Насосная станция повышения давления с частотным преобразователем

Автоматические насосные станции с частотным преобразователем

Добрый день, уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

АНС с частотным преобразователем

В рубрике «Насосы» рассмотрим автоматические насосные станции с частотным преобразователем. Данные станции предназначены для подачи в системах автономного водоснабжения чистой воды, не содержащей химически агрессивных веществ, механических и длинноволокнистых включений с постоянным заданным давлением. Частотный преобразователь (инвертор) плавно изменяя частоту вращения двигателя, обеспечивает постоянное давление в системе водоснабжения независимо от расхода воды, тем самым позволяет сэкономить электроэнергию, повысит КПД и осуществить основные защитные функции (полная защита двигателя, защита насоса от работы в режиме «сухой ход»), увеличивающие ресурс работы автоматической насосной станции. Автоматическая насосная станция с частотным преобразователем состоит из центробежного насоса, приводимого в действие асинхронным двигателем, частотного преобразователя и гидроаккумулятора. Управляет работой частотного преобразователя датчик давления с аналоговым выходом, 4-20 мА который монтируется на напорном патрубке насоса.

Основные характеристики и конструкция

Основные характеристики насосных станций с преобразователями частоты:

• Температура окружающей среды: от +1ºС до +40ºС;
• Максимальная относительная влажность: 50% при температуре +40ºС (без конденсата)
• Класс защиты: IP-54
• Температура перекачиваемой жидкости: от +1ºС до +40ºС;
• Вид перекачиваемой жидкости: вода, не содержащая химически агрессивных веществ и твердых взвесей;
• Номинальная мощность двигателя: до 2.2 кВт (3 HP);
• Входное напряжение преобразователя частоты:

• Выходное напряжение преобразователя частоты: в зависимости от входного напряжения и характеристик двигателя;
• Частота на выходе частотного преобразователя: 0-55 Гц;
• Номинальный электрический ток на входе преобразователя: 11 А для (IMTP), 6,5 А для (ITTP);
• Номинальный электрический ток на выходе преобразователя: 10 А для (IMTP), 6,0 А для (ITTP);

Конструкция насосной станции с инвертором показана на (Рис 1). Она состоит из центробежного насоса, приводимого в действие асинхронным двигателем, частотного преобразователя, аналогового датчика давления, гидроаккумулятора (емкостью 19, 20 или 24 л. в стандартной комплектации), манометра, соединительной арматуры и электрических подключений.

1. Насос – это основной элемент автоматической насосной станции.
2. Гидроаккумулятор используется для корректной работы датчика давления и увеличения объёма запаса питьевой воды, регулирования количества включений и выключений насоса, а также служит основание для крепления насоса.
3. Частотный преобразователь (инвертор) служит для плавного пуска и остановки асинхронного двигателя, осуществляет управление приводом насоса по заданному алгоритму работы, а также обеспечивает полную защиту двигателя. Регулировка числа оборотов электрического двигателя происходит за счет изменения частоты переменного тока и величины напряжения подводимого к двигателю. Крепится инвертор непосредственно на место штатной клеммной коробки электродвигателя насоса. Охлаждение инвертора происходит за счет воздуха подаваемого вентилятором двигателя.
4. Пятерник используется для удобного и быстрого монтажа датчика давления, манометра и гибкого шланга.
5. Гибкий шланг с уголком используется для подключения насосного оборудования к гидроаккумулятору
6. Манометр используется для визуального контроля давления включения и выключения автоматической насосной станции.
7. Подсоединительные кабели используются для подключения частотного преобразователя к сетевому питанию и подключения датчика давления к инвертору.

