Частотный насос – Принцип работы частотных насосов в системе отопления

Принцип работы частотных насосов в системе отопления

В современных системах отопления всё чаще используется насосы с частотным регулированием потока теплоносителя, или их еще называют — частотными насосами. Многие пользователи стараются выяснить преимущества данных устройств перед обычными насосами, поскольку частотные насосы стоят немного дороже, чем их классические аналоги. Чем оправдана повышенная стоимость циркуляционных насосов с частотным регулированием? Давайте разбираться.

Достоинства частотных насосов

Насосы с частотным регулированием имеют два основных преимущества перед обычными. Главными преимуществами насосов с частотным преобразованием можно считать:

• Они могут работать в режимах, пропорциональных давлению теплоносителя;
• Меньший расход электроэнергии, поскольку частотный работает более рациональней, чем классический.

На самом деле этих преимуществ гораздо больше, но об этом — ниже.

Работа в режиме пропорционально давлению очень важна в системах отопления, где расход теплоносителя регулируется терморегуляционными вентилями, которые установлены на радиаторах. Эти вентили еще называют термостатическими вентилями и с помощью данных устройств можно регулировать подачу теплоносителя в радиатор. Закрывая вентиль проток через радиатор уменьшается, тем самым увеличивая нагрузку на циркуляционный насос, поскольку пропускная способность отопительного контура немного снижается.

В чём разница между частотным насосом и классическим

Обычный циркуляционный насос в условиях повышенной нагрузки продолжает работать в стандартном режиме, тем самым создавая избыточное давление на выходе, что влечет за собой повышенный расход электроэнергии. Частотный насос, в условиях снижения пропускной способности отопительного контура, снижает обороты при помощи частотного преобразователя, тем самым препятствуя созданию избыточного давления на выходе насоса, что существенно экономит электроэнергию.

При использовании обычных циркуляционных насосов в системах отопления, наряду с термостатическими вентилями, возникают посторонние шумы, связанные с перепадом давления в системе отопления. Эти посторонние шумы наиболее отчетливо слышны в ночное время, и оказывают раздражающее действие во время отдыха. Закрытие вентилей создаёт паразитные гидравлические сопротивления, которые увеличивают нагрузку на циркуляционный насос обычного типа, что не лучшим образом сказывается на его долговечности.

Принцип работы частотного насоса

Использование циркуляционного насоса с частотным управлением может решить массу проблем. Он сам определяет для себя режимы работы, поскольку моментально адаптируется под перепады давления в отопительном контуре. Частотный преобразователь внутри управляет оборотами двигателя, и как только сопротивления в системе отопления начинает увеличиваться, с помощью частотного преобразователя, сразу же уменьшаются обороты двигателя. Это позволяет стабилизировать давление на выходе и поддерживать данное давление на заданном уровне. В таких условиях частотный насос работает в щадящем режиме, что положительного сказывается на сроке его службы, и не ведёт к неоправданному расходу электроэнергии. 

С помощью частотного насоса достигаются идеальные параметры работы системы отопления, в которой применяются термостатические вентили. Также отсутствие перепадов давления положительно сказывается на сроке службы трубных соединений и фитингов, а также на состоянии самих труб и теплообменника. Также такие насосы имеют некоторые конструкционные особенности, которые отличают данные устройства от обычных циркуляционных насосов. Насосы с частотным преобразованием изготовлены с применением постоянных магнитов, что позволяет существенно снизить потребление электроэнергии.

Частотник можно сравнить с энергосберегающей лампой, которая хоть и дороже обычной, но приносит ощутимую экономию при длительном использовании. Насосы частотного типа также экономят бюджет пользователя, хоть и сам насос стоит немного дороже, чем его классический собрат. При использовании частотного насоса в системах отопления на долговременной основе, экономический эффект — очевиден. Частые перепады давления в отопительном контуре могут со временем вывести обычный циркуляционный насос из строя, а данный элемент системы отопления является одним из самых дорогостоящих. Частотный же насос работает в оптимальных условиях, и имеет вдвое больший срок эксплуатации.

Дополнительные возможности частотного насоса

Насосы с частотным преобразованием имеют специальный дисплей, на котором отображается информация об объёме перекачиваемого теплоносителя — в час. Также насосы данного типа имеют органы управления в виде кнопок, с помощью которых можно задавать вручную режимы работы насоса. Частотный насос, с помощью кнопок управления, можно настроить на обычный режим, что позволит использовать это устройство, как обычный нерегулируемый насос. Это делается по желанию пользователя, а также при необходимости установки частотного насоса в системах отопления, где не используется термостатические вентили. Режимы работы частотного насоса также отображаются на светодиодном дисплее.

Энергопотребление и нагрев

В условиях максимальной нагрузки циркуляционный насос частотного типа расходует не более 20 Вт электроэнергии. И всё это благодаря тому, что в данном насосе используются постоянные магниты. При минимальном снижении оборотов частотный насос расходует всего 12-13 Вт, в то время как обычный циркуляционный насос постоянно расходует около 50 Вт — в среднем.

В условиях снижения пропускной способности отопительного контура, в силу закрытия термостатических вентилей, обычный насос продолжает работать на штатных оборотах, пытаясь преодолеть сопротивление. На выходе насоса растет давление, и вместе с тем повышается нагрев самого насоса, что также негативно сказывается на сроке его эксплуатации. Циркуляционный насос с частотным регулированием не имеет таких недостатков, поскольку он подстраивается под сопротивление отопительной системы, и его двигатель работает в комфортных условиях без излишнего нагрева. Частотный насос рассчитан для работы десятилетиями.

