Aandachtspunten #7 – Deellast: meer dan alleen verbruik
Bij een aanvraag krijgen we een debiet en een druk. Zelden horen we hoe lang de installatie werkelijk op dat punt draait. Bij een centrale stofafzuiging, een oven met wisselend regime of een lijn met productiewissels draait de ventilator nochtans een groot deel van de tijd in deellast. Dan rest de vraag hoe dat debiet wordt teruggeregeld.
De energievergelijking van de drie regelwijzen, met de jaarlijkse balans en de terugverdientijd van de investering, staat in het artikel « Instelling van het werkingspunt met een frequentieregelaar ». Dit artikel vult het aan: het past hetzelfde voorbeeld toe op een echte selectie en behandelt daarna stabiliteit, dichtheid, reactiesnelheid en de eisen aan de motor.
Hetzelfde voorbeeld, op een echte selectie
Een ventilator Ø1120 op 1487 tpm, uitgerust met een inlaatschoepenregelaar, gedimensioneerd voor 65.000 m³/h bij 3.900 Pa en 20 °C, neemt 93,6 kW op. Bij 50.000 m³/h vraagt het circuit nog maar 2.300 Pa.
| Regelwijze | Opgenomen vermogen bij 50.000 m³/h |
|---|---|
| Regelklep | ongeveer 82 kW |
| Inlaatschoepenregelaar ongeveer 50 % open | ongeveer 59 kW |
| Frequentieregelaar, toerental teruggebracht tot 1144 tpm | 42,5 kW |
Draait de installatie 40 % van haar 8.000 jaaruren in deellast, dan bedraagt het verschil ongeveer 126.000 kWh per jaar tussen regelklep en frequentieregelaar, en ongeveer 52.000 kWh tussen inlaatschoepenregelaar en frequentieregelaar, te vermenigvuldigen met uw kWh-prijs.
De grootteorde uit het artikel over de frequentieregelaar wordt bevestigd. De keuze van de regeling hangt ook af van de volgende criteria.
Stabiliteit: het punt dat vaak vergeten wordt
Een ventilator met een goed rendement heeft vaak een karakteristiek die eerst stijgt en daarna daalt. In het stijgende deel is de werking instabiel: het debiet schommelt, het geluid wordt pulserend, de naalden van manometers en ampèremeters slaan uit, en kanalen en steunen krijgen trillingen te verwerken. Dat is pompen.
Een regelklep dichtzetten verschuift het werkingspunt naar die zone. In ons voorbeeld begint ze rond 30.000 m³/h, minder dan de helft van het nominaal debiet: de regeling op 50.000 m³/h blijft stabiel, maar een installatie die met de regelklep verder terugregelt, komt er dichtbij. Een inlaatschoepenregelaar die sluit, haalt het stijgende deel van de karakteristiek weg. Een frequentieregelaar laat het werkingspunt langs de circuitcurve schuiven, zonder die zone te naderen.
Grenzen van de frequentieregelaar en de inlaatschoepenregelaar
- De traagheid van de waaier beperkt de reactiesnelheid. Voor een proces dat zeer snelle debietwijzigingen vraagt, zoals het harden van glas, blijft de inlaatschoepenregelaar beter geschikt.
- De motor moet erop voorzien zijn: koeling bij laag toerental, isolatie, bescherming van de lagers tegen lagerstromen.
- De inlaatschoepenregelaar voegt ook volledig open een drukverlies toe, hier ongeveer 140 Pa, dat permanent betaald wordt bij vol debiet. Hij is ook niet dicht: volledig gesloten laat hij in ons voorbeeld nog ongeveer 13.000 m³/h door. Moet het circuit afgesloten kunnen worden, dan is een bijkomende afsluitklep nodig.
Wat we van u nodig hebben om correct voor te schrijven
Het maximumdebiet, en ook het werkingsprofiel: welke debieten, hoe lang, met welke snelheid van variatie, en of het circuit afgesloten moet kunnen worden. Met die gegevens schrijven we het geheel van ventilator en regelorgaan voor, en controleren we dat elk regime in de stabiele zone blijft.
Om te onthouden
Voor een ventilator die vooral in deellast werkt, volstaat het nominale punt niet. Het werkelijke werkingsprofiel bepaalt de regelwijze, en die keuze gebeurt samen met de selectie van de ventilator.
Een installatie die permanent draait met een half gesloten regelklep? Stuur ons het nominale punt en het werkingsprofiel, dan bekijken we wat dat betekent.