高效率電機(jī)問題

在地源熱泵系統(tǒng)中所采用的各類電機(jī)，按照電機(jī)工作效率可以分為兩類：標(biāo)準(zhǔn)效率電機(jī)和高效率電機(jī)。高效率電機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)效率電機(jī)相比，根據(jù)功率的不同，其效率可高出2到10個(gè)百分點(diǎn)，高效率電機(jī)是通過更好的設(shè)計(jì)和采用可以減少損耗的特殊材料來實(shí)現(xiàn)的，但價(jià)格大約要超過標(biāo)準(zhǔn)效率電機(jī)的10%~30%，因此在全世界出售的電動(dòng)機(jī)中只有1/5是高效率電機(jī)。電機(jī)效率是機(jī)械功率輸出與電源輸入功率的比值，通常以百分比表示，圖1給出了標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)與高效率電機(jī)之間存在的差別，通過改進(jìn)的設(shè)計(jì)材料和技術(shù)生產(chǎn)的高效率電機(jī)能夠在單位耗電量中產(chǎn)生更多的功。

一般情況下，高效率電機(jī)通常具有高的負(fù)載系數(shù)、更好的絕緣和耐壓以及低發(fā)熱量和較小的振動(dòng)，從而增加了可靠性。高效率電機(jī)必須具備等于或者超過美國國際電器制造業(yè)協(xié)會(huì)（NEMA）所規(guī)定的普通電機(jī)滿負(fù)載效率。換句話說，一臺(tái)電機(jī)效率必須等于或者超過NEMA高效率電機(jī)滿負(fù)載工程效率值時(shí)才能稱為高效電機(jī)。一臺(tái)高效率電機(jī)的成本取決于：電機(jī)價(jià)格、效率、使用時(shí)間、安裝和檢修的費(fèi)用以及人工費(fèi)等。高效率電機(jī)的額外購置費(fèi)用可通過節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，迅速收回成本，通常高效率電機(jī)額外的費(fèi)用支出可以通過兩年的運(yùn)行節(jié)省下來的能耗費(fèi)來抵消。例如，假定50hp、負(fù)載因數(shù)75%的電機(jī)每年運(yùn)行超過4000h，電費(fèi)為$0.04/kWh，一個(gè)改進(jìn)點(diǎn)可節(jié)省4079kwh或者每年163美元。因此，一臺(tái)高效率電機(jī)，通過4%的效率改進(jìn)，兩年可比標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)節(jié)省1304美元，基本滿足兩年回報(bào)標(biāo)準(zhǔn)。

電機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)載的關(guān)系問題

離心式泵和風(fēng)機(jī)負(fù)載對速度變化極其敏感，轉(zhuǎn)速僅僅增加5r/min就能導(dǎo)致流速和能耗顯著增加，效率降低。所以替換一臺(tái)泵或者風(fēng)機(jī)時(shí)，必須選擇滿負(fù)載轉(zhuǎn)速等于或者低于被替換電機(jī)的轉(zhuǎn)速。驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的離心電動(dòng)機(jī)上的功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。例如，若電機(jī)轉(zhuǎn)速由1740r/min增加到1760r/min，雖然僅僅增加了20r/min，卻要增加3.5%的功耗，同時(shí)風(fēng)量或者水量也會(huì)隨著速度的平方變化。轉(zhuǎn)差和轉(zhuǎn)速依賴于負(fù)載，這可使不同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)相同的負(fù)載成為可能，例如100hp電機(jī)輸出25%額定功率時(shí)，可以用一臺(tái)50hp或者更低馬力電機(jī)代替，只不過此時(shí)的功率為50hp的50%，或者是40hp的62.5%，30hp的83%電機(jī)，25hp的滿載輸出。當(dāng)電機(jī)負(fù)載逐漸增加時(shí)，轉(zhuǎn)速會(huì)降低，滿載時(shí)轉(zhuǎn)速為滿載轉(zhuǎn)速，因此，皖南電機(jī)提示，只有較低速度或較大負(fù)載的電機(jī)能以接近同步轉(zhuǎn)速方式運(yùn)行，用較小功率的滿載高效電機(jī)以接近同步轉(zhuǎn)速的速度工作，代替原來功率較大但低速運(yùn)行的電機(jī)，可以明顯地節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

本文來源于《社會(huì)頻道》