Положительное воздействие на элементы отопительной системы

Также нивелирование частотным насосом перепадов давления в отопительном контуре благотворно сказывается на сроке службы расширительного бачка. Перепады давления заставляют резиновую мембрану, которая используется в расширительных бачках, сжиматься и растягиваться, что со временем приводит к выходу расширительного бачка из строя.

Отсутствие перепадов давления, которое гарантировано при использовании насоса с преобразователем, позволяет работать расширительному бачку практически в одном режиме, который не влечет за собой растягивание или сжимание резиновой мембраны. Всего лишь нужно чётко следить за давлением воздуха в расширительном бачке, и периодически подкачивать его. Это должен делать специалист, который обслуживает вашу систему отопления.

При использовании циркуляционного насоса с регулированием, гораздо дольше служат радиаторы. Это также связано напрямую с отсутствием перепадов давления в отопительном контуре, которые способствуют деформации радиаторов, что со временем приводит к появлению микротрещин, а затем и свищей.

Заключение

Циркуляционные насосы с частотным преобразованием завоевывают всё большую популярность, невзирая на немного большую стоимость, чем у обычных насосов. Преференций от такого оборудования гораздо больше и все затраты на покупку данного устройства с лихвой компенсируется — экономией электроэнергии и работой системы отопления в правильном режиме. Также использование такого оборудования несёт пользователю повышенный комфорт, поскольку работа системы отопления становится практически бесшумной.

Циркуляционный насос с частотным преобразованием не только задает правильные параметры функционирования отопительного контура, но и положительно отражается на работе отопительного котла. Отсутствие перепадов давления, в первую очередь, очень благотворно отражается на теплообменнике, избавляя его от постоянных деформаций, которые вызваны скачками давления в системе отопления. Такие насосы — это очень полезная инновация в отопительных системах и за этой инновацией — будущее.

eurosantehnik.ru

Частотное регулирование насосов — статья на ВОДОМАСТЕР.РУ

Интернет-магазин «Водомастер.ру» ценит доверие своих клиентов и заботится о сохранении их личных (персональных) данных в тайне от мошенников и третьих лиц. Политика конфиденциальности разработана для того, чтобы личная информация, предоставленная пользователями, были защищены от доступа третьих лиц.

Основная цель сбора личных (персональных) данных – обеспечение надлежащей защиты информации о Пользователе, в т.ч. его персональных данных от несанкционированного доступа и разглашения третьим лицам, улучшение качества обслуживания и эффективности взаимодействия с клиентом.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Сайт – интернет магазин «Водомастер.ру», расположенный в сети Интернет по адресу: vodomaster.ru

Пользователь – физическое или юридическое лицо, разместившее свою персональную информацию посредством любой Формы обратной связи на сайте с последующей целью передачи данных Администрации Сайта.

Форма обратной связи – специальная форма, где Пользователь размещает свою персональную информацию с целью передачи данных Администрации Сайта.

Аккаунт пользователя (Аккаунт) – учетная запись Пользователя позволяющая идентифицировать (авторизовать) Пользователя посредством уникального логина и пароля. Логин и пароль для доступа к Аккаунту определяются Пользователем самостоятельно при регистрации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Настоящая Политика в отношении обработки персональных данных (далее – «Политика») подготовлена в соответствии с п. 2 ч .1 ст. 18.1 Федерального закона Российской Федерации «О персональных данных» №152-ФЗ от 27 июля 2006 года (далее – «Закон») и описывает методы использования и хранения интернет-магазином «Водомастер.ру» конфиденциальной информации пользователей, посещающих сайт vodomaster.ru.

2.2. Предоставляя интернет-магазину «Водомастер.ру» информацию частного характера через Сайт, Пользователь свободно, своей волей дает согласие на передачу, использование и раскрытие его персональных данных согласно условиям настоящей Политики конфиденциальности.

2.3. Настоящая Политика конфиденциальности применяется только в отношении информации частного характера, полученной через Сайт. Информация частного характера – это информация, позволяющая при ее использовании отдельно или в комбинации с другой доступной интернет-магазину информацией идентифицировать персональные данные клиента.

2.4. На сайте vodomaster.ru могут иметься ссылки, позволяющие перейти на другие сайты. Интернет-магазин не несет ответственности за сведения, публикуемые на этих сайтах, и предоставляет ссылки на них только в целях обеспечения удобства пользователей. При этом действие настоящей Политики не распространяется на иные сайты. Пользователям, переходящим по ссылкам на другие сайты, рекомендуется ознакомиться с политикой конфиденциальности, размещенной на таких сайтах.

3. УСЛОВИЯ, ЦЕЛИ СБОРА И ОБРАБОТКИ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ

3.1. Персональные данные Пользователя такие как: имя, фамилия, отчество, e-mail, телефон, адрес доставки, skype и др., передаются Пользователем Администрации Сайта с согласия Пользователя.

3.2. Передача персональных данных Пользователем через любую размещенную на сайте Форму обратной связи, в том числе через корзину заказов, означает согласие Пользователя на передачу его персональных данных.

