Образцовый официальный дистрибьютор и официальный сервисный партнер приводной техники Данфосс к вашим услугам
НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
Выбирая насосные станции (НС) мы стремимся к тому, чтобы НС были хорошими и дешевыми. Как выбрать дешевую НС мы знаем, а вот на вопрос, «что такое хорошая насосная станция?» однозначно ответить сложно. Однако, зная некоторые технические нюансы можно самому выбрать такую НС, которая для вас будет самой наилучшей. Так, как на НС очень актуальна экономия электроэнергии, то давайте рассмотрим основные технические и эксплуатационные характеристики энергосберегающих НС на базе частотно-регулируемого электропривода с использованием статических преобразователей частоты.
Начнем с того, что все насосные станции, у которых преобразователи частоты (ПЧ) поддерживают постоянное заданное давление независимо от изменения расхода (потребления) воды, экономят электроэнергии на 5 – 10% меньше нежели те НС, у которых преобразователь частоты вычисляет расход воды и соответствующим образом изменяет давление. Почему-то на это обстоятельство многие не обращают внимание, а зря – ведь практически на «ровном месте» экономится больше электроэнергии, к чему собственно мы все и стремимся. Давайте рассмотрим, за счет чего получается дополнительная экономия электроэнергии.
Например, преобразователь частоты поддерживает давление 3 атмосферы и при максимальном потреблении воды в часы «пик» у самого удаленного потребителя насосная станция обеспечивает давление 1 – 1,2 атмосферы, достаточное для работы любой бытовой техники. Как только потребление воды уменьшится, то уменьшится и гидродинамическое сопротивление (потери давления) в водопроводе, а у самого удаленного потребителя давление увеличится до 2 – 2,5 атмосфер, а при очень маленьком расходе будет практически таким же, как и на насосной станции. Вот и получается, что такая насосная станция работает эффективно только несколько часов в сутки, в часы «пик», а все остальное время создает в водопроводе никому не нужное завышенное давление, бесполезно расходуя на это такую дорогую электроэнергию. А ведь можно в это время уменьшить давление в системе и получить дополнительную экономию электроэнергии.
При отсутствии расхода воды подавляющее большинства насосных станций с помощью преобразователя частоты снижают обороты насоса до тех пор, пока насос не перестанет качать воду, а будет только ее «перемешивать». А ведь вместо работы НС в режиме «перемешивания» намного эффективнее просто выключить насос, а при возобновлении потребления воды автоматически включить. Преобразователи частоты, которые реализуют режим ожидания («спящий» режим») позволят вам дополнительно экономить 2 – 3% электроэнергии и попусту не «срабатывать» ресурс насосного агрегата.
Ни для кого не секрет, что любой механизм, в том числе и НС, имеет такую рабочую точку, в которой ее работа будет наиболее эффективна. Для автомобиля – это скорость, при которой будет наименьший расход бензина или солярки, для НС – это скорость насоса, при которой расход электроэнергии на перекачивания одного кубического метра воды будет наименьшим. Такую рабочую точку насосной определяют экспериментальным путем и по возможности работают в окрестности (в близи) этой точки. Такие НС, которые мы называем «интеллектуальными», дают наибольшую экономию электроэнергии и очень хорошо работают в системах поддержания уровня, например, на канализационных НС.
Если на НС, в зависимости от изменения потребления воды, возникает необходимость в подключении дополнительных насосов, то НС необходимо укомплектовать каскадным контроллером. Каскадный контроллер анализирует давление в водопроводе и скорость насоса, работающего от преобразователя частоты, и автоматически формирует управляющий сигнал на включение/отключение дополнительных насосов. Намного проще и эффективнее получается та НС, у которой преобразователь частоты уже имеет встроенный каскадный контроллер.
