Помпи, използвани в системи автономно водоснабдяванеи отопление, са продуктивни, но в същото време доста скъпо оборудване по отношение на експлоатацията поради високо нивоконсумация на енергия. Можете да намалите разходите и значително да удължите живота на помпата, като я оборудвате с честотен преобразувател, за който ще говорим в тази статия.

Ще научите защо е необходим честотен преобразувател и какви функции изпълнява. Принципът на работа на такива устройства, техните разновидности, спецификациии дава препоръки относно избора на преобразуватели за дънни и циркулационни помпи.

1 Защо ви е необходим честотен преобразувател?

Почти всички модерни помпи, продавани в бюджет и среден ценова категория, проектирани на принципа на дроселиране. Електрическият двигател на такива агрегати винаги работи на максимална мощност, а промяната в потока/налягането на флуида се извършва чрез регулиране спирателни кранове, което променя напречното сечение на пропускателния отвор.

Този принцип на действие има редица съществени недостатъци, провокира появата на воден удар, тъй като веднага след включване помпата започва да изпомпва вода през тръбите с максимална мощност. Друг проблем е високата консумация на енергия и бързото износване на компонентите на системата - както помпата, така и спирателните вентили с тръбопровода. И не може да се говори за фина настройка на такава водоснабдителна система за къща от кладенец.

Гореописаните недостатъци не са типични за помпи, оборудвани с честотен преобразувател. Този елемент ви позволява ефективно да контролирате налягането, създадено във водопровода или отоплителния тръбопровод, като променяте количеството електроенергия, подадена към двигателя.

Както може да се види на диаграмата, помпено оборудваневинаги се изчислява според параметъра за максимална мощност, но в режим на максимално натоварване помпата работи само в периоди на пикова консумация на вода, което се случва изключително рядко. Във всички останали случаи повишена мощностоборудването е излишно. Честотен преобразувател, както показва статистиката, ви позволява да спестите до 30-40% от електроенергията при работа с циркулационни и кладенчески помпи.

1.1 Дизайн и алгоритъм на работа

Честотен преобразувател за водоснабдителни помпи е електрическо устройство, което преобразува постоянно наляганезахранване с променлив ток с предварително зададена амплитуда и честота. Почти всички съвременни преобразуватели са направени с двойна верига за промяна на тока. Този дизайн се състои от 3 основни части:

• неконтролиран токоизправител;
• импулсен инвертор;
• контролна система.

Ключовият елемент на конструкцията е импулсният инвертор, който от своя страна се състои от 5-8 транзисторни ключа. Към всеки от ключовете е свързан съответният елемент от намотката на статора на електродвигателя. Чуждестранните преобразуватели използват транзистори от клас IGBT, докато руските преобразуватели използват своите местни аналози.

Системата за управление е представена от микропроцесор, който едновременно изпълнява функциите на защита (изключва помпата при силни колебания на тока в електрическата мрежа) и управление. При сондажните водни помпи управляващият елемент на преобразувателя е свързан към пресостат, което позволява на помпената станция да работи в напълно автоматичен режим.

Алгоритъмът на работа на честотния преобразувател е доста прост. Когато превключвателят за налягане установи, че нивото на налягането в хидравличния резервоар е спаднало под допустимия минимум, към преобразувателя се предава сигнал и той стартира двигателя на помпата. Двигателят ускорява плавно, което намалява хидравличните натоварвания, засягащи системата. Съвременните преобразуватели позволяват на потребителя самостоятелно да зададе времето за ускорение на електродвигателя в рамките на 5-30 секунди.

По време на ускорението сензорът за сигнал непрекъснато предава данни за нивото на налягане в тръбопровода към преобразувателя. След като достигне необходимата стойност, управляващият блок спира ускорението и поддържа зададените обороти на двигателя. Ако водната точка, свързана с помпената станция, започне да използва повече вода, преобразувателят ще увеличи захранващото налягане чрез увеличаване на ефективността на помпата и обратно.