3.3. Предоставляя свои персональные данные, Пользователь соглашается на их обработку (вплоть до отзыва Пользователем своего согласия на обработку его персональных данных), в целях исполнения интернет-магазином своих обязательств перед клиентом, продажи товаров и предоставления услуг, предоставления справочной информации, а также в целях продвижения товаров, работ и услуг, а также соглашается на получение сообщений рекламно-информационного характера и сервисных сообщений.

3.4. Основными целями сбора информации о Пользователе являются принятие, обработка и доставка заказа, осуществление обратной связи с клиентом, предоставление технической поддержки продаж, оповещение об изменениях в работе Сайта, предоставление, с согласия клиента, предложений и информации об акциях, поступлениях новинок, рекламных рассылок; регистрация Пользователя на Сайте (создание Аккаунта).

3.5. Регистрация Пользователя на сайте vodomaster.ru не является обязательной и осуществляется Пользователем на добровольной основе.

3.6. Интернет-магазин не несет ответственности за сведения, предоставленные Клиентом на Сайте в общедоступной форме.

4. ОБРАБОТКА, ХРАНЕНИЕ И ЗАЩИТА ПЕРСОНАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ САЙТА

4.1. Администрация Сайта осуществляет обработку информации о Пользователе, в т.ч. его персональных данных, таких как: имя, фамилия, отчество, e-mail, телефон, skype и др., а также дополнительной информации о Пользователе, предоставляемой им по своему желанию: организация, город, должность, и др.

4.2. Интернет-магазин вправе использовать технологию «cookies». «Cookies» не содержат конфиденциальную информацию и не передаются третьим лицам.

4.3. Интернет-магазин получает информацию об ip-адресе Пользователя сайта vodomaster.ru и сведения о том, по ссылке с какого интернет-сайта он пришел. Данная информация не используется для установления личности Пользователя.

4.4. При обработке персональных данных пользователей интернет-магазин придерживается следующих принципов:

• Обработка информации осуществляется на законной и справедливой основе;
• Информация не раскрываются третьим лицам и не распространяются без согласия субъекта Данных, за исключением случаев, требующих раскрытия информации по запросу уполномоченных государственных органов, судопроизводства;
• Определение конкретных законных целей до начала обработки (в т.ч. сбора) информации;
• Ведется сбор только той информации, которая является необходимой и достаточной для заявленной цели обработки;
• Обработка информации ограничивается достижением конкретных, заранее определенных и законных целей;

4.5. Персональная информация о Пользователе хранятся на электронном носителе сайта бессрочно.

4.6. Персональная информация о Пользователе уничтожается при желании самого Пользователя на основании его официального обращения, либо по инициативе администратора Сайта без объяснения причин, путём удаления информации, размещённой Пользователем.

4.7. Обращение об удалении личной информации, направляемое Пользователем, должно содержать следующую информацию:

для физического лица:

• номер основного документа, удостоверяющего личность Пользователя или его представителя;
• сведения о дате выдачи указанного документа и выдавшем его органе;
• дату регистрации через Форму обратной связи;
• текст обращения в свободной форме;
• подпись Пользователя или его представителя.

для юридического лица:

• запрос в свободной форме на фирменном бланке;
• дата регистрации через Форму обратной связи;
• запрос должен быть подписан уполномоченным лицом с приложением документов, подтверждающих полномочия лица.

4.8. Интернет-магазин обязуется рассмотреть и направить ответ на поступившее обращение Пользователя в течение 30 дней с момента поступления обращения.

4.9. Интернет-магазин реализует мероприятия по защите личных (персональных) данных Пользователей в следующих направлениях:

• предотвращение утечки информации, содержащей личные (персональные) данные, по техническим каналам связи и иными способами;
• предотвращение несанкционированного доступа к информации, содержащей личные (персональные) данные, специальных воздействий на такую информацию (носителей информации) в целях ее добывания, уничтожения, искажения и блокирования доступа к ней;
• защита от вредоносных программ;
• обнаружение вторжений и компьютерных атак.

5. ПЕРЕДАЧА ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ

5.1. Интернет-магазин «Водомастер.ру» не сообщает третьим лицам личную (персональную) информацию о Пользователях Сайта, кроме случаев, предписанных Федеральным законом от 27.07.2006 г. № 152-ФЗ «О персональных данных», или когда клиент добровольно соглашается на передачу информации.

5.2. Условия, при которых интернет-магазин «Водомастер.ру» может предоставить информацию частного характера из своих баз данных сторонним третьим лицам:

• в целях удовлетворения требований, запросов или распоряжения суда;
• в целях сотрудничества с правоохранительными, следственными или другими государственными органами. При этом интернет-магазин оставляет за собой право сообщать в государственные органы о любой противоправной деятельности без уведомления Пользователя об этом;
• в целях предотвращения или расследования предполагаемого правонарушения, например, мошенничества или кражи идентификационных данных;

5.3. Интернет-магазин имеет право использовать другие компании и частных лиц для выполнения определенных видов работ, например: доставка посылок, почты и сообщений по электронной почте, удаление дублированной информации из списков клиентов, анализ данных, предоставление маркетинговых услуг, обработка платежей по кредитным картам. Эти юридические/физические лица имеют доступ к личной информации пользователей, только когда это необходимо для выполнения их функций. Данная информация не может быть использована ими в других целях.

