Pro změnu frekvence v třífázových a jednofázových střídavých sítích se používá frekvenční měnič 220V pro studniční čerpadlo nebo střídač, kterému se také říká elektrický pohon. Naše elektrické vedení produkuje 50 Hz, ale toto zařízení vám umožňuje získat výstup od 1 do 800 Hz. Vrtná čerpadla vyžadují pohony ve formě asynchronního motoru s vinutým rotorem pracujícím v generátorovém konverzním režimu.
To je důležité! Praxe potvrdila skutečnost, že instalací střídače pro studniční čerpadlo lze ušetřit až 50 % spotřebované elektrické energie při čerpání vody.
Princip fungování a pravidla instalace
Nejprve musíte zjistit, jaký druh frekvenčního měniče potřebujete pro čerpadlo studny, a pak bude snazší jej nainstalovat. Faktem je, že výrobci takových jednotek poměrně často vyrábějí diskutovaná zařízení se standardně dodávaným měničem, a pak pro vás tento článek získá výhradně vzdělávací význam. Takové zařízení však není vždy k dispozici, proto budete muset měnič zakoupit samostatně. Takže v obchodě si můžete koupit buď čerpadlo s nebo bez regulace frekvence.
Důvody pro použití měniče
Ve prospěch čerpadel s frekvenčním měničem lze uvést alespoň čtyři důvody:
- Zařízení chrání elektromotor před napěťovými rázy, které jsou zvláště důležité mimo město, když je transformátor v trafostanici slabý.
- Blokuje volnoběh jednotky.
- Odladěním rozběhového momentu měnič vyhladí vodní ráz.
- Spotřeba elektrické energie se sníží o 30-50%, čímž se prodlouží životnost čerpadla.
Důležité: všechny frekvenční měniče pro vrtná čerpadla jsou vybaveny tlakovými snímači pro automatické spouštění a vypínání motoru. Tato funkce udržuje danou rovnováhu v systému (při továrním nastavení je výchozí hodnota 2,5 atm, ale tuto hodnotu lze změnit libovolným směrem).
Vybavení a možnosti mimořádných situací
Ať už je frekvenční generátor pro čerpadlo (integrovaný nebo externí), stále budete muset vybavit místo pro malou čerpací stanici pro instalaci hydraulického akumulátoru, tlakového spínače, filtrů atd., takže vždy bude místo pro případ nouze situace. Takový PS je zpravidla umístěn v kotelně, ale v případech, kdy se instalace provádí doma (soukromý sektor), může to být jakákoli místnost nebo izolovaná jáma.
Nyní trochu více o převodnících v závislosti na umístění:
- Integrovaný. U takových modelů není potřeba samostatně kupovat elektrický pohon – ten je již buď připevněn ke skříni čerpadla, nebo integrován do okruhu motoru. Takové zařízení je samozřejmě dražší, ale bohužel za kvalitu musíte platit.
- Externí. Takové jednotky mají některé výhody a jsou v průmyslu více žádané. Faktem je, že v tomto případě nejsou motory omezeny výkonem, takže je lze použít při vrtání nerostů. Je třeba poznamenat, že externí měniče v žádném případě nesouvisí s výrobou diskutovaných čerpadel, protože PE jsou zapojeni do různých oblastí elektrotechniky a elektroniky.
Pokud mluvíme o schopnostech frekvenčního generátoru pro studnové čerpadlo, stejně jako o jednotce jako celku, pak je to práce:
- uzel s konstantní specifickou charakteristikou;
- se schopností kompenzovat tlakové rozdíly (plus tlakový senzor);
- s udržováním nastavitelného objemu kapaliny (plus průtokoměr).
Vysvětlení: Například pro udržení konstantního tlaku v systému zásobování studenou vodou se lopatky turbíny musí otáčet určitou rychlostí. Pokud někdo otevře kohoutek, roztočí se rychleji, a pokud ho zavře, zpomalí nebo se úplně zastaví.
