ポンプのサイズが小さすぎるために必要な流量や圧力を達成できない場合、その性能を向上させる工夫には限界があります。多くの場合、唯一の解決方法はポンプの交換です。しかし、ポンプのサイズが大きすぎる場合は流量と圧力の面で性能を最適化する方法がいくつかあります。 

このタスクでは、能力制御の様々なオプションと、それぞれのメリットとデメリットについて解説します。 

まずは最も効果的な制御方法の速度制御から見ていきましょう。周波数制御と圧力センサを組み合わせて設置すると、ポンプの速度を需要に合わせて自動的に調整することができ、常に最適な圧力と流量が維持されます。 

定速制御とは異なり、ポンプが必要以上に速い速度で運転することがないため、消費電力が大幅に削減されます。消費電力と速度の関係は3乗に比例する関係です。例えば速度を10%落とすと電力を約30%も節約することができます。 

周波数制御は、信頼性の高い性能とエネルギー効率の良い運用に加え、ポンプと電動機に対する保護機能を内蔵しているというメリットもあります。これによって、過負荷、過電流や過電圧、低電圧、相間アンバランスなど様々な電気的事象からシステムを保護することができます。 

ポンプの出力は弁によっても効果的に制御することができます。絞り弁はシステム内の摩擦を上昇させて流量を減少させます。  

しかし、エネルギー効率の点では実用的な方法とは言えません。この方法は弁によって水量を制限し、圧力を低下させます。ポンプの回転数はこの間も変化していないからです。 

自動車を常に全速力で運転させながら、同時にブレーキを使って速度を落としているようなものです。

ポンプの出力を制御するもう1つの方法が、インペラの直径を修正するやり方です。インペラの直径をわずかに小さくすることで、必要な流量と圧力を実現します。 

インペラの改造はある程度の費用がかかりますが、流量と圧力を効果的に下げることができます。一度インペラを改造すると元の直径に戻すことはできないため注意が必要です。再び圧力を上げる必要が出てきた場合は、ポンプ全体か、少なくともインペラを交換しなければならなくなります。    

このように、ポンプの出力を制御する方法はいくつかあります：

• 速度制御
  
• 絞り弁
• インペラの直径修正　です。

どの方法を使っても目的は達成することができますが、運用費とエネルギー効率はそれぞれ異なります。