Sistemose naudojami siurbliai autonominis vandens tiekimas ir šildymas, yra našūs, bet kartu gana brangūs eksploatacijos požiūriu įrenginiai dėl didelio energijos suvartojimo. Galite sumažinti išlaidas ir žymiai pailginti siurblio tarnavimo laiką, įrengę jį dažnio keitikliu, kurį aptarsime šiame straipsnyje.

Sužinosite, kam reikalingas dažnio keitiklis ir kokias funkcijas jis atlieka. Tokių prietaisų veikimo principas, jų rūšys, techninės specifikacijos ir pateikiamos rekomendacijos dėl gręžinių ir cirkuliacinių siurblių keitiklių pasirinkimo.

1 Kodėl jums reikia dažnio keitiklio?

Beveik visi šiuolaikiniai siurbliai parduodami biudžetiniu ir vidutiniu kainų kategorija, sukurtas pagal droselio principą. Tokių agregatų elektros variklis visada veikia maksimali galia, o skysčio srauto/slėgio keitimas atliekamas reguliuojant uždarymo vožtuvai, kuris keičia pralaidos angos skerspjūvį.

Šis veikimo principas turi daug reikšmingų trūkumų, nes jis iš karto po įjungimo pradeda siurbti vandenį per vamzdžius maksimalia galia. Kita problema – didelės energijos sąnaudos ir greitas sistemos komponentų – tiek siurblio, tiek uždarymo vožtuvų su vamzdynu – susidėvėjimas. O apie tokios vandens tiekimo sistemos sureguliavimą namui iš šulinio negali būti nė kalbos.

Aukščiau aprašyti trūkumai nėra būdingi siurbliams su dažnio keitikliu. Šis elementas leidžia efektyviai valdyti vandens tiekimo ar šildymo vamzdyne susidarantį slėgį, keičiant varikliui tiekiamos elektros energijos kiekį.

Kaip matyti diagramoje, siurbimo įranga visada skaičiuojamas pagal didžiausios galios parametrą, tačiau maksimalios apkrovos režimu siurblys veikia tik didžiausio vandens suvartojimo laikotarpiais, o tai būna itin retai. Visais kitais atvejais padidinta įrangos galia nereikalinga. Dažnio keitiklis, kaip rodo statistika, eksploatuojant cirkuliacinius ir šulinių siurblius leidžia sutaupyti iki 30-40% elektros energijos.

1.1 Konstrukcija ir veikimo algoritmas

Vandens tiekimo siurblių dažnio keitiklis yra elektrinis įtaisas, kuris paverčia tiesioginę įtampą iš elektros tinklo į kintamą įtampą iš anksto nustatyta amplitude ir dažniu. Beveik visi šiuolaikiniai keitikliai yra pagaminti naudojant dvigubą srovės keitimo grandinę. Šis dizainas susideda iš 3 pagrindinių dalių:

• nekontroliuojamas lygintuvas;
• impulsų keitiklis;
• valdymo sistema.

Pagrindinis dizaino elementas yra impulsinis keitiklis, kurį savo ruožtu sudaro 5-8 tranzistorių jungikliai. Prie kiekvieno rakto yra prijungtas atitinkamas elektros variklio statoriaus apvijos elementas. Užsienio keitikliai naudoja IGBT klasės tranzistorius, o rusiški keitikliai – savo vietinius analogus.

Valdymo sistemą atstoja mikroprocesorius, kuris vienu metu atlieka apsaugos (išjungia siurblį esant stipriam srovės svyravimui elektros tinkle) ir valdymo funkcijas. Gręžinių vandens siurbliuose keitiklio valdymo elementas yra prijungtas prie slėgio jungiklio, kuris leidžia siurblinei dirbti visiškai automatiniu režimu.

Dažnio keitiklio veikimo algoritmas yra gana paprastas. Kai slėgio jungiklis nustato, kad slėgio lygis hidrauliniame bake nukrito žemiau leistino minimumo, keitikliui perduodamas signalas ir jis paleidžia siurblio variklį. Variklis įsibėgėja sklandžiai, o tai sumažina hidraulines apkrovas, veikiančias sistemą. Šiuolaikiniai keitikliai leidžia vartotojui savarankiškai nustatyti elektros variklio pagreičio laiką per 5-30 sekundžių.

