水ポンプの省エネの余地について

Thread Content

この投稿は、2016年9月7日13時12分にWSRYLONGによって最終的に編集されました。水ポンプの省エネの可能性について簡単に述べると、省エネと環境保護は重要な国家政策です。社会全体にとって、省エネとは環境保護であり、また経済的価値でもあるのです。 石油、化学、冶金、医薬、電力、市政などの業界で、さまざまな水ポンプが大量に使用されており、その消費電力は決して無視できない。水ポンプシステムの省エネ改修は、企業にとって直接的な経済的メリットとなる。そのため、現在ではポンプのユーザーたちはポンプの省エネ改修を重視しており、ポンプの省エネ改修技術を提供する企業も登場し、企業や社会に適切なサービスと貢献を果たしています。 省エネ企業の中には、自社の事例を紹介する際、省エネ率が非常に高いものがあり、30％に達するのはごく普通で、50％を超えるケースもある。このような宣伝を多く見ていると、多くのポンプ使用者は、省エネ会社の技術を使えばどんな状況でも約30％の省エネ効果が得られると思い込み、省エネ率に対して高い期待を抱くようになる。実際にはこれは誤解なのである。 では、水ポンプの省エネの余地が果たしてどれほどあるのかという話について見ていきましょう。 水ポンプシステムが効率的に動作するためには、以下の3つの条件を同時に満たす必要があります。（1）水ポンプの定格効率は高くなければなりません。これはまず設計レベルに依存し、次に製造精度と品質に依存します； （2）水ポンプは効率の良い点で動作させる必要がある。同じ水ポンプでも、流量が異なると効率も変わってくる。水ポンプの効率は流量に応じて上に凸な曲線を描き、一般的に定格流量付近で最も高くなる。定格流量より少ない場合や多い場合は効率が低下し、定格動作条件から大きく外れると、たとえ水ポンプの定格効率が高くても、実際の運転効率は高くならない。 さらに言えば、効率を高めるためには、電動機（原動機）の負荷率や電動機の高効率領域も考慮する必要があります。つまり、ポンプシステム全体の総効率が総合的に高効率点になるようにするのです。 （3）配管（機器を含む）の損失はできるだけ小さくする必要がある。一方で、配管網および機器の設計・配置を合理的に行う必要があり、他方でポンプの性能パラメータを配管網の抵抗特性に合わせて調整し、流量制限による損失をできるだけ排除する必要がある。 ポンプの省エネ余地がどの程度あるかは、上記3つの要素が最適パラメータからどれだけ逸脱しているかによって決まります。ポンプの定格効率が低く、定格流量からの逸脱が大きく、追加配管（機器を含む）による損失が多いほど、ポンプシステム全体の効率は低下し、それに応じて省エネ余地も大きくなります。逆に、上記の3点がすべて満たされていれば、水ポンプにはほとんど省エネの余地がなく、改良する価値もない。 数年前、省エネ問題がまだ広く重視されていなかった頃、水ポンプの定格効率は低く、設計院も工事設計において省エネ問題を真剣に検討していませんでした。そのため、実際の流量が定格流量から大きく外れたり、余分な配管損失が生じたりすることが多く、結果として水ポンプの省エネの余地が大きくなり、省エネ率が20～30％に達するのが一般的でした。様々な理由により生産負荷が設計負荷を大幅に下回ると、偏差量も増大し、省エネ率にも影響を与えます。 近年、ポンプのユーザーは省エネにますます重点を置くようになり、競争力を高めるためにポンプメーカーも継続的に革新を行い、ポンプの定格効率が全体的に向上している；設計院は工事設計においても省エネを重視し、より合理的な設計を行うべきである；ユーザーもポンプの適切な配置と経済的な運用に注意する必要があります。以上の要因を総合すると、水ポンプシステムの最適パラメータからの偏差はますます小さくなっており、そのため現在の水ポンプの省エネの余地も狭まってきている。現在では、省エネ率が15％に達していれば十分優れた数値と言えるだろう。当社では最近、省エネ率が最も高い場合で31％、最も低い場合でも5％に達しました。 実際に負荷が200KWの水ポンプを例にとると、仮に省エネ率が5％程度だとしても、1時間あたり10kWhの電力を節約できます。1kWhあたりの電気代が0.8元とすると、年間で7万元以上の節約になります（この場合、私たちが受け取る料金は6万元未満であり、利用者はその年に投資額を回収でき、以降はすべて節約分が自分のものとなります）。つまり、利用者にとって経済的なメリットは非常に大きく、改修する価値は十分にあるのです。決して見過ごしてはならないことです。 一部の省エネ企業が示す省エネ率は50％を超えており、それは事実だと思われますが、間違いなく例外であり、例えば中央空調の閉ループシステムに開ループシステム用のポンプを使用するようなケースです。省エネ率30％という宣伝が多いのは、実際の事例から良い部分だけを選んでいるのかもしれず、普通の現象だと思います。皆さんも理解してくれるでしょう。 本稿では、ポンプの省エネ余地に影響を与える要因を大まかに理解し、省エネ率について合理的な予測ができるようにすることを目的としています。同時に、すべての水ポンプに省エネの余地があるわけではなく、改良の価値がないポンプもあると指摘している。 能力には限界があり、誤りや抜けが生じるのは避けられません。不適切な点がございましたら、皆様のご批判とご指摘をお待ちしております。