Snížená spotřeba energie
Naprostá většina veřejných služeb v průmyslovém a rezidenčním sektoru, které potřebují elektřinu k dobíjení, ji využívá v různém množství. To znamená, že rozdíl mezi fází špičkové a potenciální spotřeby se mění téměř dvakrát. Záleží na denní době (denní nebo noční), roční době (potřeba klimatizace a/nebo vytápění), dnech v týdnu (pracovní dny nebo víkendy). Nejde ale jen o domácí elektrospotřebiče, ale také o spotřebu vody.
Například ve vzdělávacích institucích během prázdnin jsou ukazatele téměř nulové, ale zároveň (zejména na jihu) prudce stoupá příliv obyvatel v hotelech a hostincích. Všichni tito lidé chtějí pít, prát, vařit jídlo, mýt nádobí, dělat mokré čištění atd., ale to vyžaduje vodu. Z pochopitelných důvodů je na takových místech instalováno nejvýkonnější zařízení, ale nyní vrchol opadá a co dělat s touto kapacitou? Zde pomáhá frekvenční řízení čerpadel.
Důležité: nutnost provozovat elektrické čerpadlo v jednom režimu s různou spotřebou vody díky nouzovému stavu automaticky odpadá.
1 – čerpadlo HP Technik; 2 – elektromotor; 3 – montážní konzola jednotky; 4 – spojka Zdroj hp-technik.ru
Technické vlastnosti čerpadel hp Technik různých modifikací s integrovanými elektrickými pohony:
| Označit | Jednotka | Prod. při 30 otáčkách za minutu, l/hod | Výkon motoru, kW | Typ BG | Připojení G | Topení, W | Ø hřídele, mm | Položka č. |
| hp Technik UMG | hp Technik UHE | |||||||
| 1105 | A2-PZ | 155 | 0,55 | 80 | 1/2ˮ | 110 | 12 | 039905002 |
| 1106 | A3-P | 260 | 0,55 | 80 | 1/2ˮ | 110 | 12 | 039905006 |
| 1107 | A4-M | 425 | 0,75 | 80 | 1/2ˮ | 110 | 12 | 039905011 |
| 1108 | A5-GZ | 500 | 0,75 | 80 | 1/2ˮ | 110 | 12 | 039905016 |
Pravidla výběru
Možná jste se již přesvědčili o technických a ekonomických výhodách frekvenčního měniče pro čerpadlo, ale to není vše – musíte se naučit, jak správně vybrat taková zařízení. Není to tak těžké, jak by se na první pohled mohlo zdát, každopádně zde stačí středoškolské vzdělání (pokud je samozřejmě plnohodnotné). Je tedy třeba vzít v úvahu následující faktory:
- jmenovitý výkon elektromotoru a proud rozběhového vinutí. Pokud znáte tyto indikátory, vyberte frekvenční měnič pro studnové čerpadlo, kde jsou podobné údaje vyšší alespoň o 20-25%:
- nezapomeňte zkontrolovat, zda je možné připojit snímač tlakové zpětné vazby k systému potrubní studny;
- Věnujte pozornost tomu, zda je pro vás dostatečně snadné ovládat režim sestavené jednotky a také to, jak pohon reaguje na nouzové situace (lze vyzkoušet).
Měli byste také věnovat pozornost faktorům souvisejícím s místem určení nebo kde budou čerpadla s frekvenčním měničem použita. To svědčí především o napětí: v soukromém sektoru, obchodech, malých firmách, nemocnicích, vzdělávacích institucích atd. napětí je obvykle 220 V. V takových podmínkách se používají čerpadla středního a často nízkého výkonu, proto bude snazší zvolit elektrický pohon. Jsou samozřejmě výjimky, ale ty jen potvrzují pravidlo.
Ruský trh domácích a elektronických spotřebičů nabízí spotřebitelům frekvenční měniče pro různé účely od domácích i zahraničních výrobců. To naznačuje, že si můžete vybrat jakoukoli levnou řadu, například hp Technik, který byl zmíněn výše, nebo jakoukoli jinou značku. Jediné, co musíte udělat, je provést jednoduché výpočty výkonu a zakoupit vhodný produkt.
