Архив / 1999 / №1(16) / 

Экономия электроэнергии при использовании преобразователей частоты для управления центробежными насосами

Функцией насосной станции является поддержание заданного давления, причем расход перекачиваемой жидкости, как правило, может существенно изменяться в зависимости от конкретных условий. Все насосные станции рассчитываются по максимальному расходу, который может возникнуть в экстремальной ситуации (например: наводнение, пожар и т. д.). Следовательно, в нормальных условиях необходимо предусматривать средства регулирования, обеспечивающие нормальную работу системы при разных расходах.

Отсутствие регулирования

Отсутствие регулирования при пониженных расходах приводит к росту давления в системе, а это вызывает:

- потери энергии на создание избыточного давления
- потери перекачиваемой жидкости за счет утечек на негерметичных стыках
- износ оборудования и повышение эксплуатационных расходов

Дросселирование

При дросселировании регулирование расхода осуществляется за счет изменения эффективного сечения трубопровода с помощью заслонки. В этом случае насос, так же как и при отсутствии регулирования, тратит энергию на преодоление противодавления заслонки, а повышенное давление вызывает утечки жидкости и износ оборудования.

Прерывистое регулирование

При прерывистом регулировании изменение расхода обеспечивается коммутацией в гидросистему различного числа насосов. Например, если один насос не обеспечивает необходимый расход, в параллель ему включается второй, третий и т.д.

Недостатком такого регулирования является именно его прерывистость. Качество такого регулирования нельзя назвать удовлетворительным за счет его слишком грубой дискретности, приводящей к потерям энергии. Кроме того, включение и выключение насосов приводит к постоянным гидроударам в системе, что исключительно вредно влияет на ресурс оборудования, а пусковые токи двигателей насосов вызывают 5 - 7 кратные, относительно номинала, броски тока в электроцепях.

Наиболее современным способом регулирования насосов является регулирование с помощью преобразователей частоты.
В случае применения преобразователя частоты, осуществляется поддержание давления в гидросистеме независимо от расхода с помощью регулирования частоты вращения электродвигателя насоса. Таким образом, при малых расходах насос вращается на малой скорости необходимой только для поддержания номинального давления и не расходует лишней энергии. Экономится электроэнергия, а также вода, тепло и ресурс оборудования.

НТЦ "ПРИВОДНАЯ ТЕХНИКА" является официальным дистрибьютором фирмы MITSUBISHI ELECTRIC. Преобразователи частоты этой фирмы, благодаря оптимальному соотношению цена-качество, успешно конкурируют на Российском рынке с преобразователями любых зарубежных и отечественных производителей.

Одним из основных положительных качеств данных преобразователей является их высокая надежность, основанная на последних достижениях фирмы в области микроэлектроники и силовой электронной техники.

Кроме того, функции преобразователя максимально продуманы, что позволяет учесть практически любые потребности конкретного потребителя и особенности любой конкретной технологической ситуации.  Гарантия этому - богатейший опыт работы фирмы во всем мире, в частности, и в области управления насосами.

Ниже приведен пример использования преобразователя частоты MITSUBISHI для управления центробежным насосом станции подкачки.

ПРИМЕР РЕГУЛИРОВАНИЯ г.Зеленоград, ПУ "Зеленоградводоканал", станция подкачки №164

На станции подкачки, предназначенной для подачи холодной питьевой воды в несколько жилых домов с населением 5026 человек, на насос К-90/35, мощностью 11 кВт, был установлен преобразователь частоты MITSUBISHI ELECTRIC.

Приведенный справа график был снят во время работы преобразователя и иллюстрирует процесс регулирования.
Назначение данного насоса - повышать напор в водопроводной сети до необходимого (примерно 45 м).

На графике видно, что суточный расход воды меняется почти в 6 раз. Ночью он минимален, а утром и вечером наблюдаются максимумы. За счет плавного регулирования скорости вращения двигателя насоса, преобразователь частоты в любых условиях, даже при резком изменении расхода, поддерживает напор в системе строго постоянным.

Результат:
экономия электроэнергии 54%
экономия холодной питьевой воды 34%
снижение избыточного напора 20 М

Подобные цифры экономии не являются исключением. Как правило, экономия энергии при таком использовании преобразователей составляет 25-60%.

1. Преобразователь через защитный автомат подключается к силовой сети 3 х 380 В, 50 Гц (входы R, S, T).
2. Силовые выходы преобразователя (U, V, W) подсоединяются к двигателю насоса.
3. Стандартный датчик давления (типа КРТ, "САПФИР" и т.д.) подсоединяется непосредственно на входы преобразователя 5 и 4, в качестве датчика обратной связи.
4. Необходимое давление задается с помощью переменного резистора (1 кОм, 1 Вт) подсоединяемого на входы 2, 5, 10.
5. Пуск двигателя осуществляется с помощью тумблеров STR или STF.
6. Настройка ПИД - регулятора давления осуществляется программированием преобразователя.