Calculation analysis of energy saving tools for fan and pump applications

This thesis analyses the calculation of FanSave and PumpSave energy saving tools calculation. With these programs energy consumption of variable speed drive control for fans and pumps can be compared to other control methods. With FanSave centrifugal and axial fans can be examined and PumpSave deals with centrifugal pumps. By means of these programs also suitable frequency converter can be chosen from the ABB collection. Programs need as initial values information about the appliances like amount of flow and efficiencies. Operation time is important factor when calculating the annual energy consumption and information about it are the length and profile. Basic theory related to fans and pumps is introduced without more precise instructions for dimensioning. FanSave and PumpSave contain various methods for flow control. These control methods are introduced in the thesis based on their operational principles and suitability. Also squirrel cage motor and frequency converter are introduced because of their close involvement to fans and pumps. Second part of the thesis contains comparison between results of FanSave’s and PumpSave’s calculation and performance curve based calculation. Also laboratory tests were made with centrifugal and axial fan and also with centrifugal pump. With the results from this thesis the calculation of these programs can be adjusted to be more accurate and also some new features can be added.

Diplomityön tarkoituksen on tarkastella energiansäästötyökalujen, FanSave ja PumpSave, laskentaa. Ohjelmilla voidaan tarkastella puhaltimien ja pumppujen taajuusmuuttajakäytön energian kulutusta ja vertailla sitä muihin säätötapoihin. FanSave –ohjelmalla voidaan käsitellä keskipakois- ja aksiaalipuhaltimia ja PumpSave –ohjelmalla keskipakoispumppuja. Ohjelmien avulla voidaan myös valita tarkasteltavalle puhaltimelle ja pumpulle sopiva taajuusmuuttaja ABB:n mallistosta. Ohjelmiin täytyy syöttää alkuarvoina tietoja laitteistosta, kuten virtauksen määrä ja hyötysuhteita. Laitteiston vuotuinen käyttöaika on tärkeä tekijä vuotuista energian kulutusta laskettaessa ja sille voidaan määrittää kokonaiskesto ja profiili. Diplomityössä esitellään puhaltimien ja pumppujen toimintaan liittyvä perusteoria ilman tarkempia selvityksiä mitoitusperiaatteista. FanSave ja PumpSave –ohjelmat sisältävät monia eri säätötapoja virtaukselle. Nämä säätötavat esitellään työssä niiden toimintaperiaatteiden ja soveltuvuuden osalta. Myös puhaltimien ja pumppujen käyttöön olennaisesti liittyvät oikosulkumoottori ja taajuusmuuttaja esitellään työssä. Työssä vertaillaan energiansäästöohjelmien laskentaa puhaltimien ja pumppujen ominaiskäyrästöjen perusteella laskettuihin tuloksiin. Vertailupohjaa ohjelmien laskentaan saatiin myös suorittamalla laboratoriotestejä keskipakois- ja aksiaalipuhaltimilla sekä keskipakoispumpulla. Työssä saatujen tuloksien perusteella ohjelmien laskentaa voidaan säätää tarkemmaksi sekä lisätä siihen ominaisuuksia.