Závěr
Pokud bydlíte mimo město nebo vlastníte kancelář či obchodní provozovnu, kde není centralizované zásobování vodou, pak možná budete skutečně potřebovat čerpadlo s frekvenčním měničem (integrovaným/externím).
Studniční zdroje pro získávání čisté vody patří do kategorie individuálního zásobování vodou. K tomu je třeba připojit povrchová nebo ponorná elektrická čerpadla. Vypínají se, když je hlavní linka plná, protože zařízení nemůže fungovat bez přerušení. Chcete-li to provést, připojte automatizaci, která je zodpovědná za řízení vypnutí a cyklů.
Automatizace čerpadla udržuje normální provoz systému.
Co je dobře automatizace
Automatizační jednotka pro ponorná nebo povrchová čerpadla je moderní elektronická jednotka, která obsahuje hydraulický akumulátor, moduly a manometr. Všechny zaručují správný chod dálnice.
Automatizační funkce pro vodní čerpadla:
- Řízení. Všechny procesy probíhají automaticky, bez kontroly nebo dohledu.
- Ochrana proti vodnímu rázu. V hlavním potrubí se vytváří rezerva vody pro případ poruchy nebo poruchy zařízení.
- Elektronická zařízení se spouštějí v nepřítomnosti kapalného média a vypínají elektrický proud.
Automatizace pro vodní čerpadlo bez hydraulického akumulátoru pomáhá předcházet poruchám zařízení a předčasnému selhání.
Automatizační zařízení pro studnu.
Princip činnosti a odrůdy
Automatizace čerpací stanice mění směr vody a zvedá ji systémem. Zapínání a vypínání probíhá bez lidské pomoci. Relé reaguje na změny tlaku.
Pro použití ponorného elektrického čerpadla je třeba nainstalovat samostatné řídicí jednotky a hydraulický akumulátor. Pokud jsou instalovány povrchové jednotky, pak jsou ovládací prvky namontovány na jednom rámu s ohledem na schéma zapojení.
Jak fungují automatizační a ochranné mechanismy
Automatizace reguluje fungování povrchového a ponorného elektrického čerpadla. Po zapnutí se vypne napájecí obvod v zařízeních, která reagují na jakékoli změny v přívodu kapaliny. Otevírání se provádí pomocí kontaktů nebo zesílených rádiových komponentů pro tuto vodu pod vysokým tlakem.
Čerpací stanice ve studni.
Ovládání čerpadla tlakem
Relé pro ponorné čerpadlo je namontováno na vodovodním potrubí. Připevňuje se k armatuře umístěné na hydraulickém akumulátoru. Relé je hlavním ovládacím prvkem. Je instalován ve všech vodovodních systémech.
Pomáhá zastavit tok elektřiny, pokud tlak v systému stoupne na horní úroveň. Membrána se pohybuje, protože na ni tlačí tekutina. Mechanismus otevírá vnitřní kontakty. Pouzdro má stavěcí šrouby, které lze nastavit pro nastavení maximální hodnoty tlaku uvnitř systému.
Tlakový spínač s ochranou proti chodu nasucho
Princip připojení tlakového spínače s ochranou proti chodu nasucho.
Čerpadlo je chráněno před poruchami pomocí relé, které je zodpovědné za chod naprázdno. Tento automatický prvek je instalován vedle dalších uzlů. Elektrické zařízení přeruší obvod dodávky energie v okamžiku, kdy tlak uvnitř systému klesne na maximální hodnotu.
Pomocí stavěcích šroubů můžete nastavit provozní limity automatiky. Jsou pod krytem. Pro připojení vodičů se používají konektory.
Odrůdy plovákových mechanismů
Plovákové mechanismy se používají jako samostatné části nebo zabudované do vodovodního systému. Při změně polohy hlavy plováku zavírají nebo otevírají kontakty.
Uvnitř je kulička, která tlačí na páku a kontaktuje. Když kapalina vstoupí do nádoby, přívod elektřiny se vypne, pokud je dosaženo horní hranice. Plovák nechrání čerpadlo, ale zabraňuje zaplavení domu.
