Vysoce účinné oběhové čerpadlo bez ucpávky - High efficiency glandless circulating pump

Tři různá vysoce účinná bezucpávková oběhová čerpadla navržená a vyvinutá společností Wilo.

A vysoce účinné bezucpávkové oběhové čerpadlo je součástí systému vytápění a klimatizace, který umožňuje systému pracovat se zvýšenou účinností a významně snížit spotřebu elektrické energie systému.

Popis

Skládá se především z elektronicky komutovaný synchronní motor (ECM) s a rotor s permanentním magnetem.[1] ECM je motor, který převádí stejnosměrný proud (DC) z elektrického zdroje na střídavý proud (AC), který je odesílán do samotného motoru, což umožňuje zvýšenou účinnost oproti standardním střídavým motorům. Rotor s permanentním magnetem se skládá ze železného jádra obklopeného několika magnetickými kovy vzácných zemin a nakonec z kovového pouzdra, které rovnoměrně rozkládá magnety kolem jádra, což pomáhá pohánět motor.[2] Využitím několika malých vylepšení v konstrukční technologii čerpadel, jako je dvojité čerpadlo v paralelním systému a variabilní ovládání, jsou tato čerpadla schopna pracovat s přibližně o 50% až 70% zvýšenou účinností s až 80% snížením spotřeby elektřiny za předchozí standardní provedení.[3] Toto čerpadlo se nedávno stalo novým standardem v komerčních i obytných budovách po celé Evropě Evropská unie z důvodu nedávného nařízení Evropská směrnice ErP (ekodesign). Směrnice ErP začala prosazovat tento nový standard regulace těchto čerpadel 1. ledna 2013 a od 1. srpna 2015 bude ještě přísnější ohledně standardů účinnosti, aby splnila cíl EU, kterým je 50% celkové snížení spotřeby energie čerpadla do roku 2020.[4]

Konstrukce čerpadla

Primární faktory

Schéma různých součástí, které tvoří standardní vysoce účinné bezucpávkové oběhové čerpadlo.

Mezi hlavní konstrukční faktory vysoce účinného bezucpávkového oběhového čerpadla patří elektronicky komutovaný synchronní motor, rotor s permanentním magnetem a technologie rotorů s konzervami. Elektronicky komutovaný synchronní motor se používá k přeměně energetického proudu ze zdroje stejnosměrné energie na střídavý proud dodávaný do hnacího motoru. Využívá magnetomotorická síla který je generován povrchovými proudy umístěnými na povrchu statoru a rotoru a permanentních magnetů pro generování elektrického proudu, který je na výstupu do hnacího motoru.[5] Technologie konzervovaných rotorů vylučuje potřebu hřídelového těsnění, které musí díky své jedinečné konstrukci používat mnoho konvenčních čerpadel. Zatímco standardní čerpadla s hřídelovými ucpávkami mají více komor s různými rotujícími částmi v každé, technologie konzervovaných rotorů umožňuje, aby všechny rotující části uvnitř čerpadla existovaly v jedné komoře. To zvyšuje celkovou účinnost, protože kapalina používaná k mazání ložisek hřídele se také používá k chlazení motoru.[3] Elektronické součásti motoru jsou připevněny mimo tento systém pomocí zapouzdřené kazety motoru, což je samostatný kovový oddíl používaný výhradně pro uložení elektronických součástek.[6]

Sekundární faktory

Mnoho drobných faktorů konstrukce čerpadla, včetně systému dvojitého čerpadla a možností ovládání, mu dodává další účinnost, aniž by byl obětován jakýkoli jeho výkon. Použitím systému dvojitého čerpadla spolu s variabilním a automatickým řízením je čerpadlo schopné snížit svoji spotřebu energie a zároveň zvýšit účinnost a spolehlivost.[7] Pomocí variabilních ovládacích prvků čerpadla může čerpadlo založit svou spotřebu energie na tom, kolik skutečně provádí, snížit spotřebu v době mimo špičku a prodloužit životnost čerpadla.[6] Automatické ovládání umožňuje čerpadlu dodržet stanovený harmonogram spotřeby energie během konkrétních hodin, což umožňuje majitelům budov ještě dále snížit náklady na elektřinu. Rozdělením výkonu na dvojité čerpadlo v paralelním provedení se systém dokáže výrazně přizpůsobit podmínkám částečného zatížení. To představuje významné zvýšení spolehlivosti a 50% až 70% zvýšení účinnosti, kterého tato vysoce účinná čerpadla dosahují.[3]

