Окупаемость частотного преобразователя

Подключение электродвигателя для привода насоса, технологического агрегата или другого оборудования позволит сократить расход энергии, обеспечить плавный пуск, с уменьшением стартовых нагрузок, для продления срока службы, предупреждения внепланового выхода из строя. При выборе модели частотника важно понимать, через какое время окупится этого устройство, учитывая нормативный ресурс, цену и иные условия.

В обзоре рассматривается, насколько оправданы частотные преобразователи для использования в комплексе с электрическими двигателями, целесообразность покупки этих аппаратов для различных целей.

Особенности применения частотников

Без использования частотных преобразователей регулировать скорость вращательного движения вала электродвигателя можно изменением нагрузки – увеличивая или уменьшая напряжение при подаче на агрегат, установкой дополнительных резисторов, преобразующих ток. Эти способы отличаются рядом существенных недостатков:

• ограниченным диапазоном преобразования рабочих характеристик;
• экономической нецелесообразностью;
• сложностью технической реализации;
• постоянными проблемами для надежности функционирования.

При подключении оборудования через частотный преобразователь можно добиться КПД более 98 процентов. Наличие автоматического управления в конфигурации этого устройства позволяет потреблять активную мощность, исключать аварийные ситуации, обеспечить стабильный режим работы, предупредив возникновение аварийных ситуаций.

Преимущества частотников

Целесообразность применения частотников обусловлена такими преимуществами этих аппаратов:

• экономией на подключении дополнительных устройств, которые станут не нужны;
• плавностью разгона и торможения для безопасной работы технологического оборудования;
• удобством контроля и задания параметров через электронный блок управления; мягкостью регулирования скорости работы механизма.

В совокупности это повышает эффективность функционирования оборудования, продляет срок службы электрических машин и исполнительных механизмов насосов и иных агрегатов.

Расчет экономической эффективности использования

Расчет снижения расходов на эксплуатацию оборудования приведен на примере модели частотника Веспер Е4-Р8402-100Н, подключенного к электрическому приводу насоса мощностью 70 кВт. Учитывая размеры снижения объемов потребляемой электроэнергии от 30 до 50 процентов, средний показатель стоит принять на уровне 40. Ввиду эксплуатационных особенностей конкретного режима работы, агрегат загружен непрерывно в течение всего года.

Вначале необходимо рассчитать, какое количество энергии за 12 месяцев можно сэкономить при использовании частотного преобразователя. Для этого применяется следующая формула:

Е = Р×0,4/100×Т, в которой:

• Р – показатель мощности приводного механизма;
• 0,4 – коэффициент снижения расхода электрической энергии;
• Т – продолжительность работы в течение года в часах (365×24 = 8 760 час.).

Итого за двенадцать месяцев двигатель насосного агрегата израсходует 70×0,4/(100×8 760) = 245 280 кВт*ч.

При средней цене электроэнергии от 6 руб. за один киловатт-час, расходы предприятия на оплату ресурсов составят 245 280×6 = 1 471 680 руб.

При цене указанной модели частотника в 164 500 руб., срок окупаемости этого оборудования составит 164 500/1 471 680 = 0,112 года – около полутора месяцев.

Этот показатель несколько возрастет, если насос будет частично простаивать. Но поскольку во время простоя оборудование не изнашивается, этим увеличением можно пренебречь.

Это условие распространяется и на другие промышленные агрегаты, включая конвейеры, грузоподъемные машины, станки и прочую технику.

От каких факторов зависит окупаемость частотного преобразователя?

Продолжительность периода, за который можно экономически оправдать средства, вложенные в покупку частотного преобразователя, определяется такими условиями:

• ценой соответствующей модели частотника, в зависимости от эксплуатационных нагрузок, параметров электродвигателя;
• продолжительности работы приводного механизма – чем больше работает оборудование, тем быстрее окупится ЧП;
• соблюдения режима регламентного обслуживания, чтобы обеспечить продолжительный срок службы, снизить интенсивность износа узлов.

Также важно учитывать, какую экономию обеспечивает определенная модель частотного преобразователя.

Заключение

Как видно из представленного анализа, частотник при использовании для защиты и регулирования работы производственного оборудования окупается очень быстро. А чтобы предупредить преждевременный выход из строя этого прибора, важно корректно подобрать модель, с учетом условий эксплуатации, обеспечить соблюдение регламентного режима эксплуатации, с проведением регулярного технического обслуживания.