نظرة عامة على مدى إمكانيات توفير الطاقة في مضخات المياه

Thread Content

تم تعديل هذا المنشور آخر مرة بواسطة WSRYLONG في تاريخ 7/9/2016 الساعة 13:12. نقاش موجز حول مدى إمكانيات توفير الطاقة في مضخات المياه. يُعد توفير الطاقة وحماية البيئة سياسة وطنية مهمة؛ فبالنسبة للمجتمع بأكمله، فإن توفير الطاقة يعني حماية البيئة، كما أنه يعني أيضًا تحقيق قيمة اقتصادية. تُستخدم مضخات المياه بكميات كبيرة في صناعات مثل النفط والكيماويات والمعادن والأدوية والطاقة والخدمات البلدية، ولا يمكن تجاهل استهلاكها للطاقة. إن إجراء تحسينات لتوفير الطاقة في أنظمة مضخات المياه يمثل فائدة اقتصادية مباشرة للشركات. لذلك، يولي مستخدمو مضخات المياه اهتمامًا كبيرًا الآن لتحسين كفاءة استهلاك الطاقة في هذه المضخات، وقد ظهرت بالتالي شركات متخصصة في تقنيات تحسين كفاءة استهلاك الطاقة في المضخات، وقدمت هذه الشركات خدمات ومساهمات قيّمة للشركات والمجتمع. عندما تقدم بعض شركات توفير الطاقة أمثلتها، فإن معدلات توفير الطاقة لديها عالية جدًا، حيث يصل هذا المعدل إلى 30% في كثير من الأحيان، بل ويتجاوز 50% في بعض الحالات. مع رؤية مثل هذه الإعلانات المتكررة، يعتقد الكثير من مستخدمي مضخات المياه أن استخدام تقنيات الشركات المتخصصة في توفير الطاقة يمكن أن يحقق معدل توفير في الطاقة يصل إلى حوالي 30% في أي ظروف كانت، ولذلك فإن توقعاتهم لمعدل التوفير مرتفعة جدًا، لكن في الحقيقة هذا مفهوم خاطئ. دعونا الآن نتحدث عن مدى إمكانيات توفير الطاقة في مضخات المياه. لكي يعمل نظام مضخات المياه بكفاءة، يجب أن يتوافر فيه الشروط الثلاثة التالية في نفس الوقت: (1) يجب أن تكون كفاءة المضخة عالية. يعتمد ذلك أولاً على مستوى التصميم، وثانياً على دقة التصنيع وجودته ； (2) يجب أن تعمل مضخة المياه في نقطة الكفاءة العالية: يجب معرفة أن كفاءة نفس مضخة المياه تختلف حسب نقطة التدفق المختلفة، وتكون كفاءة المضخة على شكل منحنى متصاعد مع تغير التدفق، وعادةً ما تكون الكفاءة في أعلى مستوياتها بالقرب من التدفق المحدد، أما إذا كان التدفق أقل أو أكبر من التدفق المحدد، فإن الكفاءة ستنخفض، وإذا انحرف التشغيل كثيرًا عن الظروف المحددة، فحتى لو كانت الكفاءة المحددة للمضخة عالية، فإن كفاءتها الفعلية أثناء التشغيل لن تكون عالية. وبالتوسع أكثر، يجب أيضًا مراعاة معدل الحمل على المحرك (المحرك الأصلي) ومنطقة الكفاءة العالية للمحرك، أي أنه يجب أن تكون الكفاءة الإجمالية لنظام ضخ المياه في أعلى مستوى ممكن. (3) يجب أن تكون خسائر الأنابيب (بما في ذلك المعدات) في أدنى حد ممكن: من ناحية، يجب أن يكون تصميم وترتيب شبكة الأنابيب والمعدات مناسبًا، ومن ناحية أخرى، يجب أن تتوافق معايير مضخات المياه مع خصائص المقاومة في شبكة الأنابيب، بهدف التخلص قدر الإمكان من خسائر الضغط. يعتمد مقدار إمكانيات توفير الطاقة في مضخات المياه على مدى انحراف القيم المذكورة أعلاه عن القيم المثالية. كلما كانت كفاءة المضخة أقل، وكلما زاد الانحراف عن الحجم المحدد لتدفق المياه، وكلما زادت الخسائر في الأنابيب والمعدات الإضافية، كانت الكفاءة الإجمالية لنظام المضخة أقل، وبالتالي يزداد مقدار إمكانيات توفير الطاقة. على العكس، إذا تم تلبية