Формула потребляемой мощности компрессора (8 видео)

Мощность, потребляемая компрессором, определяется по теоретической мощности N_теор (см. с.32).

По значениям N_теор и η_i согласно уравнению (17) определяют индикаторную мощность компрессора

а по N_i и η_м исходя из уравнения (18) вычисляют эффективную мощность компрессора

Необходимую мощность электродвигателя для приведения в действие компрессора при непосредственном приводе определяют по формуле:

где η_э — к.п.д. электродвигателя.

В зависимости от типа электродвигателя значения этого коэффициента можно принимать равными от 0,8 до 0,9.

Если привод компрессора осуществляется через ременную передачу, то в формуле (29) надо учесть еще к.п.д. ременной передачи η_п и тогда

η_п можно принимать равным 0,95.

В ГОСТах и каталогах для компрессоров открытого типа (сальниковых) указывается эффективная мощность N_e на валу компрессора, для бессальниковых и герметичных компрессоров — электрическая мощность N_э на клеммах электродвигателя.

Рассмотрение рабочих процессов в цилиндре компрессора показало, что от температурного режима зависит не только холодопроизводительность машины, но и потребляемая мощность. Зависимость мощности от температурного режима работы холодильной машины при этом несколько иная, нежели у холодопроизводительности. С понижением температуры кипения холодильного агента потребляемая мощность увеличивается только до определенного предела, а затем немного снижается. С повышением температуры конденсации потребляемая мощность увеличивается. Максимальное значение потребляемой энергии для большинства машин соответствует отношению давлений . Очевидно, что при подборе электродвигателя к компрессору его мощность следует рассчитывать для режима максимального расхода энергии.

На все современные компрессоры выпускающие их заводы наряду с технической характеристикой дают графики зависимости холодопроизводительности и потребляемой мощности от температуры кипения холодильного агента при различных температурах его конденсации.

Экономичность работы холодильной машины характеризуется холодильным коэффициентом ε. Теоретический холодильный коэффициент, как показано в расчете теоретического цикла, выражен соотношением (8).

Действительный холодильный коэффициент определяется как отношение действительной холодопроизводительности машины брутто к эффективной мощности на валу компрессора

или как отношение действительной холодопроизводительности к электрической мощности на клеммах электродвигателя (для герметичных и бессальниковых компрессоров)

Действительный холодильный коэффициент увеличивается с повышением температуры кипения и понижением температуры конденсации.

Содержание

Расчёт значения коэффициента мощности CosFi мотора холодильного компрессора БИТЦЕР
Расчёт значения коэффициента мощности CosFi мотора холодильного компрессора БИТЦЕР
МОЩНОСТЬ, ПОТРЕБЛЯЕМАЯ КОМПРЕССОРОМ
🎦 Видео

Видео:Как узнать производительность компрессора на ВЫХОДЕ. Часть 2.4.1Скачать

Расчёт значения коэффициента мощности CosFi мотора холодильного компрессора БИТЦЕР

Видео:Все что нужно знать о мощности компрессора!Скачать

Расчёт значения коэффициента мощности CosFi мотора холодильного компрессора БИТЦЕР

Коэффицие́нт мо́щности — безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.

Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига.

Можно показать, что если источник синусоидального тока (например, розетка

220 В, 50 Гц) нагрузить на нагрузку, в которой ток опережает или отстаёт по фазе на некоторый угол от напряжения, то на внутреннем активном сопротивлении источника выделяется повышенная мощность. На практике это означает, что при работе на нагрузку со сдвинутыми напряжением и током от электростанции требуется больше энергии; избыток передаваемой энергии выделяется в виде тепла в проводах и может быть довольно значительным.

Читайте также: Если компрессор кондиционера мощный

Синусоидальное напряжение (красная линия) и ток (зелёная линия) имеют фазовый сдвиг φ = 45 о , т.о. Cos φ = 0,71 — нагрузка имеет и активную, и реактивную составляющие. Мгновенная мощность (синяя линия) и активная мощность (голубая линия) рассчитаны из переменного напряжения и тока с коэффициентом мощности, равным 0,71. Расположение синей линии (графика мгновенной мощности) под осью абсцисс показывает, что некоторая часть подводимой мощности всё же возвращается в сеть в течение части цикла, отмеченного φ.

Коэффициент мощности математически можно интерпретировать как косинус угла между векторами тока и напряжения. Поэтому в случае синусоидальных напряжения и тока величина коэффициента мощности совпадает с косинусом угла, на который отстают соответствующие фазы. Это можно представить в виде треугольника векторов.

S — полная или «видимая» мощность , потребляемая из сети (kVA)

Q — реактивная или «неактивная» мощность (kvar)

P — активная или «реальная» мощность (kW)

Т.о. Cos φ равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности . Активная мощность расходуется на совершение работы . Полная мощность — геометрическая сумма активной и реактивной мощностей (в случае синусоидальных тока и напряжения). В общем случае полную мощность можно определить как произведение действующих (среднеквадратических) значений тока и напряжения в цепи. Полная мощность равна корню квадратному из суммы квадратов активной и неактивной мощностей. В качестве единицы измерения полной мощности принято использовать вольт-ампер (В∙А) вместо ватта (Вт).

Cos φ — к оэффициент мощности каждого потребителя электроэнергии необходимо учитывать при проектировании электросетей. Низкий коэффициент мощности ведёт к увеличению доли потерь электроэнергии в электрической сети в общих потерях, что выражается в избыточном потреблении электроэнергии и снижении КПД электрооборудования, питающегося от данной сети.