6. БЕЗОПАСНОСТЬ БАНКОВСКИХ КАРТ

6.1 При оплате заказов в интернет-магазине «Водомастер.ру» с помощью кредитных карт все операции с ними проходят на стороне банков в специальных защищенных режимах. Никакая конфиденциальная информация о банковских картах, кроме уведомления о произведенном платеже, в интернет-магазин не передается и передана быть не может.

7. ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ И ДОПОЛНЕНИЙ

7.1. Все изменения положений или условий политики использования личной информации будут отражены в этом документе. Интернет-магазин «Водомастер.ру» оставляет за собой право вносить изменения в те или иные разделы данного документа в любое время без предварительного уведомления, разместив обновленную версию настоящей Политики конфиденциальности на Сайте.

vodomaster.ru

Что такое насос с частотным преобразователем и его преимущества?

Что такое насос с частотным преобразователем (электронным регулированием) и его преимущества.

Если коротко — частотный преобразователь управляет насосом по принципу педали акселератора в автомобиле: чем сильнее жмешь на педаль, тем быстрее едешь. Только здесь вместо двигателя внутреннего сгорания —  электрический, в котором плавно изменяется частота вращения ротора.

На практике насос с частотным преобразователем имеет целый ряд преимуществ перед стандартными аналогами. К примеру, у нас есть водяная скважина. Исходя из нужд потребителя и характеристик скважины, мы подобрали насос. Стандартное реле давления или протока каждый раз будут запускать насос на максимальную мощность, независимо от того, работает система полива или открыт один водоразборный кран. Как следствие, неизбежны гидроудары, скачки давления и высокое потребление электроэнергии, а так же значительно снижается ресурс самого насоса!

При использовании частотного регулирования насос включается именно на ту мощность, которая необходима. Кроме того, пуск и отключение двигателя происходит плавно. В итоге: отсутствие гидроударов без экспанзомата , комфортный напор при любом объеме разбора и существенное снижение энергопотребления.

В линейке оборудования компании DAB представлен широкий ассортимент насосов с частотным регулированием. Вот некоторые из них:

Evosta — циркуляционный насос с мокрым ротором, постоянными магнитами и преобразователем частоты. Оборудован электронным устройством, определяющим изменения в системе, и автоматически подстраивает производительность, обеспечивая максимальную эффективность при минимальном энергопотреблении. Идеально подходит для замены трехскоростных насосов серии VA, имеет те же монтажные габаритные размеры и диаметр присоединения к трубопроводу. Предварительная настройка производиться с помощью всего одной кнопки, что делает линейку насосов  Evosta предельно простым в эксплуатации.

Evotron — отличается от Evosta интуитивно понятной панелью управления, которая отображает выбранный режим, а также имеет функцию «спящий режим» что позволяет дополнительно оптимизировать энергопотребление. Более широкая линейка DAB Evotron позволяет стать заменой насосов как линейки VA так и VS, A. В комплекте имеет коннектор для быстрого и легкого подключения к электросети и теплоизолирующий кожух.

Evoplus, Evoplus small имеет огромный диапазон мощностей, что делает  насос универсальным, будь то небольшой коттедж или многоэтажное административное здание. Является самой совершенной и многофункциональной моделью, настройка и калибровка может производиться только квалифицированным специалистом. Основные преимущества: низкий шум, большой, информативно емкий русскоязычный дисплей и весь комплекс преимуществ частотного преобразователя.

teplobaza72.ru

Преимущества использования насоса с частотным преобразователем

Ручное управление подачей воды из источника крайне неудобно, и практикуется довольно редко. Например, в полевых условиях, на дачном участке; если на нем постоянно никто не проживает, затраты на обустройство полноценной системы вряд ли оправданы. В остальных же случаях процесс водоснабжения жилых, административных, производственных и иных зданий нуждается в автоматизации. Это неоспоримо.

Основной элемент любого насоса, независимо от типа, модели и серии – электрический двигатель. Управление его работой организуется по-разному. Но все традиционные инженерные решения имеют множество недостатков. У каждого они свои, но ряд общих можно отметить.

• Необходимость доукомплектования схемы водопровода с одним лишь насосом: например, гидроаккумулятором, несколькими реле, стабилизатором напряжения. А это ведет к повышению конечной стоимости работ.
• Трудности с выбором изделий по характеристикам; без профессиональной консультации по каждому образцу не обойтись.
• Сложности с размещением элементов схемы. Понадобится отводить отдельное помещение, оборудовать кессон, специальный павильон; варианты выбираются в зависимости от местной специфики. И это также – плюс к общим расходам.

Насосная станция (как альтернатива) довольно компактна, но и она не лишена некоторых минусов. Например, в процессе работы шумит, имеет ограничение по глубине забора жидкости. Частотный преобразователь не только нивелирует все указанные недостатки, но и дает пользователю ряд преимуществ.

Прибор выпускается в нескольких модификациях. В зависимости от внутренней схемы, он включается в системы с двигателями одно- или трехфазными. Реализованные инженерные решения зависят от производителя, но основными элементами ЧП являются: микропроцессор, выпрямитель, инвертор и ряд других.

По сути, одно небольшое по размерам преобразующее устройство заменяет все традиционно используемые. Причем не только их дублирует, но и позволяет сделать систему управления насосом более гибкой, а эксплуатацию водопровода максимально удобной и экономичной.

alfatep.ru

Основы применения частотных преобразователей в насосных установках

В данной статье мы попытаемся разобраться с основами применения преобразователей частоты (частотно-регулируемого привода) в насосных установках.