Pagreičio metu signalo jutiklis į keitiklį nuolat perduoda duomenis apie slėgio lygį vamzdyne. Jai pasiekus reikiamą reikšmę, valdymo blokas sustabdo greitėjimą ir palaiko nurodytą variklio sūkių skaičių. Jei vandens vartojimo taškas, prijungtas prie siurblinės, pradeda vartoti daugiau vandens keitiklis padidins tiekimo slėgį padidindamas siurblio našumą, ir atvirkščiai.

1.2 Siurblio veikimas kartu su dažnio keitikliu (vaizdo įrašas)

Jei jūsų naudojamas siurblys neturi įmontuoto dažnio keitiklio, tuomet tokį galios reguliatorių galite įsigyti ir sumontuoti patys. Paprastai siurblių gamintojai techninių duomenų lape nurodo, kuris konkretus keitiklis tinka konkrečiam įrangos modeliui.

1. Galia – įtampos keitiklis visada parenkamas pagal elektros pavaros, prie kurios jis prijungtas, galią.
2. Įėjimo įtampa – rodo srovės stiprumą, kuriam esant keitiklis veikia. Čia reikia rinktis atsižvelgiant į galimus svyravimus jūsų elektros tinkle (žemos įtampos atveju įrenginys sustoja, jei per aukšta, gali tiesiog sugesti). Taip pat atsižvelkite į siurblio variklio tipą – trijų, dviejų ar vienfazių.
3. Reguliavimo dažnių diapazonas - šulinių siurbliams optimalus diapazonas bus 200-600 Hz (priklausomai nuo pradinės siurblio galios), cirkuliaciniams siurbliams 200-350 Hz.
4. Valdymo judesių ir išėjimų skaičius – kuo daugiau jų, tuo daugiau komandų ir dėl to keitiklio darbo režimus galite konfigūruoti. Automatika leidžia nustatyti apsisukimų greitį paleidžiant, kelis didžiausio greičio režimus, pagreičio normas ir kt.
5. Valdymo būdas - šulinio siurblinei patogiausias bus pultelis, kuris gali būti namo viduje, o cirkuliaciniams siurbliams idealiai tiks keitiklis su pulteliu.

Jei atsijojote visus rinkoje esančius įrenginius ir susidūrėte su tuo, kad pagal charakteristikas tinkamos įrangos tiesiog nėra, atrankos kriterijus turite susiaurinti iki pagrindinio faktoriaus – variklio sunaudojamos srovės, kuria remiantis jūs pasirenkate vardinė galia keitiklis

Be to, rinkdamiesi dažnio valdymo bloką, ypač iš vietinių ar Kinijos gamintojų, atsižvelkite į laiką garantinis aptarnavimas. Pagal jos trukmę galima netiesiogiai spręsti apie įrangos patikimumą.

Keletas žodžių apie gamintojus. Šioje srityje pirmaujanti įmonė yra Grundfoss (Danija), kuri tiekia rinkai daugiau nei 15 įvairių modelių keitikliai. Taigi, siurbliams su trifaziu elektros varikliu tinka Micro Drive FC101 modelis, vienfaziams siurbliams (veikiantiems iš standartinio 220V maitinimo šaltinio) - FC51.

Įranga iš Rockwell Automation (Vokietija) yra prieinamesnė kainos atžvilgiu. Bendrovė siūlo „PowerFlex 4“ ir „40“ keitiklių seriją mažos galios cirkuliaciniams siurbliams ir „PowerFlex 400“ seriją šuliniams. siurblinės(3 lygiagrečiai prijungti siurbliai gali veikti iš vieno keitiklio vienu metu.

Nepamirškite, kad gero keitiklio kaina kartais gali siekti siurblio kainą, todėl tokio įrenginio prijungimą ir konfigūravimą turėtų atlikti tik specialistai.

Pagrindinis elementas, užtikrinantis siurblio funkcionalumą, yra elektros variklis. Anksčiau darbo proceso derinimas vykdavo dėl automatizavimo, dabar šią problemą sprendžia siurblių dažnio keitiklis.

