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渦巻きポンプの省エネ

ポンプ仕様

渦巻きポンプをインバータで制御すると、なぜ、省エネになるのでしょうか。
渦巻きポンプ特性として、回転数を変化させると、
・吐出量は回転数に比例して減少する。
・揚程は、回転数の二乗に比例して減少する。
・モーター馬力は、回転数の三乗に比例して減少する。
このような変化をします。
上表をご覧ください。
上側の黒、青、水色の各線は、ポンプ能力（吐出量と揚程）を表しています。
下の各線は、モーター馬力を表しています。
各曲線状の点は、能力の変化をみるための仕様点です。
一番上の黒色の曲線が、６０Hzの通常周波数で運転している場合の能力です。
回転数を１０％減が、青色の曲線です。
回転数を２０％減が、水色の曲線です。
曲線状の各点が、上述の条件で変化していることが分かります。

省エネ例

ポンプ仕様

渦巻きポンプの省エネの定番、インバータ変速ポンプは、一般に吐出量が多いほど電力を消費します。
吐出量が４㎥/minの場合、消費電力は２９KWです。(上図●）
吐出量が２㎥/minの場合は、消費電力は２２KWです。（上図●）
なので、必要な量が２㎥/minになるように、バルブの開度を調整すれば、７KWの省エネになります。
これに対して、インバータで回転数を調整して吐出量を調整するとどうなるでしょう。
バルブの調整での使用点が、上図●でした。
インバータで回転数を９０％に調整した時には使用点は青い曲線に移ります。その時の消費電力は、１７KWです。（上図●）
バルブで調整した場合に比べると、５KWも多く省エネできたことになります。
揚程に余裕があって、さらに回転数を８０％にできれば、使用点は水色の曲線に移り、消費電力は１２KWになります。（上図●）
上図は、渦巻きポンプの性能曲線ですが、空調用のファンも同じような省エネ効果が得られます。