Насосы и насосные установки 

Определимся для начала с основными понятиями и принципами.

Насосная установка – это совокупность насосных агрегатов, трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры, КИП, устройств управления и защиты. 

Насосная установка характеризуется двумя основными параметрами: подача и напор. 

Подача – это объем жидкости который способна перекачать насосная станция за единицу времени, измеряется в куб. метр / час. 

Напор – это энергия необходимая для подъема жидкости на заданную высоту с преодолением сил трения в трубопроводной арматуре, измеряется в метрах. Напор и давление связаны между собой соотношением:

H=P/(ρg) 

где H – напор; P – давление насоса; ρ – плотность жидкости;  g – ускорение свободного падения.

Насосные установки по назначение делятся на:

• Водопроводные (ВНС) – это насосные станции которые подают воду от водоема до очистных сооружений (ВНС I подъема) и от очистных сооружений в распределительную сеть трубопроводов (ВНС II подъема). Так же существуют промежуточные повысительные насосные станции, в случае когда необходимо создать достаточное давление для поднятия воды на требуемую высоту.
• Канализационные (КНС) – перекачивают сточные воды к месту очистки. 
• Теплофикационные – предназначены для подачи горячей воды в системе горячего водоснабжения и отопления.
• Технологические – насосные станции для перекачки различных жидкостей в технологических процессах. 

Главная КНС Нижнего Новгорода

По виду рабочей камеры насосы делятся на динамические и объемные, те в свою очередь на лопастные, электромагнитные, трения, крыльчатые, роторные, возвратно-поступательные и другие. 

В наше время чаще всего используются лопастные насосы: центробежные и осевые. 

В основе работы центробежного насоса лежит действие центробежной силы на перекачиваемую жидкость. При вращении рабочего колеса жидкость приходит во вращение и под действием центробежной силы перемещается от центра колеса на периферию, а далее в напорную трубу. 

 Жидкость в осевом насосе перемещается вдоль оси насоса за счет воздействия лопастей рабочего колеса и создания разности давления под и над лопастью. По принципу работы он схож с пропеллером самолета или бытовым вентилятором. 

Основной характеристикой насоса является зависимость напора от подачи, которая называется напорно-расходной. 

Пример напорно-расходной характеристики насоса

В качестве электропривода насосов в основном используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и синхронные двигатели переменного тока. Реже используются асинхронные двигатели с фазным ротором. 

В статье мы рассмотрим работу насосных установок на примере центробежных насосов. 

Режимы работы

Теперь рассмотрим режимы работы насосных установок и определимся от чего зависит тот или иной режим. 

Режим работы насосных установок зависит либо от изменения расхода у потребителей, либо от притока сточной жидкости, в случае с канализационными насосными станциями. 

Режимы водопотребления характеризуются временными графиками и бывают суточными, недельными, месячными и т.д. 

Пример суточного графика водопотребления за трое суток

Подача насосных установок, работающих без промежуточных емкостей, должна быть равна потреблению. При увеличении потребления подачу необходимо увеличивать, при этом также увеличиваются потери напора в трубопроводах. Поэтому следует также увеличивать давление, которое развивают насосные установки. При уменьшении водопотребления следует снизить подачу и давление. 

Ранее для регулирования характеристик насосных установок использовалось изменение числа работающих насосов и степени открытия задвижек. Теперь с появлением частотных преобразователей регулируется частота вращения рабочих колес насосов. 

При работе с промежуточной (аккумулирующей) емкостью подача насосной установки отличается от потребления. В этом случае, если нет частотных преобразователей, насосные агрегаты включаются, когда уровень воды достиг минимальной отметки, и отключаются, когда уровень достигает верхней заданной отметки, и так далее по циклу.Таких циклов в сутки может быть до 50, а в некоторых случаях и до 100. Такое количество пусков, особенно для двигателей большой мощности, негативно сказывается на состоянии электроприводов. 

Изменение характеристик центробежных насосов можно осуществить двумя способами: изменением степени открытия задвижки на напорном трубопроводе и изменением частоты вращения рабочего колеса насоса. 

• регулирование задвижкой (дросселирование) – уменьшая степень открытия задвижки, мы уменьшаем подачу насоса, напор перед задвижкой увеличивается, а после задвижки уменьшается из-за потери напора на запорной арматуре. Открывая задвижку, мы увеличиваем подачу, напор который создает насос уменьшается, а напор за задвижкой увеличивается. Этот способ крайне неэкономичный, так как большое количество энергии теряется на сопротивлении запорной арматуры. 

Регулирование задвижкой

• регулирование изменением частоты вращения насосов – при таком регулировании при снижении частоты вращения, кривая напорно-расходной характеристики насоса перемещается вниз. Подача, напор насоса и напор в трубопроводе одновременно уменьшаются. При увеличении частоты вращения насоса, увеличивается подача и напор насоса, и напор в сети. 

Частотное регулирование

Данный способ регулирования является более экономичным, но требует применения частотных преобразователей. 

При регулировании с помощью частотных преобразователей снижение энергопотребления равно потерям, которые обусловлены повышением напоров при работе насосов с постоянной частотой вращения. 

 Особенности работы насосов при изменении частоты вращения 

При регулировании насоса изменением частоты вращения обеспечивается перемещение рабочей точки насоса по кривой характеристики трубопровода, а не насоса, как в случае с дросселированием. При этом избыточные напоры отсутствуют и обеспечивается минимальное энергопотребление. 

