Отдел силовой
электроники
+7 (495) 792-57-57
Напишите нам

Насосы повышения давления

см. также:

Система водоснабжения населенного пункта должна обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку, если это необходимо, и передачу к месту потребления. 

По своему назначению и расположению в общей системе водоснабжения насосные станции подразделяют на станции первого подъема, станции второго подъёма и станции последующих подъёмов.
Важным элементом системы водоснабжения являются повысительные насосные станции (ПНС).

Применение преобразователей частоты (ПЧ) с насосными агрегатами дает возможность автоматизировать технологический процесс.

Автоматизация технологического процесса в свою очередь ведет к:

• снижению утечек перекачиваемой жидкости за счет стабилизации давления в системе;
• устранению гидроударов в системе, возникающих при прямом пуске от сети электродвигателей насосов;
• снижению износа насосного агрегата, исполнительных механизмов запорно-регулирующей аппаратуры, инженерной системы в целом;
• снижение износа коммутационной аппаратуры;
• снижению мощности источника питания и сечения кабеля электропитания.

Автоматизация насосов повышения давления преобразователями частоты

ПНС транспортируют воду потребителям, обеспечивая требуемый напор в точках разбора, преодолевая гидравлическое сопротивление системы. Причиной установки ПНС является недостаточное для потребителя значение напора в системе центрального водоснабжения.

Примером может служить подключение высотного дома к уже имеющимся коммуникациям. Основным режимом работы таких станций является стабилизация давления в напорном коллекторе при переменном расходе. При низком давлении жильцы не получат требуемого напора при значительном разборе. В то же время, если держать высокое давление в системе может пострадать запорная арматура (краны, фитинги и пр), возрастает риск утечки.

Преобразователь частоты обеспечивает оптимальное управление повысительным насосом и, помимо этого, снижается энергопотребление повысительной насосной станции.

Преобразователь частоты по датчику давления поддерживает заданное значение давления в системе.

Электрическая схема предусматривает ручное переключение преобразователя частоты на байпас, а также переключение рабочего и резервного насосов для обеспечения равномерной наработки. Осуществляются данные переключения с помощью реверсивного рубильника QS2, QS4 («работа от ПЧ» – «работа Напрямую от сети»). Переключение между насосом M1 и M2 – c помощью реверсивного рубильника QS3, QS4. Рекомендации по эксплуатации приведенной схемы даны в примечаниях

При работе от Преобразователя частоты – QS2 – замкнут, QS4 автоматически размыкается. Далее осуществляется выбор насоса. Для работы с насосом M1 – замыкается рубильник QS3 (при этом QS4 разомкнут). Для работы с насосом M2 – замыкается рубильник QS4 (при этом QS3 разомкнут).
При работе от Напрямую от сети – QS4 – замкнут, QS2 автоматически размыкается.

Ввод в эксплуатацию

Ввод в эксплуатацию и монтаж преобразователей частоты также рассмотрены в следующих разделах: серии VLT Micro Drive FC51 и VLT HVAC Basic FC101.

Преимущества применения преобразователей частоты

Применение частотно-регулируемого привода Преимущества
Изменение производительности насоса Сокращение расходов на электроэнергию до 20%
Автоматизация системы управления насосной станцией Улучшение управляемости системы, сокращающее время на перенастройку системы
Легкая балансировка системы Сокращение расходов на пусконаладку системы
Плавный пуск Увеличение срока службы двигателя.
Отсутствие гидроударов, увеличение срока службы труб и арматуры.
Поддержание требуемого давления, снижение утечек Экономия воды до 5%
Особенности преобразователей частоты Данфосс Преимущества
Функция автоматической оптимизации энергопотребления Сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Функция автоматической адаптации двигателя Сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Функция "СОН" Снижение износа оборудования, сокращение расходов на электроэнергию до 5%
Встроенный сетевой протокол BACnet Легкая интеграция в BMS-систему, не нужен дополнительный преобразователь протоколов
Функция регулирования расхода по давлению Снижение количества используемых компонентов в системе
Встроенный логический контроллер
Защитное покрытие плат Увеличение срока службы преобразователя частоты (FC51 - по умолчанию, FC101 - опция)
Широкая сеть сервисных партнеров в России Снижение времени простоя

Пример расчета экономии потребления электроэнергии повысительным насосом в жилом доме

Повысительный насос мощностью 22 кВт обеспечивает подачу воды в жилом доме.
Насос работает на номинальной мощности только в утренние и вечерние часы (с 6 до 10 часов и с 16 до 24 часов) в остальное время расход воды снижается и скорость составляет 80% от номинала (40 Гц).
Учитывая, что потребляемая мощность электродвигателя прямо пропорциональна кубу производительности насоса и КПД насосной установки приблизительно равно 0.8, получим:

Потребляемая Мощность = 22 кВт x (0.83)/КПД установки (0.8) = 14 кВт = 64 % (номинальной).
Стоимость преобразователя серии VLT HVAC Basic FC 101 мощностью 22 кВт ≈ 73 300 руб.
Стоимость 1 кВт/ч электроэнергии ≈ 3 руб.
Экономия за сутки = (22 кВт – 14 кВт) * 12часов = 96 кВт.
Экономия за сутки = 3 * 96 = 288 руб.
Экономия за год = 288 руб * 365 дней ≈ 105 000 руб.

Отдельно посчитаем экономию, которая достигается за счет энергосберегающих функций «Данфосс».
Напомним, что функция АЕО дает 5% экономии, автоматическая адаптация двигателя добавляет 5%, а функция «Сон» дополнительно экономит 5% энергии.

Общая дополнительная экономия составит 15%.

Экономия за сутки = 3 * 0,15 *22 * 12 = 119 руб.
Экономия за год = 365 * 119 = 43 435 руб.
Общая экономия электроэнергии = 105 000 + 43 435 = 148 435 руб.
Экономия на дополнительном конвертере шлюзов может составить = 6000 руб.
Экономия достигаемая за счет встроенного дросселя на звене постоянного тока может составить около 8000 руб (это стоимость внешнего дросселя для такой мощности).
Экономия за счет встроенного логического контроллера составит 4000 руб (это стоимость внешнего контроллера).
Экономия за счет бесплатного обучения в учебном центре «Данфосс» основам работы с преобразователям частоты 24 000 руб (это стоимость обучения для двух человек).
Заметим, что приведенный расчет учитывает не все преимущества преобразователей частоты «Данфосс», итоговая экономия может оказаться более значительной.

Сведем все расчеты применения преобразователей частоты с повысительным насосом в таблицу

Применение частотно-регулируемого привода Экономия, руб.
Изменение производительности насоса за счет частоты вращения 105 000
Особенности преобразователей частоты Данфосс Экономия, руб.
Функция автоматической оптимизации энергопотребления 43 435
Функция автоматической адаптации двигателя
Функция "СОН"
Встроенный сетевой протокол BACnet 6 000
Встроенный дроссель 8 000
Обучение 24 000
Встроенный логический контроллер 4 000
Итого 190 435

Покупка преобразователя частоты в данном случае окупится менее чем за год.