臺(tái)州某塑料制品廠有80多臺(tái)注塑機(jī)，主要生產(chǎn)日用塑料制品。廠長(zhǎng)陳老板是個(gè)精明的生意人，對(duì)成本控制特別敏感。他說(shuō)：“我們這電費(fèi)一度一塊多，一個(gè)月電費(fèi)就要幾十萬(wàn)。只要能省下一點(diǎn)，都是純利潤(rùn)。”
三年前，陳老板開(kāi)始關(guān)注注塑機(jī)加熱系統(tǒng)的節(jié)能改造。原來(lái)每臺(tái)機(jī)的料筒加熱都用接觸器控制，溫度到了就斷電，溫度低了又通電。這種方式簡(jiǎn)單，但不精確，溫度波動(dòng)大，而且接觸器頻繁通斷，本身也耗電。
陳老板的設(shè)備科長(zhǎng)向他推薦了固態(tài)繼電器改造方案。設(shè)備科長(zhǎng)解釋說(shuō)：“固態(tài)繼電器可以連續(xù)調(diào)節(jié)加熱功率，不像接觸器那樣只能全開(kāi)或全關(guān)。溫度接近設(shè)定值時(shí)，它會(huì)自動(dòng)減小功率，不會(huì)沖過(guò)頭。這樣溫度穩(wěn)定，加熱時(shí)間短，自然就省電了。”
陳老板決定先試5臺(tái)機(jī)。改造很簡(jiǎn)單，就是把原來(lái)的接觸器換成固特調(diào)功型固態(tài)繼電器，控制線路基本不用動(dòng)。工人培訓(xùn)一下就會(huì)用了。
試用一個(gè)月后，數(shù)據(jù)出來(lái)了：這5臺(tái)機(jī)的加熱電耗平均降低了18%。陳老板算了一筆賬：全廠80臺(tái)機(jī)，一年能省電費(fèi)30多萬(wàn)元。改造投資半年就能收回。
更重要的是，溫度控制精度從原來(lái)的±5℃提高到±1℃，產(chǎn)品質(zhì)量也穩(wěn)定了。陳老板說(shuō)：“客戶退貨少了，這也是錢(qián)啊。”
現(xiàn)在，全廠的注塑機(jī)都完成了改造。陳老板說(shuō)：“這個(gè)改造太值了，省電、提質(zhì)、還省心，一舉三得?！?/p>
空壓站是工廠的公共動(dòng)力設(shè)施，一般有多臺(tái)空壓機(jī)組成?？諌簷C(jī)的能耗占工廠總電耗的10%-30%，是節(jié)能改造的重點(diǎn)。
江蘇無(wú)錫一家機(jī)械制造廠的空壓站有4臺(tái)空壓機(jī)，總功率300千瓦。原來(lái)用人工控制，壓力波動(dòng)大，有時(shí)壓力高了空壓機(jī)還空轉(zhuǎn)，浪費(fèi)電。
設(shè)備科長(zhǎng)老李決定進(jìn)行變頻改造。但變頻器裝好后，又遇到了新問(wèn)題：變頻器輸出的電源需要根據(jù)壓力自動(dòng)切換給哪臺(tái)空壓機(jī)使用。
老李說(shuō)：“這個(gè)切換是關(guān)鍵。原來(lái)考慮用接觸器切換，但接觸器動(dòng)作慢，而且觸點(diǎn)容易磨損，頻繁切換壽命更短?！?/p>
后來(lái)他們選用了固特大功率固態(tài)繼電器作為切換元件。老李解釋說(shuō)：“固態(tài)繼電器沒(méi)有觸點(diǎn)，不怕頻繁切換。而且響應(yīng)快，可以在毫秒級(jí)完成切換，空壓機(jī)幾乎感覺(jué)不到波動(dòng)?！?/p>
改造后，空壓站實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制：壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)壓力，變頻器根據(jù)壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，固態(tài)繼電器自動(dòng)切換變頻器輸出到*合適的那臺(tái)空壓機(jī)。
老李說(shuō)：“現(xiàn)在壓力穩(wěn)定在±0.02MPa，比以前好多了。*關(guān)鍵的是空壓機(jī)不會(huì)空轉(zhuǎn)了，電費(fèi)降了25%。一年省下的電費(fèi)就夠改造投資了?！?/p>
工業(yè)烤箱廣泛應(yīng)用于電子、化工、食品等行業(yè)，用于干燥、固化、老化等工藝?？鞠涞臏乜鼐戎苯佑绊懏a(chǎn)品質(zhì)量，也影響能耗。
廣東東莞一家電子廠的元器件老化車(chē)間，有30臺(tái)老化烤箱，每天24小時(shí)運(yùn)行。原來(lái)每臺(tái)烤箱都用接觸器控制加熱管，溫度波動(dòng)大，而且接觸器頻繁開(kāi)關(guān)，噪音大，還費(fèi)電。
設(shè)備主管小陳說(shuō)：“我們這烤箱一年到頭不停，電費(fèi)是個(gè)大數(shù)。而且溫度波動(dòng)大，老化效果不穩(wěn)定，有時(shí)產(chǎn)品測(cè)出來(lái)數(shù)據(jù)不一致?！?/p>