Implementace

Tyto typy čerpadel se používají především v systémech vytápění a klimatizace v obytných i komerčních budovách, jako jsou kanceláře a bytové komplexy. Čerpadlo je ústřední součástí těchto systémů a odpovídá za většinu spotřeby elektřiny v systému, takže jeho design je klíčem ke zvýšení účinnosti a snížení spotřeby energie. Přestože lze čerpadlo instalovat uvnitř i vně budov, je třeba přijmout mnoho opatření k ochraně čerpadla před nepříznivými povětrnostními podmínkami.[3] Tyto pumpy lze poměrně snadno integrovat do systémů, které se řídí starým standardem, protože každé čerpadlo je schopno zvýšit svou účinnost tím, že interně změní svůj design, což znamená, že se stále vejde do starších systémů bez problémů vyžadujících speciální adaptéry.

Nutnost

Vysoce účinná bezucpávková oběhová čerpadla se stala průmyslovým standardem při vývoji a údržbě budov v Evropské unii kvůli nedávným změnám cílů v oblasti emisí uhlíku. Komerční a obytné budovy musí být nyní vybaveny těmito čerpadly, aby se snížila spotřeba elektřiny a z dlouhodobého hlediska snížilo množství produkovaných znečišťujících látek.[6] Tento nový standard, označovaný jako index energetické účinnosti (EEI), nastaví minimální úroveň účinnosti na 0,27 a od této základní hodnoty nastaví stupnici hodnocení účinnosti.[7] EU rovněž naplánovala opětovnou revizi stupnice účinnosti do 1. srpna 2015, aby stanovila minimální účinnost na 0,23. Různé společnosti jako např Wilo úspěšně vyvinuly čerpadla, u nichž se předpokládá úspora až 80% spotřeby elektřiny a splňují jak nová minima klasifikační stupnice stanovená v tomto roce, tak v roce 2015.[7] Designy čerpadel se stále revidují, aby se neustále snažily dosáhnout vyšších standardů účinnosti a snížit dopad na životní prostředí, aby bylo možné splnit cíl snížení až o 50% v obou CO
2 emise a spotřeba elektřiny v celé EU do roku 2020.

Reference

  1. ^ (Rubik M., et al. (2005). Instalacje, gazowe, ogrzewcze, goylacyjne i wodno-kanalizacyjne w budownictwie. Wydawnictwo Forum Sp. Z oo, Poznań; kapitola 5.14 Rubik M .: Pompy obiegowe w instalacjach co i cwu) ( Polština).
  2. ^ Stark, William. "Rotor s permanentním magnetem". Patent Spojených států.
  3. ^ A b C d Cirkulační čerpadla (PDF). Wilo. 2013. s. 10–14.
  4. ^ „VYSOKÁ ÚČINNOST ČERPADLA MUSÍ OD JANUÁRA 2013“. Builders Merchants Journal. Leden 2013. Archivovány od originál dne 13. listopadu 2013. Citováno 13. listopadu 2013.
  5. ^ Gottkehaskamp, ​​Hartmann, Raimund, Alexander. Analytický výpočetní model elektronicky komutovaného synchronního motoru včetně parazitických účinků. IEEE. ISBN  978-3-8007-3537-2.
  6. ^ A b C OEM vysoce účinná oběhová čerpadla (PDF). Wilo. 2013. s. 8–10.
  7. ^ A b C „Vysoce účinná bezucpávková oběhová čerpadla Wilo“. Budování Talk. Archivovány od originál dne 13. listopadu 2013.