Очень часто возникает необходимость дистанционного управления насосными станциями, особенно артезианскими. Самый простой способ дистанционного управления – это прокладка кабеля от диспетчерской до НС, однако это очень дорогой и «опасный» способ. Дело в том, что во время грозы, наведенное на проводах кабеля напряжение, в большинстве случаев выводит плату управления НС из строя. Более «продвинутый» способ – это использование радиосвязи, однако он не получил широкого применения из-за необходимости получения разрешения на использование радиостанций. В последнее время все чаще используются GSM-модемы (мобильная связь) на которые не нужно никаких разрешительных документов. Абонентская плата за один канал управления не превышает 30 – 40 грн. в месяц.
Коль мы упомянули об артезианском водоснабжении, то хотелось бы обратить ваше внимание на то, что наилучшей альтернативой водонапорной башне являются энергосберегающие «безбашенные» станции управления глубинными насосными агрегатами (СУГНА), которые обеспечивают высококачественное артезианское водоснабжение без использования водонапорных башен. Стоимость самой «ходовой» насосной станции СУГНА для глубинного насоса ЭЦВ6-10-110 (5,5 кВт, 12,6 А), в зависимости от комплектации, составляет от 14000,00 грн до 21000,00 грн с учетом НДС, что намного дешевле любой водонапорной башни.
При выборе СУГНА нужно помнить, что длина моторного кабеля глубинного насоса может быть сотни метров, а большинство преобразователей частоты допускают работу с моторным кабелем длиной не более 50 метров. Для обеспечения работоспособности такой НС придется использовать выходные фильтры, которые увеличат потери еще на 2 – 3%. В таких случаях лучше использовать преобразователи частоты, которые допускают работу с моторным кабелем длиной до 300 метров. Очень важно, что бы преобразователи частоты, которые используются в СУГНА «умели» защищать глубинный насос от «сухого» хода.
Теперь вы знаете основные моменты, которые просто необходимо учитывать при выборе той или иной насосной станции. Очень удобно, если преобразователь частоты НС имеет технологический счетчик электроэнергии, позволяет в реальном масштабе времени контролировать заданное и реальное давление в водопроводе, контролировать скорость, ток и мощность двигателя насоса. Часто возникает необходимость контролировать упомянутые параметры и управлять НС с комнаты оператора или диспетчерской, расположенных в сотнях метров от насосной станции. В таких случаях удобно использовать локальную панель управления, которую у некоторых преобразователей частоты можно вынести на сотни метров.
Не забывайте, что преобразователи частоты, которые используются в НС, несмотря на все свои преимущества, имеют один существенный недостаток – они искажают входную сеть питания. Одни ПЧ искажают ее больше, другие меньше. ПЧ без входных силовых дросселей более сильно искажают входную сеть, и могут возникнуть проблемы с электромагнитной совместимостью, перегревом силового трансформатора, нагревом и выходом из строя конденсаторов компенсирующих устройств, неустойчивой работой автономных синхронных генераторов и т.д. Нужно знать, как избежать этих неприятностей.
Насосные станции с преобразователями частоты практически не потребляют с питающей сети реактивную энергию, и если вы за активную и реактивную мощность платите по показаниям только счетчика активной мощности, то в данном конкретном случае вы будете переплачивать 15 – 20% за реактивную энергию, которую с сети уже не потребляете!
НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ И УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА
Очень часто на насосных станциях для ограничения пусковых токов асинхронных двигателей и ограничения механических перегрузок насосных агрегатов применяют устройства плавного пуска (УПП). Мы должны помнить, что УПП не экономит электроэнергию и не компенсирует реактивную мощность, но в конечном итоге мы, все-таки получаем «скрытую» экономию денежных и материальных ресурсов за счет уменьшения количества порывов водопровода и увеличения срока службы насосного оборудования, обратных клапанов, регулирующей и запорной арматуры.
Нужно помнить, что устройства плавного пуска бывают разными как по своим функциональным возможностям, так и по техническим и эксплуатационным характеристикам. Поэтому не спешите покупать самые дешевые – очень часто такие покупки получаются себе же дороже.
Образцовый официальный дистрибьютор и официальный сервисный партнер приводной техники Данфосс разрабатывает, выпускает и вводит в эксплуатацию энергосберегающие насосные станции с учетом вышеизложенного, и с учетом всех ваших пожеланий.