他們?cè)谝慌_(tái)烤箱上做了改造試驗(yàn)：保留原來(lái)的溫控儀，但把接觸器換成固特調(diào)功型固態(tài)繼電器。小陳說(shuō)：“改造后，溫度波動(dòng)從±3℃縮小到±1℃，老化效果穩(wěn)定多了?！?/p>
更重要的是節(jié)能效果。小陳說(shuō)：“調(diào)功控制避免了頻繁通斷，加熱器壽命也長(zhǎng)了。這臺(tái)改造過(guò)的烤箱，電費(fèi)比原來(lái)省了15%。”
試驗(yàn)成功后，他們陸續(xù)改造了所有烤箱。小陳說(shuō)：“30臺(tái)烤箱一年省下的電費(fèi)，夠我們廠里發(fā)一個(gè)月工資了。”
熱處理電爐是金屬加工中的重要設(shè)備，也是耗電大戶。一些老式電爐還是人工控制，工人看著溫度表手動(dòng)調(diào)節(jié)電壓，既累又不準(zhǔn)，還費(fèi)電。
湖南株洲一家硬質(zhì)合金廠，有幾臺(tái)老式真空燒結(jié)爐，用于生產(chǎn)硬質(zhì)合金刀具。這種爐子溫度高、耗電大，而且對(duì)溫控精度要求*高。
設(shè)備科長(zhǎng)老劉說(shuō)：“我們生產(chǎn)的刀具，燒結(jié)溫度差幾度，硬度就不一樣。原來(lái)靠工人手動(dòng)調(diào)壓，溫度波動(dòng)大，質(zhì)量不穩(wěn)定，廢品率高?！?/p>
他們決定進(jìn)行自動(dòng)化改造，用智能溫控儀加固態(tài)繼電器代替人工操作。老劉說(shuō)：“選固態(tài)繼電器是因?yàn)樗梢赃B續(xù)調(diào)節(jié)功率，不像接觸器那樣只能開(kāi)或關(guān)。這樣溫度控制更平滑，不會(huì)沖過(guò)頭?！?/p>
改造后，爐溫穩(wěn)定在設(shè)定值±1℃以內(nèi)，比以前的人工控制精確多了。老劉說(shuō)：“產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定了，廢品率從8%降到2%。而且省電20%，一年省下的電費(fèi)就夠改造投資了?！?/p>
干燥是很多工業(yè)生產(chǎn)中能耗*大的環(huán)節(jié)之一。無(wú)論是糧食烘干、木材干燥，還是化工原料干燥，都需要消耗大量熱能。
黑龍江一家糧食加工企業(yè)，有大型糧食烘干塔，日處理能力500噸。原來(lái)用燃煤熱風(fēng)爐，熱效率低，污染大，而且溫度控制不精確，糧食容易烘過(guò)頭。
廠長(zhǎng)老王決定進(jìn)行節(jié)能改造，改用生物質(zhì)熱風(fēng)爐，并加裝自動(dòng)溫控系統(tǒng)。自動(dòng)溫控系統(tǒng)的核心就是固態(tài)繼電器。
設(shè)備科長(zhǎng)解釋說(shuō)：“烘干塔有多個(gè)溫區(qū)，每個(gè)溫區(qū)需要獨(dú)立控制。固態(tài)繼電器可以根據(jù)溫度信號(hào)連續(xù)調(diào)節(jié)熱風(fēng)閥的開(kāi)度，讓每個(gè)溫區(qū)都保持在**溫度?！?/p>
改造后，烘干效果大大改善。老王說(shuō)：“糧食水分均勻多了，再?zèng)]有烘過(guò)頭的。而且生物質(zhì)比燃煤便宜，加上精確控制減少浪費(fèi)，一年省下的燃料費(fèi)就有幾十萬(wàn)。”
很多企業(yè)有恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室，用于產(chǎn)品測(cè)試、材料老化等。這些實(shí)驗(yàn)室需要24小時(shí)運(yùn)行，能耗很大。
江蘇蘇州一家電子材料企業(yè)，有一個(gè)200平方米的恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室，常年保持在23℃、55%RH。原來(lái)用普通的空調(diào)和除濕機(jī)控制，壓縮機(jī)頻繁啟停，不僅能耗大，而且溫濕度波動(dòng)也大。
設(shè)備主管小張說(shuō)：“我們算過(guò)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)室一年的電費(fèi)要十幾萬(wàn)。而且溫濕度波動(dòng)大，測(cè)試數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，客戶有意見(jiàn)。”
他們決定對(duì)實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造，采用變頻技術(shù)，用固態(tài)繼電器作為控制元件。小張解釋說(shuō)：“變頻壓縮機(jī)可以連續(xù)調(diào)節(jié)制冷量，不像普通壓縮機(jī)那樣只能開(kāi)或關(guān)。固態(tài)繼電器的作用是精確控制變頻器的輸出。”