النقاط الثلاث المذكورة أعلاه، فلا يوجد مجال تقريبًا لتوفير الطاقة في مضخة المياه، وبالتالي لا يوجد أي جدوى من تعديلها. قبل سنوات عديدة، عندما لم يكن موضوع توفير الطاقة يحظى باهتمام واسع، كانت كفاءة مضخات المياه منخفضة، كما أن مكاتب التصميم لم تأخذ في الاعتبار مسألة توفير الطاقة بشكل جاد أثناء تصميم المشاريع. وهو ما أدى إلى انحراف التدفق الفعلي للمياه عن التدفق المحدد، بالإضافة إلى حدوث خسائر كبيرة في الأنابيب. ونتيجة لذلك، كان هناك إمكانية كبيرة لتوفير الطاقة باستخدام هذه المضخات، حيث كان من الشائع تحقيق معدلات توفير في الطاقة تتراوح بين 20 و30%. كما أن الحمل الإنتاجي الناتج عن أسباب مختلفة والذي يكون أقل بكثير من الحمل المصمم له، يزيد من مقدار الانحراف، كما يؤثر على معدل توفير الطاقة. في السنوات الأخيرة، أصبح مستخدمو مضخات المياه يولون اهتمامًا متزايدًا لترشيد استهلاك الطاقة. ومن أجل تعزيز قدرتهم التنافسية، تواصل شركات تصنيع مضخات المياه الابتكار، مما أدى إلى تحسين كفاءة هذه المضخات بشكل عام ； يجب على مكاتب التصميم أن تولي اهتمامًا بتوفير الطاقة في عمليات التصميم الهندسي، وأن تصمم الحلول بشكل أكثر كفاءة ； يجب على المستخدمين أيضًا الانتباه إلى التركيب المناسب لمضخات المياه وتشغيلها بكفاءة من الناحية الاقتصادية. مع أخذ كل هذه العوامل في الاعتبار، يصبح الانحراف لدى نظام مضخات المياه عن القيم المثلى أقل فأقل، ولذلك فإن إمكانيات توفير الطاقة في مضخات المياه أصبحت أقل أيضًا. لذا، فإن تحقيق معدل توفير طاقة يصل إلى 15% يعتبر إنجازًا كبيرًا في الوقت الحالي. وصل معدل توفير الطاقة لدى شركتنا مؤخرًا إلى أعلى مستوى بلغ 31%، بينما كان أدنى مستوى 5%. بالنسبة لمضخة مياه يبلغ حملها الفعلي 200 كيلوواط، وإذا افترضنا أن معدل توفير الطاقة يبلغ 5% فقط، فإنها ستوفر 10 كيلوواط/ساعة من استهلاك الكهرباء. وبافتراض أن تكلفة الكهرباء تبلغ 0.8 يوان لكل كيلوواط/ساعة، فإن التوفير السنوي سيصل إلى أكثر من 70 ألف يوان. في هذه الحالة، لن يتجاوز إجمالي التكلفة 60 ألف يوان، وبالتالي يستطيع المستخدم استرداد تكلفة المضخة خلال العام، وما يتم توفيره بعد ذلك يعود له. من الواضح أن الفوائد الاقتصادية لهذا الأمر كبيرة جدًا بالنسبة للمستخدم، ويجب بالتالي تطوير هذه المضخات، ولا ينبغي تجاهلها. تذكر بعض شركات توفير الطاقة أن معدل توفير الطاقة لديها يزيد عن 50%، وأعتقد أن ذلك صحيح، لكنه بالتأكيد حالات استثنائية، مثل استخدام مضخات في أنظمة التبريد المركزي ذات الدورة المغلقة وفقًا لمعايير أنظمة الدورة المفتوحة. أما بالنسبة للحديث المكثف عن تحقيق معدل توفير في الطاقة يصل إلى 30%، فربما يكون ذلك نتيجة اختيار أمثلة جيدة من الحالات الواقعية، ويُعد ذلك أمرًا طبيعيًا، وأعتقد أن الجميع قادرون على فهم ذلك. يسعى هذا المقال إلى تزويد القراء بفهم عام للعوامل التي تؤثر على كفاءة استخدام الطاقة في مضخات المياه، وتمكينهم من تكوين توقعات معقولة بشأن معدلات توفير الطاقة. كما يُشار إلى أنه ليس كل مضخات المياه لديها إمكانية لتوفير الطاقة، فبعض المضخات لا تستحق عملية التحسين. المستوى محدود، ومن الطبيعي وجود أخطاء وسهو، ونرحب بانتقاداتكم وتصحيحاتكم لأي أخطاء.