1.2 Работа на помпата заедно с честотен преобразувател (видео)

Ако помпата, която използвате, няма вграден честотен преобразувател, тогава можете сами да закупите и инсталирате такъв регулатор на мощността. По правило производителите на помпи посочват в техническия лист кой конкретен преобразувател е подходящ за даден модел оборудване.

1. Мощност - преобразувателят на напрежение винаги се избира въз основа на мощността на електрическото задвижване, към което е свързан.
2. Входно напрежение - показва силата на тока, при която преобразувателят остава работещ. Тук трябва да изберете, като имате предвид колебанията, които могат да възникнат във вашата електрическа мрежа (ниското напрежение кара устройството да спре; ако е твърде високо, може просто да се повреди). Също така вземете под внимание вида на двигателя на помпата - три, двуфазен или монофазен.
3. Диапазон на честотата на регулиране - за помпи за кладенци оптималният диапазон ще бъде 200-600 Hz (в зависимост от първоначалната мощност на помпата), за циркулационни помпи 200-350 Hz.
4. Броят на контролните ходове и изходи - колкото повече са, толкова повече команди и в резултат на това режимите на работа на конвертора можете да конфигурирате. Автоматизацията ви позволява да зададете скоростта на оборотите при стартиране, няколко режима на максимална скорост, скорости на ускорение и др.
5. Метод на управление - за помпена станция за кладенец, дистанционното управление, което може да бъде разположено вътре в къщата, ще бъде най-удобно, докато за циркулационни помпи преобразувателят с дистанционно управление е перфектен.

Ако сте пресяли всички устройства на пазара и сте изправени пред факта, че просто няма оборудване, подходящо по отношение на характеристиките, трябва да стесните критериите за избор до ключовия фактор - тока, консумиран от двигателя, чрез който се избира номиналната мощност на преобразувателя.

Също така, когато избирате блок за управление на честотата, особено от местни или китайски производители, помислете за времето гаранционно обслужване. По продължителността му косвено може да се съди за надеждността на оборудването.

Няколко думи за производителите. Водеща компания в тази област е Grundfoss (Дания), която доставя на пазара над 15 бр. различни моделиконвертори. Така за помпи с трифазен електродвигател е подходящ моделът Micro Drive FC101, за еднофазни помпи (работещи от стандартно захранване 220V) - FC51.

Оборудването на Rockwell Automation (Германия) е по-достъпно по отношение на цената. Компанията предлага линия преобразуватели PowerFlex 4 и 40 за циркулационни помпи с ниска мощност и серия PowerFlex 400 за кладенци. помпени станции(3 паралелно свързани помпи могат да работят от един конвертор наведнъж.

Имайте предвид, че цената на добър конвертор понякога може да достигне цената на помпа, така че свързването и конфигурирането на такова устройство трябва да се извършва изключително от специалисти.

Използването на честотни преобразуватели за управление на помпи вече е необходимост, а не лукс. Благодарение на регулиране на честотатавъзможно е да се намали консумацията на енергия в моменти на намалена консумация на вода, както и да се премахне свръхналяганев мрежата, което често причинява аварии. Благодарение на използването на честотни преобразуватели стана възможно да се поддържа постоянно водно налягане за потребителя.

Как става преобразуването на честотата по отношение на помпите?

Да вземем помпа, която работи от двуполюсен двигател със скорост на въртене на вала от 2800 rpm, а на изхода на помпата получаваме номиналното налягане и производителност. Сега, използвайки честотен преобразувател, ще намалим честотата, което ще доведе до намаляване на скоростта на въртене на двигателя, което означава, че производителността на помпата ще се промени. С помощта на сензора информацията за налягането в системата ще бъде изпратена до блока на честотния преобразувател и следователно, въз основа на данните от сензора, честотата, подадена към електродвигателя, ще се промени.

Какви честотни преобразуватели могат да се използват на помпени агрегати?