Монтаж, электрическое подключение и настройка

Перед монтажом станции необходимо правильно выбрать место установки. Рекомендуется монтировать станцию с инвертором в приямке, цокольном этаже или подвале на горизонтальной, ровной поверхности, в сухом, проветриваемом и защищенном от непогоды месте. Станция может быть подключена напрямую к водопроводной сети или производить забор воды из емкости. Необходимо убедится в том, что суммарное давление в водопроводной сети и максимальное давление создаваемое насосом не превышает значения максимального рабочего давления (номинального давления) самого насоса и гидроаккумулятора. На всасывающем и напорном трубопроводах непосредственно перед автоматической станцией необходимо установить отсечные краны и разъемные соединения, для удобства демонтажа и ремонта.

Всасывающий трубопровод:

1. должен иметь такой же условный проход, что и всасывающий патрубок насоса, или, по возможности, на один типоразмер больше.
2. должен быть как можно короче, без усечений диаметра и резких поворотов. Чем длиннее всасывающий трубопровод, тем большее сопротивление он создает, и тем с меньшей глубины насос может поднять воду на поверхность.
3. должен быть расположен так, чтобы он всегда имел наклон вверх по направлению к насосу. Не допускать образования воздушных пробок во всасывающем трубопроводе.
4. должен быть герметичным и не допускать утечек жидкости или подсоса воздуха. Все соединения необходимо тщательно проверять на герметичность.
5. должен быть всегда установлен обратный клапан с сеточкой, чтобы предотвратить завоздушивание насоса и трубопровода после остановки насоса. Обратный клапан с сеточкой также защищает насос и расположенные далее по системе оборудование от крупных частиц, таких как листья, ветки и насекомые.

Напорный трубопровод:

Диаметр напорного трубопровода рассчитывается исходя из количества точек водоразбора и максимально возможного потребления воды.

Электрическое подключение:

Данные автоматические насосные станции с частотным преобразователем изготавливаются и настраиваются, как правило, по индивидуальному заказу и под конкретные задачи. Полная сборка монтаж и настройка станции происходит в сервисном центре. Из электрических подключений потребителю остается только включить вилку в розетку с заземлением, если частотный преобразователь монофазный IMTP, или подвести питание 380 В четырех жильным кабелем, если частотный преобразователь трех фазный ITTP. Электрические подключения частотного преобразователя ITTP показаны на (Рис. 2) силовая часть.

Частотный преобразователь имеет входной, фильтр благодаря которому, исключается возможные наводки в сети питания. Кроме того, инвертор оснащена встроенным предохранителем от перегрузки по току, гарантирующим абсолютную защиту двигателю, имеющую номинальную мощность, не превышающую номинальную мощность частотного преобразователя.

Монофазный частотный преобразователь IMTP устанавливается на асинхронные трехфазные двигатели с напряжением

220 В, 50/60 Гц. Обмотки такого двигателя должны бить соединены по схеме «треугольник», если двигатель рассчитан на напряжение 230В в «треугольнике» / 400В в «звезде».

Трехфазный частотный преобразователь ITTP устанавливается на асинхронный трехфазный двигатель с напряжением

200-440 В, 50/60 Гц. Обмотки такого двигателя должны бить соединены в «звезду», если двигатель рассчитаны на напряжение 230В в «треугольнике» / 400В в «звезде».

На (Рис.3) приведены схемы подключения двигателя по схеме «треугольник» и «звезда».

Электрическое подключение двигателя

Инвертор может работать с насосами мощностью до 2,2 кВт (3HP) и частотой от 50 до 60 Гц. Частотный преобразователь оснащен защитой по выходному току; между инвертором и насосом нет необходимости устанавливать дополнительные устройства защиты для того, чтобы защитить двигатель в случае аварийной ситуации.

На (рис. 4) показаны разъемы для подключения управляющих сигналов: датчика давления, реле давления или поплавок, а также разъем для подключения частотных преобразователей в каскад.