改造后，溫濕度波動(dòng)從原來(lái)的±2℃、±10%RH縮小到±0.5℃、±3%RH，測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定多了。電費(fèi)也降了30%，一年省下四五萬(wàn)。
小張說(shuō)：“這個(gè)改造很值，既提高了測(cè)試質(zhì)量，又省了電費(fèi)，兩年就能收回投資?！?/p>
陶瓷、耐火材料等行業(yè)都需要各種工業(yè)窯爐，窯爐能耗占生產(chǎn)成本的比例很高。
廣東佛山一家陶瓷企業(yè)，有兩條瓷磚燒成窯，每條長(zhǎng)200米，年產(chǎn)瓷磚上千萬(wàn)平方米。窯爐能耗占生產(chǎn)成本的30%以上，是成本控制的重點(diǎn)。
設(shè)備科長(zhǎng)老陳說(shuō)：“我們這窯爐燒的是天然氣，一天就要燒掉好幾萬(wàn)。只要節(jié)能一個(gè)百分點(diǎn)，一年就是幾十萬(wàn)?！?/p>
他們對(duì)窯爐的溫控系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)，用固態(tài)繼電器替代了原來(lái)的接觸器。老陳解釋說(shuō)：“原來(lái)用接觸器控制燒嘴，只能一級(jí)一級(jí)調(diào)，溫度波動(dòng)大。用固態(tài)繼電器可以連續(xù)調(diào)節(jié)燃?xì)忾y開(kāi)度，溫度穩(wěn)定多了，不會(huì)沖過(guò)頭?！?/p>
升級(jí)后，窯爐溫度波動(dòng)從±10℃縮小到±3℃，不僅產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定，天然氣消耗也降低了8%。老陳說(shuō)：“一年省下的天然氣費(fèi)，夠買(mǎi)一輛好車(chē)了?！?/p>
大型工廠的中央空調(diào)系統(tǒng)，能耗往往排在*二位，僅次于生產(chǎn)設(shè)備。
浙江寧波一家汽車(chē)零部件廠，廠房面積5萬(wàn)平方米，中央空調(diào)每年要用掉上百萬(wàn)度電。設(shè)備經(jīng)理老周一直在想辦法節(jié)能。
他們了解到，空調(diào)系統(tǒng)*大的浪費(fèi)是冷量過(guò)?！鳈C(jī)不管實(shí)際需要多少冷量，都滿負(fù)荷運(yùn)行，浪費(fèi)嚴(yán)重。如果能讓主機(jī)根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)，就能省不少電。
改造方案是加裝一套自動(dòng)控制系統(tǒng)，根據(jù)回水溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)主機(jī)運(yùn)行狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)的關(guān)鍵元件就是固態(tài)繼電器。
老周說(shuō)：“固態(tài)繼電器的作用是根據(jù)PLC的指令，自動(dòng)切換主機(jī)的加載和卸載。因?yàn)闆](méi)有觸點(diǎn)，可以頻繁切換，不像接觸器那樣容易壞?！?/p>
改造后，空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)調(diào)節(jié)，避免了冷量過(guò)剩。一個(gè)夏季下來(lái)，空調(diào)節(jié)電25%。老周說(shuō)：“一年省下二三十萬(wàn)電費(fèi)，改造投資一年就收回了?！?/p>
水泵是工業(yè)上*常見(jiàn)的設(shè)備之一，從供水、循環(huán)到排水，到處都有它的身影。水泵的能耗也很大，特別是那些常年運(yùn)行的水泵。
山東一家化工廠的循環(huán)水系統(tǒng)，有4臺(tái)大功率水泵，每臺(tái)功率200千瓦，常年運(yùn)行。原來(lái)用閥門(mén)調(diào)節(jié)流量，很多能量都浪費(fèi)在閥門(mén)上了。
設(shè)備科長(zhǎng)老吳決定進(jìn)行變頻改造，讓水泵根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)調(diào)速。變頻器裝好后，需要加裝切換裝置，以便在一臺(tái)變頻器故障時(shí)能快速切換到工頻運(yùn)行。
這個(gè)切換裝置要求動(dòng)作快、可靠。老吳選用了固特大功率固態(tài)繼電器。他說(shuō)：“固態(tài)繼電器沒(méi)有觸點(diǎn)，不怕大電流沖擊。而且響應(yīng)快，可以在毫秒級(jí)完成切換，水泵幾乎感覺(jué)不到波動(dòng)。”
改造后，水泵可以根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)速，閥門(mén)全開(kāi)，不再浪費(fèi)能量。電費(fèi)降了30%，一年省下上百萬(wàn)。老吳說(shuō)：“這個(gè)改造太值了，兩年就收回了投資?！?/p>
