Taajuusmuuttajaohjatun pumppukäytön simulointimallin kehittäminen ja testaus

Pumppukäytöt vastaavat noin neljänneksestä Euroopan sähkömoottoreissa kulutettavasta sähkötehosta. Energian kallistumisen vuoksi energian säästämisestä ja energiatehokkuudesta on tullut yhä tärkeämpää. Taajuusmuuttajat ovat tuoneet yksinkertaisen säätötavan, jolla suurimmassa osassa pumppukäyttöjä voidaan saada huomattavia energiasäästöjä. Koko energiansäästöpotentiaalin hyödyntämiseksi täytyy kuitenkin pumppujen toimintaa tarkkailla. Tarkkailu voidaan toteuttaa käyttämällä taajuusmuuttajan sisäisiä mittauksia pumpun toimintapisteen määrittämiseen. Tässä työssä muodostetaan kaksi simulointimallia, joilla voidaan tutkia pumppukäytön toimintapistettä ja energiatehokkuutta. Pumpattavan nesteen ominaisuuksien vaikutusta malleihin tutkitaan ja tapoja korjata virhettä selvitetään. Mallien tuottamia estimaatteja verrataan laboratorio ja pilot-kohteiden mittauksiin. Pilot-kohteiden avulla tutkitaan voidaanko simulointimalleja käyttää teollisuuden energiansäästöpotentiaalia omaavien pumppukäyttöjen havaitsemiseen.

In Europe pump drives account for a quarter of the electricity consumed in electrical motors. Due to the rise in energy prices, saving energy and energy efficiency have become important. Frequency converters have produced a simple pump control method which can produce great energy savings in most of the pump drives. To achieve the full potential of energy savings in a pump drive the operation of the pump must be examined. This can be accomplished by using the internal measurements of the frequency controller to produce information of the pump operation point. In this thesis, two simulation models are produced, which can be used to examine the pump operation point and the energy efficiency of a pump drive. The effect of fluid characteristics on the models is researched and different ways to compensate the error they produce are introduced. The estimations produced by the models are compared with laboratory and pilot-installation measurements. With the pilot-installations, the possibility to utilize the simulation models to discover energy savings potential in industrial pump drives is examined.