Вернуться к старому виду сайта
Задать вопрос

или свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 792-57-57

Защита от автоматического заполнения Введите символы с картинки*

* - обязательные поля

Силовая электроника
+7 (495) 792-57-57

Насосы, работающие на аккумулирующую емкость

Стандартный подход при реализации такой задачи предусматривает периодическое включение/выключение насосных агрегатов. Частое включение/выключение насосных агрегатов ведет к повышенному износу системы, а также к возникновению необоснованного энергопотребления насосной станцией.

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

Автоматизация технологического процесса в свою очередь ведет к:
• 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;
• снижению энергопотребления системы.

Описание применения

Применение преобразователей частоты с насосами

Поплавковые датчики закрепляются на заранее определенных уровнях, при достижении водой которых в датчике замыкается сухой контакт. Сигналы с датчиков обрабатываются преобразователем кода и заводятся на цифровые входы преобразователя частоты.

Замыкание сухого контакта является сигналом для преобразователя частоты о достижении определенного уровня в аккумулирующей емкости.

Комбинация нескольких сигналов от поплавковых датчиков устанавливает соответствующее значение скорости вращения электродвигателя, а в следствии чего и производительности насоса. Таким образом достигается стабилизация уровня жидкости в аккумулирующей емкости при переменном расходе. Сигнал с датчика L4 (см. схему функциональную автоматизации) приводит к увеличению частоты до максимального значения, с датчика L3 (см. схему функциональную автоматизации) к снижению до 90% от максимального значения, с датчика L2 к снижению задания до оптимального с точки зрения энергопотребления, с датчика L1 к остановке насоса. Расстояние между датчиками подбирают таким образом, чтобы большую часть времени насос работал в зоне минимального энергопотребления.

Схема подключения преобразователя частоты при использовании с насосом, работающим на аккумулирующую емкость

Настройка преобразователя частоты

На Листе 1 показана силовая часть подключения преобразователя частоты к электродвигателю насоса по схеме с обводным контактором (байпасирование). Переключение между работой насоса от Преобразователя частоты, и от сети может производиться вручную (кнопками SB1 и SB2) и автоматически, при аварии ПЧ.

На листе 2 приведена часть схемы отвечающая за включение/отключение обводного контактора, на листе 3 – блока преобразования кода.

Последовательность настройки параметров преобразователя частоты при использовании с насосом, работающим на аккумулирующую емкость (Таблица 3.11)

 

Ввод в эксплуатацию

Преимущества применения преобразователей частоты с насосами

Применение частотно-регулируемого привода Преимущества
Изменение производительности насоса Сокращение расходов на электроэнергию до 20%
Плавный пуск Увеличение срока службы двигателя.
Отсутствие гидроударов, увеличение срока службы труб и арматуры
Поддержание требуемого давления, снижение утечек Экономия воды до 50%
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%
Внешние входы/выходы Возможность синхронизации до 3 насосов для работы с одинаковой частотой (Преобразователи частоты VLT FC101)
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)
Широкая сеть сервисных партнеров в России Снижение времени простоя

Пример. Рассчет экономии электроэнергии с использванием преобразователей частоты для насоса

Насос мощностью 37 кВт обеспечивает наполнение аккумулирующей емкости.
Насос работает на номинальной мощности только в ночное время (с целью экономии электроэнергии) (с 20 до 8 часов) в остальное время наполнение емкости осуществляется на пониженной производительности 80% от номинала (частота ПЧ 35 Гц).
Учитывая, что потребляемая мощность электродвигателя прямо пропорциональна кубу производительности насоса, и КПД насосной установки приблизительно равно 0.8, получим:

Потребляемая мощность = 37 кВт x (0.83)/КПД установки (0.8) = 23,68 кВт = 64 % (номинальной).
Стоимость преобразователя серии VLT HVAC Basic FC 101 мощностью 37 кВт ≈ 161 500 руб.
Рассчитаем экономию электроэнергии.
Стоимость 1 кВт/ч электроэнергии ≈ 3 руб.
Экономия за сутки = (37 кВт – 23,68 кВт) * 12 часов = 159,84 кВт/ч.
Экономия за сутки = 3 * 159,84 = 479,52 руб.
Экономия за год = 479,52 руб * 365 дней ≈ 175024,8 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 * 37 * 12 = 199,8 руб.
Экономия за год = 365 * 199,8 = 72927 руб.
Общая экономия электроэнергии = 175024,8 + 72 927 = 247951 руб.
Экономия на дополнительном конвертере шлюзов может составить = 6000 руб.
Экономия за счет функции регулирования расхода по давлению позволяет использовать более дешевые датчики, а именно разница в цене датчиков может составить = 28 000 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).
Заметим, что приведенный расчет учитывает не все преимущества преобразователей частоты «Данфосс», итоговая экономия может оказаться более значительной.

В итоге, на один повысительный насос с преобразователем частоты экономия в год составит 289 952 руб.

Таким образом, покупка преобразователя частоты окупится уже за год.