Экологический журнал "Волна"

Другие номера:





Внимание!
На сайте размещены неполные тексты публикаций (без пояснительных сносок и дополнительных материалов).


Первый в энергосбережении

А. Белобородов

Одним из основных энергосберегающих устройств сейчас становится частотно-регулируемый привод (ЧРП). Применение ЧРП идёт под первым номером среди 9 приоритетных общепромышленных малозатратных энергосберегающих технологий, обозначенных в федеральной программе «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года (см. подпрограмму «Энергоэффективность в сфере потребления», 2005 г.; http://www.programs-gov.ru/cgi-bin/show_com.cgi?mod=result&prg=133&year=2005).

ЧРП — это комплексное устройство, состоящее из электродвигателя переменного тока и системы управления им.

ЧРП предназначен для плавного регулирования скоростью различных механизмов. Он позволяет поддерживать ту скорость агрегата, которая нужна в это время. Это очень важно, т.к. в мире существует множество механизмов, которые производят избыточную продукцию из-за того, что они работают на одной или нескольких фиксированных скоростях. Примером являются многочисленные насосы, у которых скорость не регулируется, и поэтому они или перекачивают больше жидкости, чем надо в данный момент потребителю, или впустую её гоняют в замкнутом пространстве, стремясь преодолеть сопротивление заслонок. Энергии при этом затрачивается столько же, сколько при перекачке полного объёма жидкости, на которую рассчитан насос. Если же плавно регулировать скорость, то жидкости будет перекачиваться ровно столько, сколько необходимо. А снижение скорости ведёт к уменьшению потребления энергии двигателем, вращающим насос.

Использование ЧРП позволяет:

  • снизить потребление энергии на 20-75%;
  • уменьшить износ оборудования и увеличить срок его службы;
  • увеличить производительность;
  • повысить качество продукции.

Как видно, применение ЧРП позволяет экономить энергию прямым и косвенным способами. Прямой способ — это уменьшение потребления электроэнергии во время работы ЧРП. Косвенный — экономия за счёт того, что снижается количество и объём ремонтных работ, при проведении которых затрачивается в несколько раз больше энергии, чем при производстве нового изделия. Косвенно эффект энергосбережения достигается и за счёт увеличения производительности машин и повышения качества продукции.

Примеры экономии энергии при использовании ЧРП:

  • в сетях водоснабжения (от 30 до 60%);
  • винтовые компрессоры (до 60%);
  • системы вентиляции и кондиционирования воздуха (до 75%);
  • дымососы и вентиляторы котлов (до 70%);
  • пилорамы (более 50%);
  • металлообрабатывающие станки (до 17%);
  • городской электрический транспорт (до 40%);
  • автомобили (около 50%).

Распространение ЧРП началось с Японии в конце 70-х годов прошлого века. В настоящее время ЧРП применяется во многих областях жизни развитых стран — в промышленности, сельском хозяйстве, в коммунальной сфере, в быту. Широкое использование ЧРП объясняется тем, что он позволяет наиболее эффективно использовать самые распространенные и самые простые по конструкции электродвигатели — трёхфазные асинхронные, которые сейчас потребляют, по разным оценкам, от 40% до почти 80% всей вырабатываемой в мире электроэнергии. Поэтому экономия даже одного процента при эксплуатации асинхронных двигателей даёт ощутимый энергосберегающий эффект в масштабах мировой экономики.

В России ЧРП только начинает применяться, причём на рынке представлена, в основном, зарубежная продукция. Хотя именно в нашей стране, а именно, в Иркутской области, был запущен в строй и успешно работает с 1989 г. уникальный ЧРП, предназначенный для эксплуатации в тяжёлых климатических и технологических условиях на горных предприятиях (экскаватор на Черемховском угольном разрезе). Опыт работы данного устройства показал, что ЧРП может использоваться практически везде, где необходимо плавно регулировать скорость различных механизмов.


Черемховский шагающий экскаватор ЭШ-20/90 № 39

В 1980-х гг. лучшим в Советском Союзе считался разрез «Сафроновский». На нём работали наиболее грамотные специалисты отрасли, имевшие богатый опыт по освоению новой, самой современной техники. На этом разрезе в качестве эксперимента впервые в СССР на экскаваторе был применён частотно-регулируемый привод. (Следует особо отметить, что этот ЧРП полностью изготовлен из деталей советского производства.) Это был первый в мире ЧРП типа НПЧ-АД, установленный на шагающий экскаватор.

Экспериментальный ЧРП для экскаватора разработала группа советских конструкторов под руководством к.т.н. Николая Александровича Серова (НИИ «Гипроуглеавтоматизация», Москва). Знания, опыт, отличные организаторские способности и уверенность в своих силах Н.А. Серова предопределили успех эксперимента. После удачи с Черемховским экскаватором группа Н.А. Серова разработала модернизированный вариант ЧРП. Но из-за политико-экономических катаклизмов начала 1990-х гг. и связанных с ними финансовых проблем всё так и осталось на бумаге и в мечтах.

За границей сегодня частотные приводы используются во многих отраслях — в промышленности, в коммунальном хозяйстве, на транспорте. В России же, похоже, этот экскаватор так и останется единственным. Не забыли о нём лишь те, кто принимал непосредственное участие в создании чудо-машины.

Волна. 2004. № 2-3 (39-40). С. 50