まず始めに、インバータの省エネ計算を確認したいので質問しました。何卒
まず始めに、インバータの省エネ計算を確認したいので質問しました。何卒皆様ご指導ご指摘
宜しくお願いいたします。
＜現状＞
現在、生産設備の冷却水を使用するためにクーリングタワーを使用しています。
クーリングタワーで冷やされた冷却水を再び生産設備の冷却水として循環ポンプ(渦巻きポンプ)
にて生産設備に送っています。
その際にポンプの吐出し量が多いので、ポンプの先にあるバルブで流量を調整しています。
また、性能曲線と実測によって3670L/mmin→2420L/minへ調整をしています。
一年中絞っていますので、インバータでバルブを全開にして、バルブ調整時の流量まで抑えると
どのぐらい省エネ効果がでるのか？省エネ効果を算出しました。
＜計算＞
まず、X軸が吐出し量,y軸が全揚程を示した、ポンプ揚程曲線と配管抵抗曲線からポンプ設計仕様時の運転点の数値を確認。
現在のバルブ調整時の運転状態を実測によって数値を確認。
これらの数値と稼動時間、1kwの単価を確認して計算を行った。
計算においては６つ行った。この順番で計算を行ってみました。
(1)現在の年間消費電力費を計算
(2)インバータ使用時で何％に回転数をカットできるか？計算。
(3)インバータ使用時の全揚程を計算。
(4)インバータ使用時の消費電力(軸動力のこと)はどのぐらいまで落とせばよいのか計算。
(5)インバータ使用時の年間消費電力費を計算
(6)１と５の差し引きで省エネ効果を算出。
まず、数値から
設計仕様時の運転状態： 吐出し量 → ３６７０L/min
全揚程 → ３５ｍ
消費電力（軸動力) → ３７ｋｗ
現在のバルブ調整時 ： 吐出し量 → ２４２０L/min
揚程 → ４０ｍ
消費電力(軸動力) → ２２．４ｋｗ
稼働時間、ｋｗ単価 ： ２４ｈ/日×２４０日/年 １kw＝１３．５８円
上記で示した計算手順で計算を行ってみました！
＜計算＞
(1)（ポンプ自身は電力を約１０％消費するといわれているので、ｋｗに÷０．９を行いました）
よって現在の電力費は（２２．４ｋｗ÷０．９）×２４ｈ/日×２４０日/年×１３．５８円
＝１９４万６８２９円
(2)何％に回転数をカットできるか？
流量を３６７０→２４２０L/minまで落としているので、つまり流量６６％に落としている。流量を落とすということは回転数を落とすということでもあるので、６６％に落とせばよいと分かった。
(3)インバータ使用時の全揚程
全揚程は回転数の２条に比例するといわれているので、
６６％×６６％×３５ｍ＝１５．２ｍ
(4)インバータの軸動力は？
消費電力は削減流量の３乗に比例するので、
６６％×６６×６６×３７ｋｗ＝１０．６ｋｗ
(5)（１０．６ｗ×０．９）×２４ｈ/日×２４０日/年×１３．５８円＝９２万１２６７円
差し引きで１０２万５５６２円が省エネ効果。
しかし、「インバータ使用時の全揚程が１５．２ｍでは駄目でしょ！！送れないだろ」と言われました。
でも、計算で原理も全揚程は回転数の２条に比例するということを考えて計算しているのでこれが安全揚
程だと解釈していました。 とにかく計算の考え方及び計算はあっているのでしょうか？
何卒教えてください！宜しくお願いいたします。
お礼
ありがとうございます。 あなたの答えを見て理解できました。 今回私のケースは水車ではなく、揚水ポンプですので、 落差１ｍを出力1kWで上げられるポンプと解釈すれば良いのだと分かりました。 ＜比速度公式＞ Ｎs ＝ Ｎ × Ｑ^(1/2) ÷ Ｈ^(3/4) ＝ 一定 Ｎ ： 回転数（rpm） Ｑ ： 流量 （ｍ^3 /min） Ｈ ： 全揚程（ｍ） つまり流量が増えたらその分１ｋWで回転できる回数は減るはずなので、この公式が正しいと分かりました。 また全揚程Ｈが増えたら、落差自体が変わるので、回転数も当然増えると考えられます。 とりあえず、イメージがつかめました。ありがとうございます。