسمت نظرات عنوان فرمایید.

ما در 24 ساعت از 7 روز هفته منتظر شنیدن صدای شما هستیم
02165292580
02165295301
09122659154