2024年6月1日发(作者：督香洁)
风机水泵类负载使用变频器节能计算
■ 风机水泵工作特性
风机水泵特性： H=H
0
-(H
0
-1)*Q
2
H－扬程
Q－流量
H
0
－流量为0时的扬程
管网阻力： R＝KQ
2
R－管网阻力
K－管网阻尼系数
Q－流量
注：上述变量均采用标准值，以额定值为基准，数值为1表示实际值等于额定值
风机水泵轴功率P：P= KpQH/ηb
P－轴功率；
Q－流量；
H－压力；
ηb－风机水泵效率；
Kp－计算常数；
流量、压力、功率与转速的关系：
Q
1
/Q
2
= n
1
/n
2
；H
1
/H
2
=（n
1
/n
2
）
2
；P
1
/P
2
=（n
1
/n
2
）
3
■ 变阀控制
变阀调节就是利用改变管道阀门的开度，来调节泵与风机的流量。变阀调节时，泵或风机的功率基本不
变，泵或风机的性能曲线不变，而管道阻力特性曲线发生变化，泵或风机的性能曲线与新的管道阻力特性曲
线的交点处就是新的工作点。
■ 变频控制
变频调节就是利用改变性能曲线方法来改变工作点，变速调节中没有附加阻力，是比较理想的一种调节
方法。通过变频器改变电源的工作频率，从而实现对交流电机的无级调速。泵和风机采用变速调节时，其效
率几乎不变，流量随转速按一次方规律变化，而轴功率按三次方规律变化。同时采用变频调节，可以降低泵
和风机的噪声，减轻磨损，延长使用寿命。
■ 节能计算示例
假设电动机的效率＝98%
IPER 高压变频器的效率=97%（含变压器）
额定风量时的风机轴功率：1000kW
风机特性：风量Q为0时，扬程H为1.4pu(标准值，以额定值为基准) ；设曲线特性为 H=1.4-0.4Q
2
年运行时间为：8000小时
风机的运行模式为：风量100%，年运行时间的20%
风量70%，年运行时间的50%
风量50%，年运行时间的30%
变阀调节控制风量时
假设P
100
为100%风量的功耗，P
70
为70%风量的功耗，P
50
为50%风量的功耗
P
100
=1000/0.98 = 1020kW
P
70
=1000 x 0.7 x (1.4-0.4x0.7
2
)/0.98 = 860kW
P
50
=1000 x 0.5 x (1.4-0.4x0.5
2
)/0.98 = 663kW
年耗电量为：1020 x 8000 x 0.2 + 860 x 8000 x 0.5 + 663 x 8000 x 0.3 =6,663,200kWh
假设电费以0.50元/kWh 计算，年耗电成本为: 6663200 x 0.5=3,331,600 元
变频调节控制风量时
假设P
100
为100%风量的功耗，P
70
为70%风量的功耗，P
50
为50%风量的功耗
P
100
= 1000 / 0.98 /0.97 = 1052kW
P
70
= 1000 x 0.7
3
/ 0.98 / 0.97 = 360kW
P
50
= 1000 x 0.5
3
/ 0.98 / 0.97 = 131kW
年耗电量为：1052 x 8000 x 0.2 + 360 x 8000 x 0.5 + 131 x 8000 x 0.3=3,437,600kWh
假设电费以0.5元/kWh 计算，年耗电成本为3,437,600 x 0.5=1,718,800 元
1年所节省的电费 3,331,600 – 1,718,800 = 1,612,800 元
节电率为 1,612,800/3,331,600 = 48.3%
2024年6月1日发(作者：督香洁)
风机水泵类负载使用变频器节能计算
■ 风机水泵工作特性
风机水泵特性： H=H
0
-(H
0
-1)*Q
2
H－扬程
Q－流量
H
0
－流量为0时的扬程
管网阻力： R＝KQ
2
R－管网阻力
K－管网阻尼系数
Q－流量
注：上述变量均采用标准值，以额定值为基准，数值为1表示实际值等于额定值
风机水泵轴功率P：P= KpQH/ηb
P－轴功率；
Q－流量；
H－压力；
ηb－风机水泵效率；
Kp－计算常数；
流量、压力、功率与转速的关系：
Q
1
/Q
2
= n
1
/n
2
；H
1
/H
2
=（n
1
/n
2
）
2
；P
1
/P
2
=（n
1
/n
2
）
3
■ 变阀控制
变阀调节就是利用改变管道阀门的开度，来调节泵与风机的流量。变阀调节时，泵或风机的功率基本不
变，泵或风机的性能曲线不变，而管道阻力特性曲线发生变化，泵或风机的性能曲线与新的管道阻力特性曲
线的交点处就是新的工作点。
■ 变频控制
变频调节就是利用改变性能曲线方法来改变工作点，变速调节中没有附加阻力，是比较理想的一种调节
方法。通过变频器改变电源的工作频率，从而实现对交流电机的无级调速。泵和风机采用变速调节时，其效
率几乎不变，流量随转速按一次方规律变化，而轴功率按三次方规律变化。同时采用变频调节，可以降低泵
和风机的噪声，减轻磨损，延长使用寿命。
■ 节能计算示例
假设电动机的效率＝98%
IPER 高压变频器的效率=97%（含变压器）
额定风量时的风机轴功率：1000kW
风机特性：风量Q为0时，扬程H为1.4pu(标准值，以额定值为基准) ；设曲线特性为 H=1.4-0.4Q
2
年运行时间为：8000小时
风机的运行模式为：风量100%，年运行时间的20%
风量70%，年运行时间的50%
风量50%，年运行时间的30%
变阀调节控制风量时
假设P
100
为100%风量的功耗，P
70
为70%风量的功耗，P
50
为50%风量的功耗
P
100
=1000/0.98 = 1020kW
P
70
=1000 x 0.7 x (1.4-0.4x0.7
2
)/0.98 = 860kW
P
50
=1000 x 0.5 x (1.4-0.4x0.5
2
)/0.98 = 663kW
年耗电量为：1020 x 8000 x 0.2 + 860 x 8000 x 0.5 + 663 x 8000 x 0.3 =6,663,200kWh
假设电费以0.50元/kWh 计算，年耗电成本为: 6663200 x 0.5=3,331,600 元
变频调节控制风量时
假设P
100
为100%风量的功耗，P
70
为70%风量的功耗，P
50
为50%风量的功耗
P
100
= 1000 / 0.98 /0.97 = 1052kW
P
70
= 1000 x 0.7
3
/ 0.98 / 0.97 = 360kW
P
50
= 1000 x 0.5
3
/ 0.98 / 0.97 = 131kW
年耗电量为：1052 x 8000 x 0.2 + 360 x 8000 x 0.5 + 131 x 8000 x 0.3=3,437,600kWh
假设电费以0.5元/kWh 计算，年耗电成本为3,437,600 x 0.5=1,718,800 元
1年所节省的电费 3,331,600 – 1,718,800 = 1,612,800 元
节电率为 1,612,800/3,331,600 = 48.3%