Kontrolní práce na základě hladiny vody
Plovákový spínač pro čerpadlo.
Když hladina vody ve studni klesne, čerpadlo selže. Pokud nejsou k dispozici čidla, nedochází k vodnímu chlazení vinutí motoru. Výrobci vyrábějí ponorná čerpadla, která se vypnou, když ve studni není voda.
Elektrická čerpadla s plovákovými spínači se používají výhradně ve studních. V kanálu vrtu není žádný volný prostor. Plovák je jednoduše zařízení, které obsahuje kovovou kuličku a páku.
Sepne kontakty, když v systému není voda a přeruší přívod napětí do vinutí elektromotoru.
Stiskněte ovladač
Toto zařízení ovládá čerpadlo. Jeho provoz je ovlivněn hladinou kapaliny v potrubí. Ovládání lisu je magnetizovaný okvětní lístek, který je ve vodě. Když kapalné médium volně prochází, nachází se ve zvýšeném stavu. Když hladina vody klesne, clona se spustí a jazýčkové kontakty se otevřou.
Výběr relé
Standardní hodnota hydraulického relé je 1,5-3 bar. Nastavuje se pomocí stavěcích šroubů. Chcete-li zajistit dodávku vody do výškového soukromého domu, musíte dodatečně nastavit všechna nastavení.
Zvyšuje se horní a dolní hranice odezvy. Značka relé pro přívod vody musí odpovídat rozsahu tlaku.
Z jakých částí se automatická jednotka skládá?
Automatizace je rozdělena do 3 hlavních skupin. Hlavní rozdíly spočívají v technologickém vývoji použitém při výrobě a také v rozsahu funkcí.
Řídicí jednotky druhé generace
Pro automatizované řízení čerpadla se používají jednoduché komponenty:
- Spínač tlaku a volnoběhu. Instalaci a konfiguraci zvládnou technici sami.
- Hydraulický akumulátor. Jedná se o nádobu, kde se shromažďuje voda. Jeho objem se pohybuje v uvedených mezích. Hydraulický akumulátor udržuje tlak a kompenzuje otřesy v systému.
- Tlakoměr. Jedná se o jeden z hlavních prvků, které řídí úroveň tlaku a nastavení hydraulického relé.
Návrh řídicí jednotky.
Čerpadlo vypne zařízení, když v potrubí není voda nebo se zvýšil tlak. Lze konfigurovat automatizaci druhé generace pro studnová čerpadla. K dispozici jsou světelné indikátory, které signalizují činnost součástí a stav zařízení.
Třetí generace
Automatické řídicí jednotky třetí generace.
Řídicí jednotky třetí generace jsou pokročilou elektronikou, která šetří energii. Principem svého fungování se neliší od jiné automatizace. Připojení musí provést odborník, který provede instalaci a správně nakonfiguruje jednotku.
Automatizace komplexně chrání zařízení před předčasnými poruchami způsobenými chodem nasucho, prasknutím potrubí a také před náhlými přepětími v síti. Rozdíl spočívá ve schopnosti provádět jemné úpravy a úpravy.
Modulární automatizace pro studny: výhody a nevýhody
Jedná se o kombinované zařízení, které má následující vlastnosti:
- Všechny uzly jsou poblíž. Instalace nevyžaduje mnoho volného místa. Automatizaci můžete připojit sami, bez pomoci specialistů.
- Zařízení mají širokou funkčnost pro ovládání.
Mezi výhody patří zvýšení životnosti elektrického čerpadla a dalších komponentů. Automatizace vrtů pomáhá šetřit energii, zjednodušuje monitorování, diagnostické činnosti, konfiguraci a správu.
Nevýhody – vysoké náklady na automatizaci, zařízení fungují pouze z elektrické sítě. Existují modely se senzorem chodu nasucho, který se aktivuje, když v systému není voda. Některé modely jsou navrženy pro připojení k čerpadlu konkrétní značky, takže nastavení jsou omezená a pevná.