Назначение монтажных колодок

Станция с частотным преобразователем должна подключатся к сети электрического питания в соответствии с действующими нормам и правилами по технике безопасности. Место подключения оборудования необходимо оснастить ниже перечисленными компонентами:

• Устройством защиты оборудования (УЗО) с номинальным током утечки 30 мА
• Автоматическим выключателем с минимальным зазором между контактами 3 мм.
• Заземлением

Настройка частотного преобразователя:

После сборки автоматической насосной станции с частотным преобразователем в сервисном центре, ее устанавливают на стенд для проведения гидравлических испытаний и настроек. Необходимо заполнить всасывающий патрубок и сам насос жидкостью и удалить весь воздух. Для автоматической настройки частотного преобразователя под параметры насоса необходимо отсоединить гидроаккумулятор, а на выходном патрубке за датчиком давления установить отсечной кран. Чтобы войти в настройки «ПАРАМЕТРЫ ДВИГАТЕЛЯ» необходимо сначала ввести ПАРОЛЬ. Затем нужно выставить номинальный ток двигателя, который указан на фирменной табличке. При первом запуске нужно проверить правильное направление вращения двигателя, наблюдая за вращением вентилятора. Направление вращения можно изменить, изменив значение параметра: «ПАРАМЕТРЫ ДВИГАТЕЛЯ», вращение с 0 на 1. При первом запуске частотный преобразователь определяет максимальные рабочие характеристики насоса. После проведения тестирования необходимо «СОХРАНИТЬ ДАННЫЕ». Для сохранения полученных при тестировании данных нужно выбрать ДА и подтвердить, нажав Enter. Затем выставляется желаемое рабочее давление «ЗАДАННОЕ ДАВЛЕНИЕ» при помощи кнопок (+) и (-).

• Проверка останова двигателя при закрытой подаче: После того как были сохранены полученные данные при первом запуске, необходимо открыть запорный вентиль на подаче, нажать кнопку Start и подождать некоторое время необходимое для стабилизации давления, а затем медленно закрыть запорный вентиль и убедится, что двигатель остановился (через время примерно 5 – 10 секунд). При этом на дисплее появится сообщение «МИНИМАЛЬНЫЙ ПРОТОК». Это значение нужно точно отрегулировать для надежной остановки двигателя. Абсолютное значение мощности остановки двигателя отображается на дисплее.
• Проверка функционирования насоса по сухому ходу: Для проверки остановки насоса по режиму «сухой ход», необходимо закрыть вентиль на подающем трубопроводе, чтобы насос поработал по «сухому ходу». По истечению примерно одной минуты (заводская настройка времени запаздывания) насос должен остановиться, сигнализируя на дисплее “СУХОЙ ХОД”. Если по истечению этого времени насос не остановился, нужно выставить более высокое значение параметра COS FI (значение по умолчанию 0.55).

На лицевой панели частотного преобразователя находятся светодиоды, дисплей и кнопки управления, назначение и описание светодиодов показаний дисплея и кнопок управления показано на (Рис. 5) .

Панель управления инвертором

С частотным преобразователем в комплекте находится инструкция по применению инвертора. В данном руководстве очень подробно расписано монтаж и подключение инвертора, запуск в эксплуатацию, настройки и аварийные состояния.

Перед вводом автоматической насосной станции с частотным преобразователем в эксплуатацию необходимо проверить давление в воздушной камере гидроаккумулятора, которое должно быть ниже давления включения насоса приблизительно на 0,2-0,3 бара (атм.) Контролировать уровень давления в гидроаккумуляторе можно с помощью обычного автомобильного манометра. Если давление недостаточно, его необходимо поднять до требуемого уровня при помощи насоса или компрессора. При давлении воздуха больше, чем необходимо, стравить излишки воздуха до нормы.