Funkcinė dažnio keitiklio paskirtis siurblio konstrukcijoje

Inverteris (dažnio keitiklis) užtikrina siurblio veikimo reguliavimą daug geriau nei relė. Jis veikia tuo pačiu metu kaip stabilizatorius, automatizavimas ir darbo eigos reguliatorius. Jo dėka tai užtikrinama didelis efektyvumasįrenginys:

• Jei reikia, sumažinamas elektros tiekimo lygis ir variklio sūkiai, o tai padeda apsaugoti siurblį nuo ankstyvo susidėvėjimo.
• Užkertamas kelias perteklinio slėgio susidarymui vamzdžiuose.
• Įtampos šuolių problema išspręsta, o tai taip pat neabejotinai padidina siurblio tarnavimo laiką.

Dažniausiai implantuojama jau siurblinės surinkimo metu. Prie numerio panašius įrenginius būtina įtraukti labai garsaus "Grundfos" siurblio modelius.

Vizualiai tai dėžutė su elektronika (kelios plokštės, jutiklis, kuris atlieka matavimus ir inverteris, kuris išlygina įtampos lygį) ir nedidelio dydžio ekranas.

Brangesni pavyzdžiai aprūpinti mikroprocesoriais. Galima įmontuoti baterijas, papildomus ekvalaizerius ir pan.

Naudojami vienfaziai arba trifaziai keitikliai.

Dažnio keitiklio veikimo principas yra gana paprastas. Banga elektros srovė tiekiamas į prietaiso plokštes. Ten esantys inverteriai ir stabilizatoriai užtikrina jo išlyginimą. Tuo pačiu metu jutiklis nuskaito slėgio duomenis ir kitą svarbią informaciją.

Visa informacija nukreipiama į automatikos bloką. Toliau dažnio keitiklis juos įvertina, nustatydamas, kiek galios reikia tiekti, ir pagal tai tiekia elektros energijos kiekį, reikalingą darbui tęsti.

Dėl to dažnio keitiklis gali reguliuoti elektros variklių užvedimo sklandumą, vandens slėgio lygį ir darbų sustabdymą kritinėje situacijoje. Visų dažnių operatoriui priskiriamų „pareigų“ sąrašas nuolat plečiasi dėl kūrėjų atliekamų patobulinimų.

Konverterio veiksmų valdymo procesas atliekamas tiesiog paspaudus norimą mygtuką, sutelkiant dėmesį į ekrane rodomus duomenis. Brangesni įrenginiai sugeba atpažinti didesnis skaičius komandas Aukščiausios kokybės modeliai skirti kelioms dešimtims darbo režimų, keičiantis greičiui ir programai.

Keitiklio įrengimo ir įsigijimo išlaidos visiškai kompensuojamos per vienerius eksploatavimo metus

Slinkite teigiamas funkcijas dažnio keitiklis:

• Galimybė išlyginti įėjimo įtampą.
• Siurblio galios reguliavimas.
• Sukurti sąlygas, kurios leistų taupyti energiją.
• Siurbimo įrangos eksploatavimo trukmės ilginimas.
• Suteikti galimybę dirbti be hidraulinio akumuliatoriaus.
• Intrasisteminio slėgio stabilizavimas.
• Sumažintas siurblio triukšmo lygis.

Jis taip pat veikia kaip automatikos asistentas.

Neigiami taškai:

• Didelė įrenginio kaina.
• Nustatyti ir prisijungti paprastai gali tik specialistai.

Dažnio keitiklis siurblio konstrukcijoje veikia taip: kai labai sumažėja slėgio lygis hidrauliniame bake (nustatomas naudojant relę), dažnio keitiklis gauna atitinkamą signalą ir duoda komandą užvesti elektros variklį. Šiuo atveju viskas vyksta „be staigių judesių“, galia didėja palaipsniui, apsidraudžiant nuo hidraulinės perkrovos. Šiuo metu keitiklių modeliai leidžia reguliuoti pagreičio laiką nuo 5 iki 30 sekundžių.

Vykdant pagreitį, keitiklis nuolat gauna informaciją apie slėgio lygį vamzdyne. Kai tik šis lygis pasieks norimą vertę, greitėjimas sustoja, variklis dirba toliau pasiektu dažniu.

Kaip išsirinkti ir sumontuoti įrangą?