Instalace povrchového elektrického čerpadla
Pro instalaci povrchového elektrického čerpadla a externích stanic je nutné vyrobit a vybavit studnu. V soukromých a venkovských domech, na letních chatách se doporučuje vyrobit keson. Může to být kov, plast, beton. Takové návrhy se liší tvarem – kulatým, čtvercovým nebo obdélníkovým.
Plastové kesony jsou považovány za ekonomické možnosti. Jsou lehké a snadno se nastavují a instalují. Ale podzemní voda může zvednout materiál směrem ven, což způsobí kolaps struktury. Pro venkovský dům si můžete koupit betonové kesony, které jsou vyrobeny z jednotlivých kroužků. Tento materiál propouští vodu, takže uvnitř konstrukce bude vlhkost.
Nejlepší možností je použití kovu, ale je to drahé a vyžaduje náklady na uspořádání a instalaci. Uvnitř kesonu je zařízení pro příjem vody, hydraulický akumulátor a čerpadlo. U povrchových čerpadel není hloubka sání větší než 9 m. Pro připojení povrchového zařízení je zapotřebí hluboký a velký otvor.
Schéma instalace povrchového elektrického čerpadla.
Sací potrubí může zvýšit úroveň tlaku vody v systému a chránit součásti. Sníží se o 1 m. Po instalaci se provedou zapojení, zkontroluje se funkčnost zařízení a odstraní se chyby.
Instalace a připojení ponorného čerpadla
Pro instalaci ponorného čerpadla je nutná hlava. Umístí se do kesonové jámy s adaptérem nebo zařízením. Hlava se zařezává do boku pláště. Dodávají se z oceli (nerez, smaltovaná, pozinkovaná ocel), azbestocementu a plastu. Chcete-li vybrat správný materiál, musíte zvážit hloubku podzemní vody, technologii vrtání, průměr studny a typ půdy.
Pro stanovení přibližného horizontu se vypočítá hloubka studny a provede se rozbor chemického složení vody. V soukromých domech jsou instalovány kovové plášťové trubky, které mají životnost 10-15 let. Jediným problémem je výskyt rzi a koroze. Ocel odolává pohybu země.
Pokud si majitel webu vybere adaptér, který je vyříznut do pouzdra, pak musí být automatizace a důležité komponenty umístěny v obytné budově. Můžete postavit samostatnou přístavbu. Automatika musí pracovat v suchých podmínkách, aby vlhkost nepronikla dovnitř součástí.
Při výběru čerpadla je jedním z hlavních kritérií cena. Záleží na úrovni výkonu a rozměrech zařízení. Pokud je instalováno levné elektrické čerpadlo, pak by automatizace měla být jednoduchá s minimální sadou funkcí. Pro normální fungování drahých zařízení jsou nutná nastavení, která jsou spojena s frekvenčním řízením rychlosti.
Pořadí a doporučení pro připojení ponorného čerpadla:
- Ke vstupu čerpadla je připojeno PVC potrubí, které plní funkci příjmu vody. Optimální průměr by měl být 25-35 mm.
- Pomocí armatury je na druhý konec potrubí připevněn zpětný ventil a spuštěn dolů do studny. Délka musí být taková, aby základna byla ponořena do vody alespoň 1 m. Pokud tento požadavek není splněn, bude během provozu čerpadla vstupovat do potrubí spolu s vodou vzduch.
- Před prvním zapnutím motoru musíte naplnit plnicí otvor a sací potrubí vodou.
- Pokud jsou připojení spolehlivá a provedená v souladu se stanovenými požadavky, pak po zapnutí čerpadla uslyšíte charakteristický zvuk plnění systému.
Systém by neměl běžet na plnou kapacitu. Čerpadlo nebude správně fungovat s pravidelnými a častými přerušeními. Existuje možnost neúměrného nadměrného odběru elektrické energie a selhání automatizace. Při připojování kabeláže vytvořte spolehlivé a pevné svorkovnice, dodržujte polaritu čerpadla.