Съществуват различни производителипредлагане на специализирани честотни преобразуватели за помпи, включително Vacon 100 Flow (нов от Финландски производител Vacon), INNOVERT VENT (Китай) и други модели. Те са компактни, имат удобен интерфейс и могат да бъдат произведени в различни степени на защита (IP 21, IP 54, IP65). Най-високата степен на защита е IP 65, която е водо- и прахоустойчива, но в същото време е с по-висока цена.
Диапазонът на мощността, в който са представени честотните преобразуватели, е доста широк: от 0,18 до 315 kW или повече, когато се захранва от 220 и 380 V от мрежа 50-60 Hz.

Приложение на честотни преобразуватели за сондажни помпи

За да изберете честотен преобразувател за помпа за кладенец, е необходимо да се вземе предвид дълбочината на кладенеца. Например, при артезиански кладенец с дълбочина над 100 m е необходимо да се използват дросели, които могат да увеличат устойчивостта на износване на изолацията на кабела и да намалят други нежелани ефекти.

Полезни статии за този продукт

• ➪ Автономно водоснабдяване за дача или селска къща
• ➪ Автономно водоснабдяване на частна къща
• ➪ Автономна водоснабдителна система и станция
• ➪ Нагнетателна помпа за водоснабдителната система на частна къща

Честотен преобразувател за помпа 220V (за монофазни помпи) е електронно устройство, което контролира включването и изключването на електрическата помпа, регулирайки нейната работа в зависимост от условията на захранване, съществуващи във всеки конкретен период от време. Това устройство е създадено специално за битови системи, където водоснабдяването е необходимо за сравнително кратко време и обикновено има ясно изразен график на потребление.
Функции:
. Защита срещу "работа на сухо", която се получава, когато няма достатъчно вода в смукателната система.
. Автоматично рестартиране след спиране на помпата поради работа на сухо.
. Цифрово показване на налягането на екрана на устройството.
. Светодиоди и индикации на дисплея показват режимите на работа на уреда, както и възникването на грешки.
. Аварийно изключване и известяване за системни повреди.
. Цифрово входно устройство за поплавък или връзка към външно устройствоконтрол.
. Електрически конектори за удобна кабелна връзка.

Помпата започва да работи на максимална скорост и след това постепенно се настройва за работа в зависимост от необходимото налягане в системата. Така налягането на изхода е постоянно, което осигурява по-комфортна консумация.
Налягането се регулира според максималния интервал от време (тази стойност се задава с помощта на параметъра „Режим на охлаждане“ от 5 до 30 минути, в зависимост от типа на помпата), през който водата ще се подава на потребителя. След зададения период, ако все още има търсене на вода, двигателят на помпата започва да работи максимална скоростза да избегнете прегряване, причинено от намалена вентилация.

Когато всички източници на потребление са затворени, изключването на помпата и последващото охлаждане на двигателя позволява контролното време да бъде нулирано за следващия цикъл на помпата (от началото му). Този пътизчислено в зависимост от времето на пауза и времето на работа (една минута почивка на помпата съответства на една минута регулиране в следващия цикъл).

Приложение:
. Електронни устройстваконтрол на потока и налягането.
. Честотни преобразуватели (инвертори) за постоянно регулиране на налягането.
. Защита при работа на сухо.

Характеристики:
Мрежово захранване: монофазно 230V ±10% - 50/60Hz.
Изходно напрежение: монофазно 230V~.
Максимална мощност на двигателя: 750W - 1hp
Максимален ток на линия: 6A, 230W~.
Максимално допустимо налягане: 800 kPa (8 bar).
Максимална температура на течността: 30°C.
Загуба на налягане: 0,7 bar при 150 l/min.
Диапазон на регулиране на налягането на превключване: 1,5÷5 bar.
Хидравлична връзка: външна/вътрешна резба 1".
Обхват на модулация електрическо напрежение: 230÷170 V.
Клас на защита: IP65.