バルブの流量調整からインバータでの流量調整に変える省エネ。

質問

バルブの流量調整からインバータでの流量調整に変える省エネ。

現在、クーリングタワーで冷却された水をポンプで設備に送っています。

その時に、流量が多すぎるため、バルブで絞っています。このバルブ絞っているのをインバータで流量を調節して省エネを考えています。

バルブで調節しているとバルブで浪費される電力があります。そのバルブによって浪費される電力を求めたですが、これで合っているのかわかりません。

バルブで調節しているときの楊程が40m　吐出し量が2420L/min　軸動力（その時の消費電力と理解しています）が22.4kwです。

インバータで運転しようとした時の楊程が17m 吐出し量2420L/min となっています。

これからバルブによって年間どのぐらい浪費しているのか計算してみます。

バルブの消費電力＝バルブで調節している時の消費電力×{現在の運転状態の楊程-インバータ化した時の楊程/現在の運転状態の楊程）で計算しました。つまり、22.4×(40-17/40)=12.8225kw

そこから年間の消費電力を求める。24時間稼動　1ヶ月稼働日が22日, 1kwの値段を13.58円として計算する。

12.8225kw×24時間×22日/月×12ヶ月/年×13.58円/kw=1103284.828≒110万3300円もの浪費電力が掛かっていると求められました。しかし、これが正しいのか分かりません。いかがでしょうか？

もし、合っていれば、これだけインバータでまるまるコスト削減できると考えています。

回答No.4

debukuro · ベストアンサー

ポンプの種類は？
渦巻きポンプや摩擦ポンプだったら消費電力量は流量に比例します
電流計の読みを流量に換算するのです
このことはポンプの性能曲線を見れば分かります
だから無理に制御する必要はありません

お礼

ちなみに渦巻きポンプです。

ありがとうございます。まだまだ勉強不足で、参考になりました。

回答No.3

anachronism

えーと、

ポンプの出口の圧力（実測？）で計算した揚程が40mで、バルブの直後の圧力で計算した揚程が17mということでしょうか。

だとすると、
22.4×(40-17/40)=12.8225kw（？）
ではなくて、
22.4×(40-17)/40=12.88kw
ですよね？

だとしたら、それほど外れた考えではありません。

ただし、念のために２つ、考えたほうがいいです。

まず、圧力が変わるとポンプの効率が変わるので、省エネ効果が小さくなる場合と、逆に大きくなる場合とがあります。この辺は、ポンプのメーカー資料で効率を確認しておいたほうがいいでしょう。

次に、バルブをはずして直管とするのは現実的ではないので、おそらくはバルブを全開とするかと思います。このとき、バルブの形式によっては、圧力損失がゼロにはならないので、「インバータで運転しようとした時の揚程が１７ｍ」が、もう少し増えることになろうかと思います。（ちゃんと考えていたなら失礼しました。）

もっとも、細かい事を考え出すときりがないので、あなたが計算した「１１０万円」が最大値、としたうえで、ざっくり、「この半分くらいは削減できそう」として、５０万円を削減額と仮定して、進めるのも一つです。

ご参考まで。

回答No.2

cbh55180

基本的な考え方には間違いないと思います。
数字（金額）的なものはともかく、インバータを使用する事により間違いなく省エネになる事例が殆どです。
必要な冷却水の量が決まっていれば、その流量に併せた回転数（周波数）でインバータを運転すれば良い訳で、余分なエネルギーは必要ありません。余分なエネルギー（電力）というのがバルブで絞ってゲージ圧０．４Ｍｐａにしている事で、実際にバルブ開放すれば４０ｍでは無く明らかに低いはずですよね。その分が抵抗（ロス）になっているという事です。
ただ問題がひとつあるかもしれません。
必要な流量が２４２０Ｌ／minの場合の揚程が１７ｍで十分なのかどうかです。
インバータで運転しようとした時の数値は性能曲線カーブ等で見ていた場合、分かると思いますが流量に対し、揚程が低いのは回転数の増減により揚程（出力）は比例して増減しますから。
もし高所まで冷却水を送る必要がある場合、揚程に合せて回転数を増加させる必要がありますので、これは配管抵抗と同じく実情に合せて調整する必要があります。インバータの周波数設定を変えれば済むだけなので問題になるほどの事ではないのですが、計算よりも高い電力になる可能性は十分あります。
結論は、４０ｍ以上の揚程が必要なければほぼ間違いなく省エネになります。
インバータ購入の初期投資は必要ですがね。

回答No.1

noname#123390

クーリングタワーと冷凍機との間の水の循環のためのポンプの消費電力を抑えるためのインバーターモーター導入であると解釈しましたが、わかりにくい点があります。
本来ポンプの回転数を変えれば、吐出量が変わるので、揚程を４０ｍから１７ｍに変えることで対処するという状況が理解できません。間にサーボ弁を介して調整をしているということでしょうか。

気温の状況によって最大４０ｍから１７ｍまで冷凍能力を可変するというシステムなのだろうと思いますが、確かにポンプが４０ｍの能力があって途中で弁で水量調整をして１７ｍまで下げているという不自然なシステムなら、インバータでポンプの能力を下げて弁をはずせばそれなりの省電力にはなると思います。１７ｍで固定できるのなら、もっと低コストのその能力に固定した小さなポンプに変えた方がずっと良いとは思いますが、やはり可変する必要があるのですね。
４０ｍの能力を保持しつつインバータで最低１７まで下げる（場合もある）のなら、提示された効果は大きすぎると思います。半分以下でしょうね。