Чтобы повысить эффективность работы водопровода и обеспечить стабильную подачу воды, можно модернизировать систему и оборудовать насосы преобразователями частоты. Устройство управляет скоростью и моментом электродвигателя, обеспечивает плавный пуск и остановку мотора, защищает его от перегрузок.
Рассмотрим работу системы автоматизации на примере:
Объект – система подачи воды для полива. Насос 30 кВт качает воду в водонапорную башню, но она не обеспечивает достаточного давления, если кран одновременно открывают много потребителей. Столб воды становится меньше, давление тоже уменьшается. Поэтому часто, давление в трубе падало вплоть до полной остановки водоснабжения. Чем дальше расположен участок – тем хуже шла вода.
Стоит задача выровнять давление по всей трубе при любом объеме потребления. Для этого дорабатываем систему водоснабжения: комбинируем работу водяного насоса совместно с частотным преобразователем.
Установка преобразователя частоты с ПИД-регулированием позволяет автоматизировать поддержание давления воды в нужном диапазоне. Теперь давление гарантированно не выходит за установленные пределы. Система работает автономно без участия оператора. И главное – подача воды не зависит от давления в водонапорной башне.
Принцип работы довольно простой: потребитель открывает кран, давление в системе падает, датчик передает сигнал частотному преобразователю – обороты двигателя автоматически повышаются, давление приходит в норму. Подача воды стабильна независимо от того, сколько одновременно потребителей используют систему водоснабжения.
Кроме того конечный потребитель получает дополнительные выгоды:
-
Снижается потребление электроэнергии, так как двигатель насоса не работает постоянно на полную мощность;
-
Снижаются затраты на обслуживание и ремонт водонапорной башни.
В водопроводных системах выгодно использовать не универсальный, а специализированный преобразователь частоты, разработанный для трехфазных асинхронных электродвигателей насосов. Широкий диапазон мощностей позволяет подобрать частотный преобразователь для систем разных масштабов – от промышленных установок для подачи технических жидкостей до крупных водоочистных сооружений.
Такой преобразователь частоты имеет оптимальный набор функций:
-
ПИД-режим для поддержания давления в системе на нужном уровне;
-
Внутренний источник питания постоянного тока 24В – для подключения устройств обратной связи, например датчиков давления;
-
Плавный запуск электродвигателя без гидроудара;
-
Защита от перегрузок на уровне 120%;
-
Вывод значения давления на дисплей;
-
Спящий режим, позволяющий отключать насос при достижении нормального давления и не расходовать ресурс вхолостую.
Электронасосы водопроводной системы обычно работают на максимальной скорости с регулировкой давления запорной арматурой. Управление ручное или с помощью реле. Работа на максимальной мощности оправдана только при пиковых нагрузках, а в остальное время это нерациональный расход электроэнергии и повышенный износ двигателя. При резких стартах с переходом на максимальные обороты двигатель подвергается перегрузкам и быстрее выходит из строя. Исключить эти проблемы можно также с помощью преобразователя частоты.
Преобразователь частоты реагирует на показатели датчиков, фиксирующих давление и уровень воды в резервуаре. В нужный момент он обеспечивает плавный запуск насоса и разгон двигателя без гидроудара и перегрузок электросети. После разгона насос переходит в режим стабильной работы, но при этом своевременно реагирует на изменение давления в системе.
-
Если давление растет или падает производительность электронасоса автоматически меняется;
-
При полном отсутствии воды двигатель не запускается, исключается риск «сухого хода»;
-
При перебоях в электросети частотный преобразователь полностью отключает насос, обеспечивая его защиту от аварийных ситуаций.
Таким образом установка частотного преобразователя в системе водоснабжения и отопления повышает качество подачи воды, снижает расход электроэнергии, повышает ресурс двигателя и снижает затраты на его обслуживание.