電鍍生產(chǎn)中，電源的效率和精度直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和能耗。
江蘇一家電鍍廠，有幾十臺(tái)整流器，用于鍍鋅、鍍鎳等工藝。原來(lái)用的是普通可控硅整流器，效率低，功率因數(shù)也低，還產(chǎn)生大量諧波。
設(shè)備科長(zhǎng)小陳說(shuō)：“我們這電鍍一天到晚不停，電費(fèi)是個(gè)大數(shù)。而且老整流器效率低，好多電都變成熱量散掉了，夏天還要額外花電費(fèi)來(lái)降溫?！?/p>
他們決定逐步更換高效開(kāi)關(guān)電源。新電源內(nèi)部用了大量固態(tài)繼電器，用于控制輸出和保護(hù)。小陳說(shuō)：“固態(tài)繼電器響應(yīng)快，可以在微秒級(jí)時(shí)間內(nèi)保護(hù)電源，防止短路損壞?！?/p>
換上新電源后，電鍍效率提高了，電費(fèi)降了20%。小陳說(shuō)：“新電源發(fā)熱少，夏天車(chē)間溫度也降了，工人都說(shuō)舒服多了?！?/p>
工廠照明雖然單個(gè)功率不大，但數(shù)量多、時(shí)間長(zhǎng)，累計(jì)起來(lái)能耗也很可觀。
四川成都一家機(jī)械加工廠，廠房面積2萬(wàn)平方米，有上千盞工礦燈，每天照明十幾個(gè)小時(shí)。原來(lái)用的是普通金鹵燈，功率大，壽命短，照明效果也不好。
廠長(zhǎng)老張決定進(jìn)行LED改造，全部換成LED工礦燈。但LED燈需要直流驅(qū)動(dòng)，而且需要根據(jù)自然光線自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，才能*大程度節(jié)能。
他們選用了帶調(diào)光功能的LED驅(qū)動(dòng)電源，并用固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)光。老張解釋說(shuō)：“固態(tài)繼電器可以根據(jù)光控信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)LED燈的亮度?？看暗牡胤桨滋炜梢哉{(diào)暗，里面保持*亮，這樣*省電。”
改造后，照明電費(fèi)降了60%。老張說(shuō)：“一年省下的電費(fèi)，兩年就能收回改造投資。而且LED燈壽命長(zhǎng)，好幾年不用換，維護(hù)成本也省了?！?/p>
大功率電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電流很大，不僅沖擊電網(wǎng)，也消耗大量電能。軟啟動(dòng)可以減小啟動(dòng)電流，既保護(hù)設(shè)備，又節(jié)省電能。
河南鄭州一家水泥廠，有幾臺(tái)大功率風(fēng)機(jī)，每臺(tái)功率500千瓦。原來(lái)用直接啟動(dòng)，啟動(dòng)電流是額定電流的五六倍，電網(wǎng)電壓都跟著波動(dòng)。
設(shè)備科長(zhǎng)老李說(shuō)：“每次啟動(dòng)那幾秒鐘，電表轉(zhuǎn)得飛快，看著都心疼。而且大電流對(duì)電機(jī)和電網(wǎng)都是沖擊。”
他們加裝了軟啟動(dòng)器，并用固態(tài)繼電器作為旁路開(kāi)關(guān)。老李解釋說(shuō)：“軟啟動(dòng)器讓電機(jī)慢慢加速，啟動(dòng)電流只有額定電流的兩三倍。等電機(jī)啟動(dòng)完成，再用固態(tài)繼電器切換到主電源，這樣*節(jié)能。”
改造后，啟動(dòng)電流小了，電費(fèi)省了，設(shè)備壽命也長(zhǎng)了。老李說(shuō)：“雖然軟啟動(dòng)器不便宜，但幾年下來(lái)省的電費(fèi)和維修費(fèi)，足夠回本了?！?/p>
這些節(jié)能案例表明，固態(tài)繼電器雖然個(gè)頭不大，但在節(jié)能降耗方面的作用卻不小。它通過(guò)精確控制，減少能量浪費(fèi)；通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行，提高設(shè)備效率；通過(guò)快速切換，減少?zèng)_擊損耗。在當(dāng)前雙碳目標(biāo)的大背景下，這種“隱形**”的價(jià)值越來(lái)越凸顯。固特電氣將繼續(xù)開(kāi)發(fā)更多高效節(jié)能的固態(tài)繼電器產(chǎn)品，助力各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。
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