Регулирование частоты вращения насосов в насосной установке дает возможность оптимально распределить нагрузки между насосами, выровнять их КПД и удерживать в зоне оптимальных КПД их рабочие точки, снизив затраты энергии к минимальным значениям. 

При изменении частоты вращения насоса пропорционально изменяются и все его характеристики. Но при низкой частоте вращения порядка 10-15% от номинальной происходит нарушение зависимости между подачей и напором насоса. Его характеристики теперь нельзя представить в виде параболической кривой, а только россыпью точек. Потому диапазон регулирования частоты вращения насоса не должен выходить за предельную нижнюю границу. 

 Так же при работе насосов с пониженной частотой вращения могут возникнуть такие опасные явления как кавитация и помпаж. 

Кавитация – это явление при котором поток жидкости перестает быть сплошным, сопровождающееся образованием пузырьков газов и паров жидкостей.  Кавитация опасна дополнительными потерями электроэнергии и разрушением рабочих элементов насоса. Она может возникнуть в случае если существующий напор на всасывающем трубопроводе меньше требуемого. При снижении частоты вращения насоса, также в большую сторону увеличивается требуемое значение напора на всасывающем трубопроводе, что следует учитывать во избежание возникновения кавитации. 

Помпаж – может возникнуть в насосах с неустойчивыми (лабильными) напорно-расходными характеристиками при пересечении лабильной характеристики насоса с характеристикой трубопровода в двух точках. В этом случае насос начинает попеременно работать с параметрами двух точек и вся система становится неустойчивой. Происходят гидравлические удары, резкое закрытие обратных клапанов, частое изменение потребляемой мощности и нестационарные режимы работы сети электроснабжения. Работа в таком режиме недопустима !

При оснащении насосных установок частотно-регулируемым приводом следует не забывать о том, что:

1. Помимо экономии электроэнергии необходимо обеспечить нормальный режим работы насосного агрегата;
2. Следует анализировать прогнозируемые режимы работы насосов на низкой частоте вращения и учитывать это при создании автоматизированных систем.

Внедрение частотно-регулируемого привода насосных установок весьма эффективно, но требует профессионального подхода. 

adiseng.ru

Для чего необходимо частотное регулирование насосов

Насосные станции представляют собой систему, работающую на переменных нагрузках, возникающих в процессе водопотребления. В зависимости от уровня водопотребления, нагрузки могут значительно падать или возрастать. В этом случае, такое условия как регулирование работы насосов является обязательным, так как пониженные расходы воды могут привести к нарастающему давлению в системе, что может привести к таким последствиям как:

• потеря энергии;
• потеря жидкости на негерметичных стыках;
• повышение расходов на эксплуатацию;
• повышение износа оборудования.

Вследствие этого, вопрос о регулировании стал неотъемлемой частью использования насосов. На сегодняшний день преобразователи частоты стали наиболее приемлемым вариантом из всех когда-либо возникавших, способных за счёт регулирования числа оборотов вала электропривода, регулировать скорость его вращения. Вследствие этого, выполняется обеспечение системы требуемым напором с оптимизацией параметров минимального расхода и оптимальных значений КПД соответственно. Таким образом, данный метод позволяет поддерживать в норме общее давление гидросистемы, уменьшая обороты в момент малых расходов и повышая при увеличении потребления ресурсов, например, воды в коммунальных службах при подаче населению. В целом же, использование частотников не ограничивается на указанных и промышленных насосах. Они вполне смогут обеспечить работу бытовых насосов, используемых для водяных скважин, для насосов фекального типа и прочих, помогая сэкономить как минимум 30% электроэнергии, повышая окупаемость самого преобразователя.

Кроме самих преобразователей, к числу оборудования для выполнения частотного регулирования также можно отнести:

• Трансформаторы силовые, служащие как звено согласования параметров напряжения, между источником питания и инвертора с двигателем;
• Установленные у входа и выхода частотника фильтры;
• Высоковольтные коммуникации и защитные устройства силовых цепей.

Эффективность применения преобразователей для насосов

Суть работы частотного преобразователя основывается на плавном бесступенчатом регулировании скорости вращения вала двигателя, передающего нагрузку на связанные с ним механизмы. Наиболее часто использую преобразователи для однофазных двигателей, применяемых в насосах и работающих по принципу переменного вращающего момента. Кроме того, современные частотные устройства способны не только выполнять функцию управления, но и ряд других задач, в том числе и защитных, влияющих на эффективность работы насосного оборудования:

• защищают насосы и электродвигатели от перегрузок;
• выполняют защиту от перепадов напряжения;
• предотвращают возможность возникновения коротких замыканий;
• предотвращают перегрев двигателя насосного устройства;
• предотвращают возникновение гидроударов в системе;
• одинаково эффективное управление при использовании нескольких насосов;
• максимально облегчают эксплуатацию насосных станций, проведение ремонтных операций, исключая существенные потери в водоснабжении.