Standartinę siurblinės įrangą sudaro:

• Povandeninis arba paviršinis siurblys;
• Slėgio matuoklis;
• Žarna su nerūdijančio plieno danga;
• Hidraulinis akumuliatorius;
• Vandens slėgio jungiklis.

KAM papildoma įranga apima:

• Nepertraukiamo maitinimo šaltiniai;
• Jutiklis;
• Blokai;
• Valdymo relės ir kt.

Jei esamos siurbimo įrangos projekte nėra dažnio keitiklio, tada jį galima įgyvendinti savarankiškas įrengimas. Paprastai kartu su siurblio modeliu pateiktoje dokumentacijoje pateikiamos instrukcijos, su kokiu konkrečiu keitikliu gali sąveikauti tokio tipo siurblys.

Jei tokios informacijos nėra, turite patys pasirinkti keitiklį, atsižvelgdami į svarbius parametrus:

1. Galios lygis.

Turi sutapti elektros pavaros ir keitiklio galia.

1. Įėjimo įtampos vertė.

Srovės, kuria veikia keitiklis, indikatorius. Čia reikia atsižvelgti į tai, kokie gali būti tinklo svyravimai (žemos įtampos lygis provokuoja sustojimą, aukštas įtampos lygis sukelia gedimą).

1. Siurblio variklio kategorija.

Vienfazis, dvifazis arba trifazis.

1. Dažnio valdymo diapazono ribos.

Už šulinio siurblys Reikalingas 200 - 600 Hz (priklausomai nuo siurblio pirminės galios), žiediniam siurbliui - 200 - 350 Hz.

1. Suderinkite valdymo įėjimų/išėjimų skaičių su eksploataciniais poreikiais.

Kuo daugiau jų yra, tuo daugiau galimybių darbo eigos valdymas.

1. Tinkamo valdymo metodo pasirinkimas.

Šulinio siurblio atveju yra nuotolinio tipo valdymas, leidžiantis valdyti tiesiai iš namų, ir cirkuliacinis siurblys Puikiai veikia su nuotolinio valdymo pulteliu.

Perkamų prietaisų patikimumą turi lemti netiesiogiai trukmė garantinis laikotarpis. Atitinkamai, kuo jis didesnis, tuo geresnė kokybė.

Kur turėčiau įdiegti siurblio keitiklį?

Dažnio keitikliai su hidrauline jungtimi montuojami tiesiai ant slėgio linijos. Be tokios jungties prie pagrindinės linijos yra prijungtas tik vandens slėgio jutiklis, prijungtas prie keitiklio.

Keitiklis yra kuo arčiau siurblio, bet tik šildomos patalpos viduje. Bendra schema Prijungimas prie maitinimo yra paprastas ir nesukelia sunkumų.

Siurblių keitiklių modeliai

• Grundfos Cue

Keitikliai, kuriuos gamina Danijoje įsikūrusi įmonė, gaminanti siurblius. Dėl to šie dažnio keitikliai suprojektuoti maksimaliai laikantis „Grundfos“ siurblių modelių konstrukcijos. Prietaisas atsakingas už smulkų viso mechanizmo veikimo reguliavimą, atlieka apsaugines ir valdymo funkcijas. Cue sistemos keitikliai išsiskiria įvairiais aukštos kokybės modeliais (daugiau nei 15 tipų asortimente), tačiau jų kaina yra tinkama. Be to, kaina tiesiogiai priklauso nuo mechanizmo, kuriam reikalingas dažnio keitiklis, galios. Tarp modelių asortimento galite rasti tiek vienfazio siurblio (), tiek trifazio siurblio (Micro Drive FC101) keitiklių.

• Ermanas E-9

Šios įmonės keitikliai yra ekonomiški. Jie yra atsakingi už sukimo momento kompensavimą, sklandų paleidimą, slėgio valdymą ir turi įvairūs režimai valdyti skaičių iki 24. Galios rungtynės parenkamos individualiai. Yra apsauginis korpusas, apsaugantis nuo dulkių ir nešvarumų.

• Hyundai N 50

Vienfazis dažnio keitiklis. Gali būti naudojamas buitine technika. Galios lygis yra 0,7-2,5 kW. Mažo dydžio, todėl patogu montuoti į bet kokius įrenginius. Jis išsiskiria tuo, kad dėl kelių nustatymo režimų ir 16 diskrečių greičių užtikrina tikslų derinimą. Kainuoja maždaug dvigubai daugiau nei ankstesnis modelis.

