Приемущества частотного преобразователя

Автоматическое регулирование расхода и давления в гидросистеме за счет применения автоматизированной системы управления погружным насосом - современное энергоэффективное и технологичное решение, при котором обеспечивается постоянное поддержание давления в системе водоснабжения.

Стоимость станции управления меньше затрат на реконструкцию старой и существенно меньше затрат на демонтаж старой, строительство или покупку, транспортировку, монтаж и ввод в эксплуатацию новой водонапорной башни (Рожновского).

Эксплуатация станции управления не требует обслуживающего персонала и состоит из профилактических осмотров.

Недостатки эксплуатации водонапорных башен и замены вышедших из строя башен на новые:

1. Уменьшение водопотребления в зимнее время приводит к замерзанию воды в башне.
2. Отказ автоматики водонапорной башни в зимнее время приводит к замерзанию переливающейся жидкости, что, в свою очередь, приводит к разрушению конструкции, крену и падению водонапорной башни.
3. Отказ автоматики водонапорной башни в летнее время приводит к переливу и подтоплению фундамента, что приводит к отклонению башни от вертикали и к падению.
4. Конструкция водонапорной башни имеет большую парусность и её устойчивость зависит от напора ветра. Для станции управления, стоящей в контейнере, кирпичном здании или даже в деревянном сарае сила ветра не имеет значения.
5. Грунты для установки башни должны быть однородные непросадочные.
6. Применение водонапорной башни не дает возможности регулировать давление, которое непостоянно и ограниченно высотой башни.
7. Высокая стоимость и сложность обслуживания башни: периодической окраски, очистки и дезинфекции ( 1 раз в 2 года), ремонта и восстановления конструкции водонапорной башни. Емкость башни из-за коррозии со временем теряет герметичность, что приводит к большим потерям воды и необходимости устранения протечек.
8. Появление ржавчины, попадающей в воду, сильно ухудшает ее качество.
9. Резервный запас воды в башне, как правило, не обеспечивает достаточное количество воды для надежного тушения пожаров и бесперебойного аварийного водоснабжения.
10. Высокая стоимость демонтажа старой башни, покупки, транспортировки, монтажа и ввода в эксплуатацию башни Рожновского по-сравнению со станцией управления погружным насосом. В среднем цена башни Рожновского с доставкой и установкой достигает 50 000-70 000грн. За эту стоимость в среднем можно установить в зависимости от мощности насосного агрегата 6-10 станций управления. 

 Преимущества внедрения станции управления вместо водонапорной башни:

Быстрота монтажа и ввода в эксплуатацию, высокая надежность и большой ресурс станции управления.Запуск станции осуществляется в течении нескольких часов.

Станция управления  включает в себя преобразователь частоты со встроенным контроллером, аппаратуру защиты и коммутации.

Преобразователь частоты обеспечивает регулирование давления в трубопроводе за счет изменения скорости вращения рабочего колеса насоса. Величина давления, которую необходимо поддерживать, задается с панели оператора на лицевой дверце шкафа.

Предусмотрен ввод различных уставок давления в зависимости от сезона и времени суток. Контроль рабочего параметра осуществляется с помощью датчика давления, который устанавливается на напорном трубопроводе. При  прекращении водоразбора преобразователь частоты осуществляет плавное «засыпание» насоса.

 Станция управления обеспечивает функционирование по различным сезонным/суточным графикам и обеспечивает возможность интеграции системы управления с АСУ верхнего уровня.  Функционирование станции управления осуществляется без обслуживающего персонала.

Характеристики станции управления:

• работа при температуре – 35°С …+ 45°С;
• стабильность регулируемого давления ± 0,1 атм;
• режим ночного энергосбережения;
• учет сезонных/суточных графиков расхода воды.

       Все станции управления конструктивно выполнены со степенью защиты IP54 (ГОСТ 14254-96)   в герметичном корпусе без вентиляционных отверстий и сменных фильтрующих элементов, оборудованы встроенной системой автоматического подогрева, комплектуются необходимыми датчиками и протестированы в заводских условиях.

 * Высокая степень заводской готовности предлагаемых станций управления позволяет обеспечить их ввод в эксплуатацию потребителем без привлечения представителей предприятия-изготовителя.

** Параметры электродвигателя насосного агрегата и уставки давления заносятся по требованию заказчика уже на производстве, что существенно облегчает ввод СУ в эксплуатацию на объекте.  

При необходимости будет оказана вся необходимая помощь по обучению, шеф-монтажу и пуско-наладке предлагаемого оборудования.