Спроектированные на профессиональном уровне, использующие множество функций автоматической диагностики и определения параметров, а так же чётко построенный алгоритм работы, использование устройств для частотного регулирования насосами обрело множество выгодных решений, среди которых:

• Автоматическое включение/отключение насосов и насосных станций по сигналу датчиков давления;
• Автоподдержание давления при меняющемся расходе рабочего вещества;
• Защита от включения насоса при отсутствии воды или закрытой задвижке;
• Даёт возможность перекачивать различные типы жидкостей, в том числе и по температурному значению;
• Выполняет сглаживание пусковых моментов, защищая от воздействия резких гидропотоков;
• Способствует снижению энергозатрат на эксплуатацию систем;
• Снижают потребление электрической энергии при любых допустимых условиях мощностной эксплуатации двигателя;
• Возможность регулировать работу двигателей и, соответственно насосов на расстоянии, благодаря съёмному пульту управления и прочие.

Примеры использования насосов работающих с частотными преобразователями

1. Системы насосов подъёма, задачей которых является поддержание в пределах заданного уровня поддерживать давление в системах водоотвода и водоснабжения. При расходе жидкости на низком уровне, частотные устройства переводят насосный двигатель в режим ожидания, проведя предварительно подкачку (нагнетание) давления, после чрезмерного упадка которого он снова запускается.
2. Система орошения. Используемые в сельском, садовом и прочих хозяйствах, поддерживают постоянную стабильность подачи воды, при этом, контролируя время и дату запуска с помощью встроенной панели интеллектуального управления. Плавный старт и заполнение труб на низкой скорости позволяют сохранить от разрушения избыточным давлением всю систему полива.
3. Система поддержки заданных уровней резервуаров. Используемые для промышленных и прочих целей резервуары сбора воды имеют ограничения, контроль за не превышение которых ложится на систему вправления. Так же, она регулирует чистоту самого насоса, запуская функцию очистки крыльчаток от различных отложений, отягощающих уровень работы устройства.

Конечно же, список сфер и условий использования далеко не полон, что говорит о высокой эффективности и крайней необходимости использования частотного регулирования насосов с помощью преобразователей и прочего комплексного оборудования в различных сферах деятельности человека, как бытового, так и промышленного, производственного и прочего характера.

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

epusk.ru

Расчет частотных преобразователей на насосы водоснабжения

При расчете свойств частотного преобразователя регулируемого привода для определенной нагрузки сначала нужно определиться со свойствами нагрузок. Имеется 4 разных метода расчета нужных параметров выхода, метод зависит от свойств электромотора.

Если при расчете произойдет ошибка по мощности, то при нагрузке мотора ниже мощности частотника, устройство не защитит мотор от перегрузки, перепадов напряжения и других вредных факторов.

Если нагрузка мотора выше мощности частотника, то не будет должной эффективности работы. Малая мощность преобразователя частоты не создаст динамику работы насосов. Будут возникать периодические прегрузки.

Расчет частотного преобразователя для насоса

Перед расчетом размера частотника, нужно отличать частотное регулирование характеристики нагрузки. Они делятся:

При возрастании скорости насосов, мощность также повышается по кубической зависимости. Рабочий интервал насосов находится в пределах 50-90%. Нагрузка повышается по квадрату скорости, это 30-80%. Эти факторы выдают себя в свойствах крутящего момента электромотора, который управляется частотником.

Если момент нагрузки постоянный, то мотор регулируемого привода позволяет развивать момент, выше момента нагрузки, так как избыточный момент применяется для ускорения при разгоне. Для обеспечения повышенного момента при запуске, нужен краткосрочный момент перегрузки, который составляет 60% от момента частотника. Он также может преодолевать неожиданные повышения нагрузки.

При вычислении свойств нагрузки существуют четыре набора свойств электродвигателя, которые дают возможность выбрать тип и размер частотника, исходя из его мощности.

1. Частотник выбирается быстро по току потребления электродвигателя. Если мотор нагружается не на полную мощность, то его ток можно измерить на подобной системе при полной нагруженности. Если инвертор выбирается по мощности, то нужно сравнивать мощность по расчету и указанную в данных частотника, при одном напряжении. Если идет расчет инвертора по току, то этого делать не нужно, так как ток выхода частотника позволяет оказывать влияние на другие характеристики и частотное регулирование.
2. Применение частотных преобразователей выбирается на базе полной мощности, которая потребляется электромотором, и полной мощности, которая подается инвертором. Технические характеристики инвертора выбираются с длительной наибольшей мощностью выхода от 10 кВт и выше при постоянном свойстве крутящего момента.
3. Частотный преобразователь можно выбрать по мощности, которая вырабатывается электромотором. Но этот способ неточный, так как косинус и КПД с нагрузкой меняются. По техническим данным применение частотных инверторов выбирается по наибольшей мощности выхода 4,6 кВт.
4. Практически мощность по номиналу многих частотников соответствует стандартным. Вследствие чего инверторы регулируемого привода выбираются из этого соображения, что приводит к неточному вычислению их свойств, при неполной загрузке мотора.От конденсатора поступает ток для намагничивания мотора. Ток является реактивной величиной, протекающей от конденсатора к электромотору.Из сети идет только активная величина тока. Поэтому ток выхода инвертора всегда выше тока входа. Есть потребление тока потерь.

Для чего нужен частотный преобразователь для насоса

Современные насосы промышленного назначения действуют за счет применение мощности электромотора. Сердцем насосной установки считается именно электрический двигатель. Вначале функционирование насосной станции регулировало реле давления, и довольно сложная автоматика.

В настоящее время для таких задач применение частотных инверторов является необходимостью. Они выполняют для насоса частотное регулирование. Современные станции насосов считаются устройствами, которые невозможно нормально контролировать. Установив на насос реле, это решение только половины задачи. С преобразователем частоты насос будет функционировать в полную силу. Однако, у него большой расход электроэнергии.

