变频调速节能技术在各行各业得到了广泛的应用。除供水系统外，变频调速节能技术在大型炼油厂、化工厂、电梯、中央空调、隧道通风、矿井通风等领域都取得了很好的节能效果。下面介绍在通风系统中风机和空气压缩机的节能应用。

1.风机变频调速的应用

在中央空调、炼钢厂、水泥厂、化工厂、矿山等行业中都要使用风机。而风机最大的特点是负载转矩与转速的平方成正比，而轴功率与转速的立方成正比。对风机进行变频调速控制直接影响到通风的效果、风机的使用寿命和电能的消耗。因此根据风量（或风压）需要调节电动机转速可以节约大量的电能。当风机转速不变时电动机输出功率不变，通常风机开度为50%～80%，挡风板造成富裕风量的浪费。变频器直接控制风量，很好地解决了这个问题。电动机变频调速是无级调速，使用变频调速可以使风机平稳起动和停止，工作更可靠，运行性能更好。

例：某化工厂有一台85kW风机，选配电动机型号Y280M-4，90kW。平均全年运行330天，通常情况下风机开度不到70%，电能浪费较严重。对其进行节能改造，技术改造投入约10万元。下面分析其经济效益。

1）改造前实测数据

U=380V，I=160A，cosφ=0.887，P=93.4kW

改造前每年耗电量：

W_pq=93.4×24×330=739728kWh

2）改造后实测数据

U=380V，I=100A，cosφ≈1，P=65.4kW

改造后每年耗电量：

W_ph=65.4×24×330=517968kWh

3）每年节省的电量

ΔW=W_pq-W_ph=739728-517968=221760kWh

节电率ΔE(www.daowen.com)

电价为0.6元/kWh，技术改造后年节约电费

221760×0.6=133056元

可见对这台风机进行技术改造节能效果非常明显，大约9个月即可收回全部投资。此外采用变频器对风机进行节能改造，系统结构简单、改造方便；使用变频器后风机可以软起软停，减少了设备机械冲击、延长设备使用寿命、降低设备维修费用。

2.空气压缩机变频调速的应用

空气压缩机在工矿企业中应用十分普遍。对压缩机的控制主要是空气压力，在冷冻或冷却系统中，常以温度作为控制变量。压缩机配套的电动机容量一般较大，且大多是常年连续运行的，故节能的潜力很大。传统的压缩机控制方式主要有：（1）手动调节输入或输出口阀门开度，（2）用机械方式进行自动卸载与装载控制，（3）通过改变叶片的角度来调节压力或流量。

由于压缩机不能排除在满负载运行的可能性，所以只能按最大需求来选择电动机容量，因此设计容量一般偏大。在实际运行中，轻载运行的时间较多。采用调节阀门开度或改变叶片的角度的方法，即使在需求量较小的情况下，也不能减小电动机的运行效率。如采用变频调速，可大大提高运行效率，节能潜力很大。

例：某厂有一台空气压缩机为50kW，所配电动机为Y250M-4、55kW、380V。变频器功率应大于电动机功率的1.15倍，按照功率等级选择变频器功率为75kW，输入电流为150A，因此选用powtranPi97G变频器。该变频器适用380V、50～60Hz电源，输出频率调节为0.5～400Hz，可显示电动机的设定频率、运行频率、转速、电流、电压等。在通风系统正常用风的情况下，安装变频器前后测试数据见表5-2。表中，安装变频器后的电压、电流和功率因数均为变频器输入端的测试结果。空气压缩机平均每天运行20h，打压和卸压时间大约各占一半。全年运行300天。对这台空气压缩机进行节能改造，变频器和控制系统总投入约5万元。下面分析其经济效益。

每天节约电量：（55.4-52.2）×10+（52.4-43.5）×10=121kWh

电价0.60元/kWh，每天节约电费72.6元。每年节约电可达2.178万元。

表5-2 电力消耗对比表

该空气压缩机加装变频器和控制系统后节能效果非常明显。而且节省润滑油，降低噪声。节省润滑油的原因是变频控制卸压时转速降低，注油器注油量仅为正常转速的60.5%，油泵此时供传动机构的润滑油压力下降不低于0.1MPa，供油量降低1/3，再考虑延长换油时间节约的油量，则总的耗油量为使用变频器前的50%。另外，在卸载荷状态下，噪声由74.5dB降为69dB，可见机械磨损降低，减小了维修工作量及配件消耗。

每年节约润滑油和维修费用约2万元。两项费用相加，每年节约可达4.2万元。大约14个月即可收回全部投资。可见变频调速在空气压缩机方面具有很好的推广前景。