發布日期：2022-04-27 點擊率：140
迄今為止在有關能源轉換的討論中，對于效率分析的關注度都嚴重不足。而一家泵生產廠則非常關注這一問題，能夠為用戶提供泵的效率評估服務。實踐證明：利用先進的新技術能夠把泵的節能效率從50%提高到80%。
在新能源的開發與利用方面，德國始終走在世界最前沿。那么，德國現在的能源架構已經開始轉換了嗎？事實是，可再生能源的利用，如太陽能、地熱能、風能和生物質能等可再生能源的開發已經使德國的國家政策不堪重負，建設高壓和超高電壓輸電線路和電力儲存技術的研發等都明顯落后一步。如果政府不是將全部注意力都集中于電力生產，而是更加關注電的使用效率，相信情況會有所改觀。有專家稱，最佳的政策是關注生產中根本沒有使用的能源，即生產節約下來的能源，這才是能源過渡的鑰匙。因為未加利用的能源既不必生產，也不必輸送和存儲。
圖1 在工業企業中電動機消耗的電力約占70%，其中50%以上的電動機都用于驅動泵、鼓風機和壓縮機
在生產和生活中，泵所消耗的電力占全球電力總量的20%～25%；泵利用電力完成了冷卻、加熱、鍋爐供水、生活用水和水處理等多種多樣的工作（圖1）。在進行新產品設計時，《歐盟生態設計技術法規應對指南》保證人們今后只能使用高效率的泵。而且用戶能夠得到專業的技術咨詢服務，了解已經安裝使用的泵系統的效率情況。雖然已經安裝的泵系統能夠正常可靠的運行，但其效率往往不高。因為過去人們過多的關注“安全性”，而選擇了比實際需求更大規格的設備。在這一設計理念的指導下，用戶多利用節流或者旁通技術使泵的輸出流量與實際需要的流量保持一致。另外，現有泵系統也會隨著使用年限的增加而老化，而用戶很少能及時進行技術改造。因此，幾乎所有設備中都有提高泵系統效率的潛力可以挖掘。
專業技術揭露泵系統能源浪費
為了確定泵系統中的能源浪費情況，Grundfos公司為用戶提供泵系統能源效率分析評估的技術服務，這是一種對泵在整個生命周期內的成本進行分析評判的技術服務。
檢測分析的工作量大小與泵系統的安裝情況有關：無調節裝置的剛性泵系統分析評估的速度相對較快，所需時間相對較短，可以簡單的完成檢測分析（例如流量和壓力恒定的高架罐灌裝系統）。具有變量輸送和壓力調節功能的泵系統檢測比較復雜，所需時間也較長。因為在這樣的應用場合中，大都是聯級控制的多級泵，并常常帶有轉速調節系統，因此其檢測時所需的時間也比剛性的單級泵要長，必須通過數據采集并繪制性能曲線來完成評估（圖2）。
圖2 在泵系統節能效率分析評估技術的幫助下，用戶可以采集泵系統安裝和使用中的各項數據
怎樣才能測定這些數據呢？檢測的基本數據分為3類：數字數據，如輸送量和能源消耗；模擬數據，如壓力、溫度或者水位；工況數據，如泵或者閥的開啟和關閉。
Grundfos的工程師根據檢測數據提出一個注明各項費用的泵系統改造的詳細建議書。結合計算出的ROI（投資回收期），用戶就能獲得通過泵系統改造所帶來的節能和成本收益的詳細信息。基于以上數據和信息，企業決策者們就能夠非常明了并清晰選擇最合適的解決方案：
●用高效率泵和高效電動機來替代現有的泵系統是非常有意義的（圖3、4）；
●用符合實際生產需要的聯級控制系統來更新老的控制系統；
●利用Grundfos公司控制調節系統中集成的系統特性實現壓力調節；
●將檢測和監控傳感器正確安裝在泵系統的關鍵位置；
●微調泵系統的工作參數，例如，在周期性工作的泵系統中結合轉速調節裝置提高溫差，就能夠明顯改善電動機的功率性能，實現節能。
圖3 沒有合適的電動機再好的泵也會有能源損耗。圖示為能源利用率符合IE4標準的MGE高效電動機
準確的效率檢查實現更多能源節約
泵系統節能效率分析評估的實例證明：采用了新的泵系統分析檢測技術之后，可以把泵系統的節能效率從50%提高到80%。
例如，在完成了制冷泵的節能分析評估后，Pfung市啤酒釀造廠就明顯的降低了生產中的能源費用，在短短5個月時間里就收回了泵系統節能分析評估的投資。
另一個實例是制藥廠Novo Nordisk公司的冷卻水設備所配置的泵系統。該設備中有9臺24h連續運行的泵系統，由于泵系統故障導致的停產檢修給企業帶來了無法承受的經濟損失。針對這一情況，專家建議安裝使用節能型的雙泵系統。這樣，一臺泵出現故障需要檢修時，系統中的另一臺泵仍能保證設備可靠的正常啟動和工作。泵系統改造前這一冷卻水設備每年消耗的電力為2365000kW.h；技術改造后每年可節約40%的電力，僅需920000kW.h，僅依靠節約的電力費用就可在3年內收回全部投資。
今天，利用高效率的泵系統實現節能已經是一項非常成熟的技術了。但為什么多年來一直得不到推廣呢？有兩個基本原因，第一是企業低估了泵的節能潛力，第二個主要障礙是節能措施的財政支持。
圖4 配用高效節能的MGE電動機和轉速調節裝置的設備，企業可以明顯降低能源費用
第二個原因的影響非常嚴重。企業常常因不是必要的投資而謝絕泵系統的技術改造（例如根據特殊事故特殊處理的觀念，企業常常會等到設備大修時再考慮這一問題）。另外，還有一些企業規定了最長的投資回收期，多為兩到三年。
另外，還有一個非常重要的背景原因，即企業管理者按照投資回收期AMZ或者投資回報率ROI來評價用于泵系統改造的投資。那么，這種考察和判定方法正確嗎？準確地說是不正確的：因為AMZ投資回收期描述的是，何時能夠收回投入的資金。也就是說，從企業經濟學的角度來看，投資回收期AMZ是一個風險評估的尺度，而不是一個表示盈利能力的尺度。長期投資，例如在能源領域中的投資，可以在很長的使用年限中發揮節約效力。從短時間的AMZ投資回收期角度考察長期投資的效益是不科學的。因此，在能源利用率的考察中，企業不應把眼光盯在表示短時間概念的投資回收期上，相反應從所投資技術整個使用年限內的資本收益角度出發考慮問題。
節能分析推動可持續發展
由Grundfos公司完成的大量泵系統節能分析評估實例可知：現已安裝使用的泵系統中有著很大的節能潛力可以挖掘。“低水平”的泵系統甚至可以實現高達80%的能源節約。作為全球技術領先的、以可持續發展為主導的泵設備供應商，Grundfos公司的目標是：利用一切可能的機會和措施，積極主動的介紹泵系統節能的可行性和能夠實現的節能潛力。在貫徹落實《歐盟生態設計技術法規應對指南》時，Grundfos公司就主動采取了技術措施，以滿足更加嚴格的節能規范的要求。在“主動的節能”這一口號下，Grundfos公司向世人展示了“提高能源效率是我們現有的最清潔、最安全和最經濟的能量來源”，而準確的數字和真實的案例則是最好的證據。
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