Эксплуатация, обслуживание и ремонт

При правильном монтаже и соблюдении условий эксплуатации автоматические насосные станции с частотным преобразователем практически не требуют обслуживания и ремонта. Для корректной работы датчика давления примерно раз в полгода необходимо произвести обслуживание гидроаккумулятора и проверить в нем давление воздуха. Как правильно проверить давление и настроить гидроаккумулятор, можно посмотреть здесь. Если станция не будет использоваться в течение длительного времени (например, зимой), то рекомендуется отсоединить ее от системы водоснабжения, промыть чистой водой, затем полностью слить воду и установить в сухом, отапливаемом помещении. Перед началом эксплуатации станции необходимо всасывающий трубопровод и сам насос заполнить водой. Перед запуском автоматической насосной станции с частотным преобразователем в работу после длительного простоя необходимо убедится, что вал двигателя вращается свободно (не заклинен), провернув его за крыльчатку обдува.

И в заключение можно отметить следующее, первоначальные затраты на покупку насосной станции с частотным преобразователем значительные, но они окупаются с лихвой в процессе эксплуатации, за счет экономии электрической энергии.

Источник

Насос с частотным преобразователем: что это такое, зачем нужен в частных системах водоснабжения

С ростом потребностей современных инженерных систем в высокотехнологичном оборудовании, растет и ассортимент насосов с частотным преобразователем. Так как именно эти агрегаты наиболее удовлетворяют запросам частных систем водоснабжения по техническим, эксплуатационным и экономическим параметрам. При помощи специалиста компании DAB рассмотрим, как выбрать насос с частотным преобразователем с оптимальными показателями и узнаем его особенности.

Содержание:

• Принцип работы частотного преобразователя
• Расширенный функционал оборудования
• Установка оборудования, степени защиты, удаленное управление

Что собой представляет насос с частотным преобразователем, основной функционал оборудования

Частотный преобразователь в насосе регулирует интенсивность работы агрегата, обеспечивает ее стабильность и автоматизирует управление. Он позволяет подстраивать частоту напряжения таким образом, чтобы увеличить эффективность, повысить экономичность и продлить срок службы оборудования.

Главная задача насоса с частотным преобразователем – обеспечение стабильного давления в системе водоснабжения. Важнейшей функцией агрегата является возможность точной регулировки.

Настройки насоса с «частотником» дают возможность максимально точно задать параметры необходимого давления в различных инженерных системах в частной сфере. Это и водоснабжение в доме, и системы очистки и фильтрации, включая обратный осмос, и даже капельный или сплинкерный полив теплицы, огорода или сада.

Не менее важна и финансовая составляющая, а именно – возможность экономии энергоносителей.

Чтобы понять принцип работы ЧП нужно изучить электротехнику и узнать о пусковых токах, а так, просто поверьте, что частотный преобразователь в насосе экономит электроэнергию.

Важнейшая функция современного насосного оборудования с частотным преобразователем – экономия электроэнергии. Вся информация о количестве потребленной и сбереженной электроэнергии выводится на дисплей. На нем же отражены и все рабочие данные (количество циклов объем перекачанной жидкости, количество рабочих часов и др.).

Расширенный функционал

Основная масса насосов с частотниками не может похвастаться дополнительными возможностями, и их функционал исчерпывается регулировкой параметров давления и экономией электричества. У более же совершенного оборудования есть и другие функции.

Универсальная настройка – оптимизация системы водоснабжения может понадобиться на любом этапе, как при оснащении нового водопровода на базе полимерных труб, так и при модернизации старого, с металлическими магистралями. Частотник одинаково эффективно работает как в «мягкой» (полимерной), так и в «жесткой» (металлической) системе. Плюс, для взаимодействия с системой, в которую интегрирован гидроаккумулятор, у насоса специальная настройка (мягкая система).

Взаимодействие с фильтрационными системами – обычный частотник, установленный в водопровод с системой очистки, будет автоматически срабатывать при подаче воды на мембрану установки обратного осмоса. Это негативно скажется как на сроке службы, так и на акустическом комфорте домочадцев – мало приятного среди ночи вздрагивать от периодического включения станции. Инновационное же оборудование можно настроить так, чтобы количество включений было минимальным. Достаточно задать параметры перепада давления.

А что делать, если осмос устанавливается уже после монтажа и настройки насоса, как в этом случае избежать постоянных включений.

