Применение инверторов Coolmay для водоснабжения с постоянным напором

Применение инверторов Coolmay для водоснабжения с постоянным напором

Дата выпуска: 19.06.2020

Обзор отрасли

По мере улучшения уровня жизни людей растут их ожидания в плане водоснабжения; традиционные методы водоснабжения уже неспособны удовлетворить их потребности. Водоснабжение с постоянным напором играет главную роль в бытовом водоснабжении. 
В системе водоснабжения постоянство напора зависит от метода регулирования давления на выходе, позволяющего поддерживать заданное значение неизменным при изменении потребления воды в системе водоснабжения за счет определения давления в трубопроводной сети. При использовании водяных насосов номинальный расход выбранного оборудования, как правило, превышает фактически требуемый расход, а расход, который необходим в процессе реального потребления воды, будет изменяться. К примеру, при водоснабжении зданий потребление воды в дневное и ночное время значительно различается и для регулирования расхода часто применяют вентили. Несмотря на простоту, этот метод выполняет цели регулирования фактически за счет искусственного увеличения сопротивления. При использовании данного метода регулирования за счет изменения сечения расходуется большое количество электроэнергии и возрастают расходы на эксплуатацию и техобслуживание оборудования.

Технологические требования и процессы

В системе водоснабжения с постоянным напором давление в водопроводной сети определяется датчиками давления, показания которых возвращаются в инвертор в форме сигнала напряжения или тока (0–10 В или 4–20 мА). Встроенный ПИД-регулятор для получения эффекта постоянного напора корректирует частоту вращения электродвигателя, для чего сравнивает давление, заданное пользователем, с давлением, полученным по обратной связи. Когда в ночное время потребление воды очень мало, но напор воды не оказывает влияния на качество жизни пользователя, вся система переходит в спящий режим и может активизироваться, если давления упадет до определенного значения, и поддерживать необходимое давление в течение неопределенного времени.

Схема системы водоснабжения с постоянным напором, поддерживаемым за счет преобразования частоты

Преимущества программы

1) Встроенная функция ПИД-регулирования может автоматически определять давление воды в соответствии с текущим потреблением воды пользователем, чтобы выполнять водоснабжение с постоянным давлением.
2) Встроенная функция спящего режима. При условии что расход воды небольшой и не влияет на обычное потребление пользователя, система водоснабжения с преобразованием частоты автоматически переходит в спящий режим, а водяной насос автоматически активизируется, если давление воды упадет до определенного значения, в целях соблюдения требований по экономии электроэнергии и снижению потребления.
3) Давление в трубопроводной сети поддерживается на постоянном уровне, что позволяет исключить возможность таких явлений, как разрыв труб и резонанс вентилей, которые вызываются избыточным давлением в традиционных системах водоснабжения.
4) Не требуется резервуар водоснабжения, экономия места и низкий объем инвестиций, исключена возможность вторичного загрязнения воды.
5) Пуск выполняется плавно, что оказывает малое влияние на электрическую сеть и на электроприводный насос, исключает возможность гидравлического удара и значительно увеличивает срок службы насоса.

Настройки параметров


Меры предосторожности

1) Если сигнал преобразователя давления составляет 4–20 мА, необходимо переставить перемычку J4 на плате управления на I, а в качестве источника обратной связи ПИД-регулятора выбрать AI3 (PA-02 = 2).
2) 4–20 мА — это аналоговый сигнал линейного входа AI3, а соответствующее соотношение необходимо задать в параметрах P4-23 — P4-26. Параметры отмечены значениями напряжения, например 2,00 В представляет 4MA (P4-23 = 2V).
3) Преобразователь давления обычно представляет собой двухпроводную систему, то есть один провод подключается к положительному полюсу 24 В, а другой провод подключается к сигнальному входу AI3. Контакты COM и GND необходимо закоротить. Монтаж проводки выносного манометра: начало диапазона подключается к контакту GND, средний вывод подключается к AI1, а максимальное значение диапазона подключается к 10V.
4) Заданное давление — это числовой параметр PA-01, выраженный в процентах, где 100 % соответствует сигналу 20 мА, то есть напору 10 кг.
5) Направление действия ПИД-регулятора задается надлежащим образом в соответствии с рабочими требованиями к электродвигателю; как правило, это действие в положительном направлении.
6) На ПИД-регуляторе обычно необходимо отладить только два параметра: KP и TI.
7) Если давление не достигает требуемого значения после работы на частоте 50 Гц в течение некоторого периода времени, происходит скачкообразное изменение или давление намного отличается от частоты питания, как правило, это вызвано тем, что двигатель вращается в обратную сторону, и необходимо изменить направление вращения электродвигателя.
8) При большом потреблении воды лучше не использовать функцию спящего режима.
9) После подключения манометра и настройки параметров войдите в параметр группы контроля U0-16, который является значением обратной связи ПИД-регулятора. Его значение в неработающем состоянии должно быть очень мало. Если значение отсутствует или очень большое, значит, манометр подключен неправильно, сопротивление цепи заземления и питания манометра должно быть около 400 Ом (максимальное), сопротивление между выводом заземления и центральным выводом должно быть около 4–20 Ом, сопротивление между клеммой питания и центральным выводом должно быть примерно на 10 Ом меньше максимального значения манометра.
10) Обратите внимание на правильность монтажа проводки. Питание подключается к контактам R, S, T, а электродвигатель — к контактам U, V, W. Выключатель питания нельзя использовать вместе с защитой от утечки на землю. При возможности на манометре необходимо предусмотреть средства защиты от грозового разряда.
11) Если давление в системе нестабильно и легко подвержено колебаниям, у этого существует несколько причин.
A. Существует проблема с положением системы сбора показаний с датчиков давления. Точка сбора показаний давления расположена слишком близко к выходу водяного насоса, и на давление в трубопроводе в значительной мере влияет скорость воды на выходе. Таким образом, значение обратной связи по давлению, поступающее в контроллер, внезапно увеличивается и уменьшается, вызывая колебания в системе.
Б. Кроме того, если в системе используется пневматический резервуар и выбрана точка сбора показаний давления, находящаяся на нем, это также может быть причиной колебаний в системе. Поскольку сам воздух в некоторой степени обладает упругостью, а растворимость газа изменяется в зависимости от давления, существует определенная разница во времени между тем моментом, когда вода перекачивается на выход, и моментом, когда давление передается газом, что вызывает колебания в системе.
12) После остановки насоса, как правило, в водопроводной трубе находится вода, и увеличение крутящего момента должно составлять не менее 5 %. Если необходимо, чтобы восстановление после изменения давления происходило быстрее, слегка увеличьте значение P или уменьшите значение I.

Изображения места эксплуатации