Wirtschaftliche Aspekte des Einsatzes von Frequenzumrichtern bei ...

Das heißt, dass sich der Förderstrom proportional zur Drehzahl und
die Förderhöhe quadratisch zur Drehzahl verhält. Hingegen verändert
sich die hydraulische Leistung nicht der Drehzahl entsprechend. Die
Leistungsaufnahme verhält sich proportional zur dritten Potenz der
Drehzahl.
Die Wechselbeziehungen hinsichtlich der Leistung an den
entsprechenden Punkten zweier Q / H-Kennlinien bei Drehzahlen n1
und n2 sind anhand des folgenden Beispiels erläutert:
Eine bestimmte Pumpe hat eine Druckhöhe von 10 m und einen
Wirkungsgrad von 80 % bei einem Förderstrom von 100 l/s.
Entsprechend beträgt der hydraulische Leistungsbedarf ca. 123 kW.
Vermindert man dann die Frequenz auf 90 % der ursprünglichen
Werte, geschieht folgendes:
- Der Förderstrom vermindert sich auf 0,9* 100 = 90 l/s (Abb. 1 + 2)
- Die Druckhöhe vermindert sich auf 0,9² * 10 = 8.1m. (Abb. 1)
- Der Wirkungsgrad bleibt unverändert bei 80 % (Abb. 2)
- Schließlich fällt der hydraulische Leistungsbedarf auf 0,9³ * 123 = 89,4 kW (Abb. 2)
Abb. 1: Änderungen der Q / H-Kennlinien bei
sinkender Drehzahl
Werden die entsprechenden Punkte für unterschiedliche Drehzahlen
miteinander verbunden (wie in Abb. 1 gezeigt), zeigt die sich daraus
ergebende Kurve einen konstanten hydraulischen Wirkungsgrad. Alle
Kurven haben den Verlauf von H = k * Q². Folglich nähert sich jeder
Punkt auf einer Q / H-Kennlinie dem Ausgangspunkt entlang einer
Parabel, wobei der ursprüngliche hydraulische Wirkungsgrad gehalten
wird, während die Frequenz auf Null abfällt.
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Abb. 2 Veränderungen der Kurven
von Wirkungsgrad und Antriebsleistung bei
sinkender Drehzahl