Эффективность замены водонапорных башен на современные автоматизированные системы управления насосными агрегатами подтверждается внедрением нескольких сотен станций управления в поселках .

Номенклатура серийно выпускаемых станций управления обеспечивает работу погружных насосных агрегатов любых марок с мощностью электродвигателя от 3,0 до 75 кВт.

Технико-экономическое обоснование замены водонапорной башни на станцию управления погружным насосом.

Условия.

Водонапорная башня в аварийном состоянии.

Погружной насос с двигателем 6,5 кВт.

Работа насоса на заполнение башни 14 часов в сутки.

Задача — восстановить круглогодичное водоснабжение населенного пункта.

Расчет: Капитальные затраты

Стоимость замены водонапорной башни на новую, включая демонтаж старой башни, приобретение, доставку, монтаж и запуск в эксплуатацию новой: до 80 000 грн.

Стоимость станции управления:   12 000- 35 000 грн.

Стоимость монтажа и пуско-наладки: входит в стоимость шкафа управления

Разница в капитальных затратах более чем в 4 - 10 раз.

 Экономия электроэнергии

Годовое потребление электроэнергии с водонапорной башней:

6,5 кВтч * 14 ч * 365 дн = 33 215 кВтч.

Экономия электроэнергии со станцией управления не менее 40%. Что равняется 19929 кВтч.

При постоянном росте тарифов на электроэнергию экономический эффект от внедрения станции управления будет возрастать.

Помимо этого существенной экономией является:

1.     Отсутствие затрат на регулярную (1 раз в 2 года) промывку и дезинфекцию башни,

2.     Отсутствие затрат на ремонтно-восстановительные работы при эксплуатации башни,

3.     Отсутствие потери питьевой воды (до 30% от объема потребляемой воды за счет переливов)

4.     Срок эксплуатации насосного агрегата увеличивается в 2,5- 3раза.

   Состав станции управления :    

• Преобразователь частоты со встроенным контроллером,
• Автоматы защиты,
• Пускатели магнитные,
• Органы управления,
• Органы индикации.

 Подключаемые датчики

• Датчик давления в напорном трубопроводе.

   Функции

• Автоматическое поддержание давления (напора) в напорном трубопроводе,
• Плавный пуск и останов насосного агрегата,
• Плавное изменение производительности насосного агрегата,
• Режим работы  «день»/«ночь» (программируемое задание уровня давления и времени),
• Автоматическое включение системы с последующим плавным включением НА после кратковременного отключения электропитания,
• Автономная работа без обслуживающего персонала. 

    Опции

• Возможность наращивания системы для увеличения функциональных возможностей,
• Подключение станции к локальной сети (объединение всех станций I подъема в единую локальную сеть) для логического управления системой водоснабжения,
• Возможность подключения автоматизированных систем управления к системе управления верхнего уровня (по проводным или беспроводным каналам связи) без установки дополнительного оборудования,
• Работа станции по расходомеру,
• Архив аварий,
• Защита от «сухого хода» насосного агрегата,
• Защита от перегрева обмоток электродвигателя,
• Защита от затопления машинного зала,
• Защита от несанкционированного доступа в помещение,
• Автоматический выбор резерва.

   Режимы управления

• «Ручной» (прямой пуск электродвигателя оператором от кнопки «Пуск» через магнитный пускатель от электросети или дистанционно).
• «Автоматический» (управление работой станции осуществляется контроллером от датчиков обратной связи или по установленному графику работы без участия оператора).
• «Дистанционный» режим работы обеспечивается внедрением автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления (АСДКУ) (устанавливается по заказу). Дистанционный режим обеспечивается в ручном и автоматическом режимах работы.

   Защиты

• От трехфазных, междуфазных и однофазных коротких замыканий,
• От перегрузки и перегрева ПЧ,
• От выпадения и перекоса фаз питающей сети,
• От повышенного или пониженного напряжения питающей сети,
• От перегрузки электродвигателя,
• От обрыва фазы в цепи статора электродвигателя,
• От обрыва датчика обратной связи,
• Цепь подключения дополнительных блокировок,
• Защита трубопроводов, запорной арматуры, насосных агрегатов от гидродинамических возмущений,
• Автоматическое отключение системы при снижении частоты регулируемого насосного агрегата ниже установленного значения или при продолжительном режиме работы насосного агрегата на низких частотах,
• Автоматическое переключение насосного агрегата на работу от сети при неисправности частотного преобразователя.

Данное решение рекомендуется использовать для замены водонапорных башен (башен Рожновского) в системах круглогодичного водоснабжения поселковых муниципальных образований, коттеджных поселков, хозяйственных объектов.