При одной и той же активной мощности нагрузки мощность, бесполезно рассеиваемая на проводах, обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности. Таким образом, чем меньше коэффициент мощности, тем ниже качество потребления электроэнергии.

Безусловно, холодильный компрессор, в состав которого входит асинхронный трёхфазный двигатель переменного тока, является таковым потребителем, и величина его коэффициента мощности существенно влияет на величину электропотребления всей холодильной установки.

Из теории электрических машин следует, что значение коэффициента мощности Cos φ является величиной переменной и зависит от величины нагрузки на электродвигатель. Т.е. чем ближе текущая нагрузка на валу асинхронного электродвигателя к наибольшей расчётной, тем выше значение Cos φ, тем оно ближе к 1.

Перекачиваемый холодильным компрессором газообразный хладагент в зависимости от требуемых от холодильной установки холодо- или теплопроизводительности имеет различные рабочие температуры t_o и t_c , а следовательно и величины рабочих давлений p_o и p _{c ,} которые могут варьироваться в довольно широком диапазоне (в пределах области допустимого применения разумеется). Т.о. и нагрузка на мотор холодильного компрессора может быть весьма различной — чем выше значения t o и t c , тем нагрузка на мотор выше и, соответственно, чем ниже t o и t c , тем и нагрузка на мотор ниже. Неслучайно, практически все производители компрессорного оборудования предусматривают оснащение нескольких моделей одинаковой объёмной производительности различными приводными электродвигателями, оптимизированными под различную нагрузку: высоко- , средне- и низкотемпературные модели. Это позволяет не только оптимизировать стоимость компрессоров различного назначения, но и улучшить показатели их энергопотребления.

Читайте также: High power jx35 пуско зарядное устройство с компрессором

В программе подбора оборудования BITZER Software 6.3.2 при вычислении потребляемой мощности компрессоров значение Cos φ учитывается следующим образом: P = S Cos φ (см. векторный треугольник выше). В результатах расчёта конкретного компрессора на определённом режиме работы в графе «Потребл. мощность» указывается теоретическое значение активной потребляемой мощности Р(кВт), а в графе «Ток (400V)» указывается реальное значение рабочего тока I (А), полученное с учётом реально потребляемой компрессором полной мощности S.

Таким образом, значение Cos φ можно вычислить по простой формуле: Cosφ = P/S = P/(1,732 *U*I) .

Обращаю внимание на то, что при расчётах в программе напряжение сети принимается U=400V. Но, если реальная величина напряжения отличается от расчётной, то на величину реальных Р и Cos φ это не влияет, так как выполняется соотношение U * I = const. Т.е. чем ниже напряжение в сети, тем выше рабочий ток.

Рассмотрим два примера расчёта одного и того же самого большого винтового компактного компрессора БИТЦЕР CSH95103-320Y, работающим на R134a с ECO на двух различных режимах:

Очевидно, что нагрузка на мотор этого компрессора на режиме 2 значительно более низкая, чем на режиме 1. Соответственно, значения коэффициента мощности у одного и того же мотора, но работающего на разных нагрузках получается разное.

Для повышения качества электропотребления применяются различные способы коррекции коэффициента мощности, то есть его повышения до значения, близкого к единице.

Значение коэффициента мощности	Высокое	Хорошее	Удовлетворительное	Низкое	Неудовлетворительное
cos φ	0,95…1	0,8…0,95	0,65…0,8	0,5…0,65	0…0,5

Из приведённых выше примеров 1 и 2 наглядно видно, что даёт эта коррекция для холодильных установок, особенно для компрессора чиллера ледового поля — режим 2. Величина реактивной мощности при таком режиме работы становится значительной. Величина полной мощности, учитывающей величину активной мощности, а также потребление из сети и генерацию в сеть реактивной мощности, составляет S=P/Cos φ = 140kVA

Если в системе электропитания компрессора установить корректирующую систему, повышающую значение Cos φ до 0,95 , то это позволит снизить величину полной потребляемой мощности компрессора до 132,7kVA и, таким образом, уменьшить рабочий ток с 201А до 156,6А.

Это реальный аргумент для заказчика большой холодильной машины, электропитание которой ограничено проектным заданием. Известно, что применение системы коррекции коэффициента мощности было успешно применено на объекте Хладотехника, Новосибирск. Винтовые централи с воздушными маслоохладителями на комплексе фирмы «Инмарко» . На этом комплексе добились существенного снижения полной потребляемой мощности за счёт корректировки Cos φ уже на этапе проектирования.

Читайте также: Компрессор дизельного двигателя принцип работы

Коррекция реактивной составляющей полной мощности потребления устройства выполняется путём включения в цепь реактивного элемента, производящего обратное действие. Например, для компенсации действия электродвигателя переменного тока, обладающего высокой индуктивной реактивной составляющей полной мощности, параллельно цепи питания включается конденсатор большой ёмкости.

Формула потребляемой мощности компрессора

В настоящее время многие производственные электротехнические компании предлагают готовые собранные в щите корректирующие системы по вполне приемлемым ценам. См. например, предложение Санкт-Петербургской компании ЭЛЕКТРОМИР на Установки компенсации реактивной мощности (АУКРМ)

Видео:Как высчитать производительность компрессора!Скачать