У насоса предусмотрено два вида защиты от утечек – функцию антициклирования можно отключить, включить, либо включить в специальном режиме «smart». Активация этой функции при профессиональной установке не оказывает негативного воздействия на насосное оборудование даже при изменениях в настройках в процессе эксплуатации. Регулярные включения насоса при минимальном водозаборе в режиме «smart» воспринимаются системой не как утечка, провоцирующая остановку насоса, а как постоянный незначительный расход. Происходит автоматическая подстройка и ограничение количества включений.

Возможность установки в магистральный водопровод в качестве повысителя давления – в современных централизованных системах водоснабжения с нестабильным давлением простейшие частотники малоэффективны. Из-за перепадов давления в системе, насос долго адаптируется, неравномерно выходит на заданные характеристики и напор на выходе из насоса «плавает». Высокотехнологичный насос настраивается под параметры любой системы, что позволяет задать оптимальный режим работы, следуя инструкции.

Сложные условия эксплуатации – далеко не всегда параметры воды в частных системах соответствуют стандартам, зачастую количество твердых примесей превышает допустимые пределы. У простейших частотников с высокой скоростью вращения двигателя при перекачке воды с большим содержанием песка достаточно быстро «летит» гидравлика. В станции с полноценным частотником можно снизить максимальную частоту вращения, и уберечь гидравлику от быстрого износа.

Установка оборудования, степени защиты, удаленное управление

Эффективность оборудования измеряется не только его возможностями, но и сложностью монтажа – чем проще и вариативнее установка, тем удобнее. Насосную станцию с расширенным функционалом можно интегрировать в работающую систему водоснабжения в любом положении.

Станцию можно смонтировать и горизонтально, и вертикально, в комплектацию входят антивибрационные опоры. При монтаже в подвальных помещениях с возможностью подтопления, актуален настенный монтаж. Сам процесс присоединения к трубопроводу максимально упрощен благодаря двум входным и двум выходным патрубкам. Никаких кардинальных переделок контура не потребуется, оборудование встраивается за считанные часы.

Степени защиты

Так как распространена ситуация, когда насосное оборудование устанавливается в неотапливаемых помещениях вне дома, первостепенное значение имеет степень защиты корпуса от мелких частиц и жидкости, и наличие защиты от заморозки. Степени защиты IPX4 достаточно для работы в сложных условиях, даже при наличии прямых брызг. А вероятность замерзания станции исключена полностью – как только температура «за бортом» опускается ниже +5 ˚С, насос автоматически запускается и без водозабора. Вращение на низких оборотах предотвращает возможность образования льда внутри системы.

Синхронизация

Немаловажно, что при необходимости высокотехнологичные насосные станции можно объединять в каскад, до четырех штук включительно. Встроенный WiFi модуль синхронизирует работу оборудования, автоматическая настройка заложена в заводской программе и дополнительной регулировки не требуется. Однако внесение корректировок при возникновении надобности возможно.

Удаленное управление и мониторинг

Логично, что со встроенным WiFi модулем насосной станцией или каскадом станций можно дистанционно управлять, отслеживать и контролировать все параметры работы.

Наша система диспетчеризации позволяет взаимодействовать с оборудованием как непосредственно через браузер онлайн, так и посредством бесплатного мобильного приложения для смартфонов. Кроме того, что в режиме реального времени на экран выводятся все текущие показатели, которые можно регулировать, также система выдает архивную аналитику и оповещает в случае возникновения ошибок.

Частотный преобразователь с расширенным функционалом в насосной станции – полноценная защита от блокировки, сухого хода, перепадов напряжения, утечек и др. Это оптимизация частной системы водоснабжения, повышение ее эффективности и экономичности.

Подробнее о насосных станциях последнего поколения можно прочитать в одном из предыдущих материалов. Обсуждение насосного оборудования в общем и конкретно частотников – в профильной ветке на форуме.

Источник