Насосные станции, а так же насосы для скважен 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 управление насосом 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 управления насосов частотными преобразователями для скваженных 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 скваженные 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
- 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.
- 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.
- 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.