• PowerFlex 40

Šio prekės ženklo modeliai yra universalūs ir labai populiarūs. Jų išskirtinis bruožas – aukštos kokybės pavara ir vektorinis valdymas. Pavara, be kita ko, slopina triukšmą varikliui veikiant ir automatiškai nustato sukimosi greitį elektros variklis, apsaugo visą mechanizmą nuo perkrovos ir perkaitimo, užtikrina sklandų startą. Kaina yra palyginama su Grundfos Cue.

Siurblio naudojimas autonominėse vandens tiekimo ir šildymo sistemose

Šios kategorijos siurblių modeliai laikomi labai produktyviais, tačiau labai skiriasi aukšto lygio energijos suvartojimas, o tai, žinoma, apsunkina veikimą. Žinoma, dažnio keitikliai gali sumažinti energijos sąnaudas, slėgio lygį ir pailginti tarnavimo laiką.

Dauguma šiuolaikinių siurblių yra suprojektuoti pagal droselio principą. Šių mechanizmų elektros varikliai veikia esant viršutinei galios ribai, ty tiesiogine prasme susidėvi. Dažnai dėl to, kad įjungus nėra lygumo, pastebimi galingi hidrauliniai smūgiai, pažeidžiantys siurblio konstrukciją. Norint tiksliai sureguliuoti tokį mechanizmą, taip pat reikia įdėti daug pastangų.

Siurbimo įrangos duomenų apskaičiavimas visada atliekamas atsižvelgiant į didžiausią galios lygį maksimali apkrova mechanizmas patiriamas tik retkarčiais didžiausio vandens suvartojimo metu, o tai nebūna dažnai. Likusį laiką dirbti iki ribos yra visiškai nepateisinama. Būtent tokiais momentais cirkuliacinio ir šulinio siurblio dažnio keitiklis sumažina energijos sąnaudas 30 - 40%.

Be kita ko, siurblio stotyje esantis dažnio keitiklis, užtikrinantis vandens tiekimą, padeda išvengti „sausos eigos“ problemos. Tai aktualu tais atvejais, kai sistemoje nėra vandens, o variklis dirba toliau. Dėl „sausos eigos“ gali perkaisti variklis ir sugesti visas mechanizmas. Tai dar kartą įrodo, kad reikia naudoti keitiklį.

Vienfazis dažnio keitiklis siurbliui buitinėje vandens tiekimo sistemoje

Įrenginių ergonomika yra labai svarbus rodiklis vartotojų paslaugas. Patobulinti šį parametrą vandens tiekimo sistemai naudojant mažos galios vienfazio siurblio modelį sunku, nes tam reikia keitiklio, kurio įėjimo / išėjimo įtampos lygis yra 1x220 V, o jį rasti nėra lengva.

Paprastai buitiniai siurbliai neturi priekaištų dėl energijos suvartojimo, tačiau tai nekompensuoja pirkimo išlaidų dėl reto naudojimo.

Tačiau keitiklio įdiegimas nepraranda savo aktualumo, nes padeda palaikyti pastovų tinklo slėgį. Kitaip tariant, čia pateikiamas prašymas patogiai veikti.

Ši parinktis ypač svarbi naudojant karštas vanduo. Tai reiškia, kad naudojant dažnio generatorių pašalinami temperatūros šuoliai ir slėgio jėgos pokyčiai.

Vienfaziai keitikliai tinka tiek povandeniniams, tiek paviršiniams siurbliams.

Vienfazis dažnio keitiklis, skirtas naudoti namuose

Keitikliai standartinis tipas paprastai neturi hidraulinės jungties. Bandymas savarankiškai atnaujinti įrenginį, kad jis atitiktų tokius poreikius, gali pasirodyti nenaudingas, net jei specialistas imsis reikalo.

Suvokdamas šią problemą, dažnio keitiklių gamintojai siurbliui sukūrė specialų vienfazį dažnio keitiklį, kuris suteikia buitinės sistemos vandens tiekimas

Vienas iš šių keitiklių turi hidraulinę jungtį ir gali atlikti visas standartines dažnio keitiklio užduotis.