Избыточное давление в трубопроводе ведет только к отрицательным моментам. Насосы имеют свои особенности, из-за которых работа получается неэффективной. Нужно помнить, что может возникнуть проблема в виде перебоев с электроэнергией, скачках напряжения и других проблемах. Это приводит к неисправностям насосов, повышенному его износу.

Можно легко решить эту проблему, сделав применение частотных инверторов обязательным. Они позволяют стабилизировать, автоматизировать и отрегулировать работу насосной станции. Часто изготовители насосов при сборке встраивают частотные преобразователи в схему установки. Внутри корпуса размещают инверторы для сглаживания напряжения, автоматику, измерительные датчики.

В моделях с повышенной стоимостью имеется микропроцессор. Также есть варианты насосных установок регулируемого привода с выравнивателями, вспомогательными аккумуляторами и т. д. Частотные преобразователи бывают 1-фазными и 3-фазными.

Принцип действия преобразователя частоты не сложный. Электричество сначала поступает на плату устройства, затем выравнивается инверторами и стабилитронами. Датчики на частотном преобразователе позволяют определять давление в системе и другие данные, которые подаются на приборы автоматики. Преобразователь частоты делает оценку нужной мощности станции насосов, выдает на насосы количество электроэнергии, требуемое для работы, не больше того.

Частотники могут создать плавный запуск электромоторов, остановить в случае аварии и т. д. Можно долго перечислять все функции, так как специалисты и инженеры постоянно ведут разработку и внедрение новых технологий в свои изделия.

Производить регулировку преобразователь может несколькими командами, которые вводят на экране и клавишами. Чем больше цена устройства, тем выше его функциональность. Частотники хорошего качества имеют множество разных режимов. Преимущества преобразователей очевидны. Их окупаемость составляет один год работы. Недостатки также имеются, но они малозначительны.

Достоинства преобразователей частоты:

• Выравнивание напряжения входа.
• Автоматизация насосов.
• Бесшумность работы.
• Отсутствие необходимости в гидроаккумуляторе.
• Увеличение времени службы.
• Экономия энергии.
• Регулировка мощности.

Недостатки:

• Повышенная стоимость оборудования.
• Требуется вмешательство профессионалов для настройки и монтажа.

Преимущества автоматического водоснабжения

Для щадящего режима работы устройства на станциях насосов производят полную автоматизацию агрегатов. Приборы передают данные диспетчеру. В домашнем хозяйстве происходит похожий процесс.

Преимущества:

• Снижение вероятности гидроударов, продлевает срок службы, снижаются расходы на эксплуатацию.
• Снижается расход на электроэнергию. Уменьшаются объемы резервуаров для накопления. Сокращение расходов на помещения для персонала.

Расходы окупаются за один год.

Приборы контроля сохраняют изменения в системе. Для их контроля нужно сделать возможность регулировки насосов. Для таких целей и нужен преобразователь частоты.

Электромотор насоса включается через инвертор. Это дает возможность привести в порядок всю сеть насосов. Для водопроводов с автономной работой такой метод часто используется. Если скважина находится далеко от дома, то устанавливается повысительная станция.

В этих случаях применяют инверторный блок для насоса. Он соединил в себе разные контрольные приборы, которых нет в насосе.

Подбор инвертора, его функции

Наибольшее потребление воды идет в определенное время, остальная часть времени мощность тратится зря. Частотник дает возможность настройки системы для часа пик, чтобы была полная мощность.

Напор воды и производительность зависит от скорости вращения колеса насоса. Частотник необходим для задания нужного темпа работы. При этом частота тока меняется.

Инновационные инверторы имеют большой диапазон, могут изменять напряжение как выше, так и меньше свойств сети питания. Схема прибора делится на две части: силовую и управляющую.

Управляющая часть включает в состав микропроцессоры цифрового вида, исполняет функции защиты и контроля. Такая схема силовой части различается, частотники делятся на 2 группы. Одна включает устройства с промежуточным звеном тока.

2-я группа не имеет таких устройств, называется инверторы с непосредственной связью. Устройства без промежуточного звена имеют высокий КПД.

Экономия получается за счет малого интервала частот, или превышающего свойства сети питания. Прибор снижает частоту тока до 30 герц и меньше, значит, уменьшается расход энергии. Для промышленных нужд такие инверторы не подходят, но для применения в быту очень пригодятся.

Подбор преобразователя

Технические данные инвертора должны быть сопоставимы с мощностью и типом двигателя, с которым он работает. Необходимо также учесть интервал регулирования и уровень точности настройки, и определения момента вращения мотора.

Особенности конструкции инвертора, габариты, управление, тоже имеют значение. Чаще устанавливают асинхронные моторы. К ним преобразователи выбирают по мощности со значительным запасом, по сравнению с насосом.

Есть частотники с векторным управлением, позволяющие поддерживать обороты вала при изменяющихся нагрузках. Это важно при работе нескольких насосов.

Частотники бывают 1-фазными и 3-фазными. Степень защиты также бывает разная. Большинство производителей насосов предлагают покупателю и блоки инверторов. Они сразу совмещают частотники к конкретным моделям насосов, рекомендуют их применение.

Запуск станции с частотным преобразователем Invertek вместо башни Рожновского подача воды

Watch this video on YouTube

chistotnik.ru