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.

Выбираем автоматику для насоса

Скважина для воды на участке почти обязательное явление, она предоставляет множество выгод. Чтобы ее работа не омрачалась постоянными поломками, необходимо установить автоматику. Она бывает разной по компоновке, может быть чисто механической или иметь электронный блок управления, но любая автоматика обеспечивает правильную работу насосной системы.

Особенности

Автоматика для насоса, как и для отопления, поддерживает нормальную работу системы, следя за множеством параметров, например, давлением, температурой насоса, осуществляет распределение воды в системе и тому подобное. Для корректной работы необходимы несколько узлов различного типа и их настройка под конкретную специфику начиная от типа насосного оборудования и глубины скважины и заканчивая количеством точек водозабора и необходимым рабочим давлением.

Штатная работа насоса поддерживается работой автоматики важных узлов.

• Распределяющее коллекторное устройство. Обеспечивает подачу воды в несколько точек водозабора по всей обслуживаемой территории.
• Реле. Контролирует запуск и остановку насоса. Необходимо для контроля оптимального давления в системе. При продаже имеет базовые настройки от производителя, которые могут изменяться согласно нуждам конкретной системы.
• Манометр, устройство измеряющее рабочее давление системы.
• Датчик сухого хода. Необходим для предотвращения перегрева насосного оборудования при отсутствии воды в системе.

Минимальный объем автоматики для насосной станции включает контроллер и систему защиты.

• Контроллер, регулирующий мощность насоса. Необходим для работы системы в оптимальном режиме.
• Система защиты:
  • датчик сухого хода;
  • датчик, защищающий от перегрева;
  • датчик, определяющий разрыв в напорной магистрали.

Можно отметить положительные и отрицательные моменты при использовании автоматики.

Автоматика, как и любое сложное устройство, призвана улучшить работу механической составляющей, в данном случае насоса, в связи с этим ее использование предоставляет определенные преимущества, к ним относятся:

• широкий выбор специализированных агрегатов позволяет подобрать подходящий вариант к насосу с практически любыми параметрами;
• набор автоматики уже скомпонован в систему и готов к работе, поэтому можно не заниматься подбором отдельных узлов, не проверять детали на совместимость и синхронизацию взаимодействия;
• главное достоинство автоматики – это работа в плавном размеренном режиме всей насосной системы, при этом следить за ее балансировкой не нужно, потому что это также задача автоматики.

Кроме положительных качеств, автоматика имеет и свои недостатки, и вот какие:

• скомпонованная система стоит дороже, чем ее сборка из отдельных узлов самостоятельно;
• при наличии определенных познаний можно подобрать каждый узел так, чтобы он идеально отвечал требованиям насосной системы и настроить его на оптимальную работу; при готовой системе такое полное совпадение редкость, но если поискать, можно найти хороший вариант с высоким соответствием;
• автоматика по большей части плохо сочетается с вибрационными насосами из-за их специфичного требования к входному давлению в 0.3 атм, на которое она не рассчитана.

Всю автоматику, использующуюся для контроля за работой насоса, подразделяют на 3 вида в хронологическом порядке согласно последовательности ее создания.

1-го поколения

Это первая и простейшая автоматизированная система управления насосным оборудованием. Ее используют для несложных задач, когда нужно обеспечить постоянный источник воды в доме. Состоит она из трех основных частей.

• Датчик сухого хода. Необходим для отключения насоса при отсутствии воды, которая служит охладителем, без нее насос перегреется и обмотка сгорит. Но также может устанавливаться дополнительный поплавок-выключатель. Его функция схожа с датчиком и отталкивается от уровня воды: когда он понижается – насос выключается. Эти простые механизмы надежно защищают дорогостоящее оборудование от порчи.
• Гидроаккумулятор. Является необходимым элементом для автоматизации системы. Выполняет функцию накопителя воды, внутри которого расположена мембрана.
• Реле. Устройство, контролирующее уровень давления, должно снабжаться манометром, позволяющим настраивать рабочие параметры контактов реле.

Автоматика первого поколения для глубинных колодезных насосов отличается простотой за счет отсутствия сложных электрических схем, а потому его установка на любое насосное оборудование не является проблемным.

Функционал системы так же прост, как и механизм работы, который завязан на понижении давления в гидроаккумуляторе при израсходовании воды. Вследствие чего включается насос и заполняет емкость новой жидкостью. При полном заполнении насос отключается. Этот процесс продолжается циклично. Возможна регулировка минимального и максимального давления посредством реле. Манометр позволяет установить нижний и верхний предел срабатывания автоматики.

2-го поколения

Второе поколение отличается от первого использованием электронного блока управления, к которому подключены датчики. Они распределены по всей насосной системе и следят за работой самого насоса и состоянием трубопровода. Вся информация поступает к электронному блоку, который ее обрабатывает и принимает соответствующие решения.

При использовании автоматики 2-го поколения может не использоваться гидроаккумулятор, так как трубопровод и установленный в нем датчик выполняют аналогичную функцию. Когда давление в трубе падает, сигнал от датчика поступает в узел управления, который, в свою очередь, включает насос и восстанавливает напор воды на прежний уровень, а по завершении отключает его.

Для установки автоматики 2-го поколения необходимы базовые навыки в обращении с электроникой. По принципу действия системы 1-го и 2-го поколения схожи – контроль давления, но по стоимости система 2-го поколения значительно дороже, вследствие чего пользуется меньшим спросом.

Компенсацией являет отсутствие гидроаккумулятора, а, следовательно, экономятся деньги на его покупку, хотя он имеет и свои плюсы, так как система на его основе продолжает работать даже в отсутствии электричества.

3-го поколения

Такая система отличается высокой надежностью и эффективностью, но и стоит дороже своих предшественников. Точная работа системы обеспечивается продвинутой электроникой и позволяет экономить на электроэнергии. Для подключения этой системы необходим специалист, который не только установит, но и настроит правильную работу блока. Автоматика обеспечивает полный комплекс защиты оборудования от поломки начиная от «сухого хода» и разрыва трубопровода и заканчивая защитой от скачков напряжения в сети. Принцип работы, как и во 2-ом поколении, не связан с использованием гидроаккумулятора.

Главное отличие – это возможность более точно регулировать работу механических узлов. Например, при включении насос стандартно качает воду на максимальной мощности, в чем нет нужды при ее малом расходе, а электричество потребляется по максимуму.

Система 3-го поколения варьирует мощность насоса в зависимости от интенсивности водозабора, увеличивая и уменьшая его обороты. Это не только экономит энергию, но и продлевает срок службы агрегата.