インバータ省エネ

インバータによりモーター、ポンプ機器の大幅な省エネ効果が実現

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インバータ省エネの原理


インバータとは、簡単に言うと、直流電力を交流電力に変換する装置です。その性質から、逆変換装置とも呼ばれています。モーターを大別すると「直流モーター」と「交流モーター」に分けられます。学校で勉強するモーターは、殆ど「直流モーター」ですが、家電製品の半数くらいでは「交流モーター」が使われています。
ポンプやファンなど、モーター使用機器の大幅な省エネを実現する切札はインバータの導入です。ここでは、インバータの概要と効果事例について解説します。
インバータ制御方式は、周波数を制御することによって、モータ回転数をコントロールする方式です。そのため、あらゆる方式の空気調和機に取付け可能で、きわめて有効な省エネ性を発揮します。これを冷凍機システムなどに適応すれば、外気温度やシステム全体の稼動状況に応じて、きめ細かなモーター制御が可能なため、大幅な効率化を実現し、省エネ効果が期待できます。

インバータのない空調システム、送風機ファンは、室内の温度が安定しない、電力消費が多いなど、とても効率が悪くなります。

モーターインバータ化(回転数制御)すると

インバータ化(回転数制御)すると、電動機の消費電力が回転数の3乗に比例して削減します。ポンプや送風機をインバータにより回転数制御させた場合、理論上、流量は周波数に比例し、圧力は周波数の2乗に比例し、消費電力は周波数の3乗に比例します。その特性を生かし、インバータで周波数を下げると、ポンプや送風機の圧力は2乗比例で減っていきます。
回転数制御(インバータ)が有効なのは、実揚程が小さく、流量比で30%~80%程度までが省エネ効果あります。

工場排気ファンの風量をインバータで制御

工場排気のファン風量を減少させるため、ダンパにより通気口を狭めて、手動で風量制御、この内容ですと風量は少なくなるが、電力使用量は変わりありません。風量制御をインバータ制御(モーターの回転速度を可変する)する事でファン電力の削減が可能です。
換気による省エネ導入事例で、ファンをインバーター化することにより効率的に換気ができ、省エネを図られます。換気は外気熱との入替えも行うので、冷暖房効果にもいい傾向が現れます。
省エネ改善ポイントその効果
インバータ制御により風量の3乗に比例したファン動力とすることができる

インバータの弱点とは

メリットしかないように思えるインバータですが、弱点もあります。それは、その動作原理からノイズが発生することです。
インバータが発するノイズは電流の波形を歪ませて、周辺機器に悪影響をおよぼすことがあります。

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