Регулювання параметрів насоса в залежності від опалювальної навантаження

У нашому кліматичному поясі спостерігаються значні коливання температури зовнішнього повітря. Влітку стовпчик термометра піднімається до температури плюс 20 ° C - 30 ° C, а взимку падає до мінус 15 ° C - 30 ° C і навіть нижче. Однак такі коливання абсолютно неприйнятні для температури повітря в житлових приміщеннях.

Температура зовнішнього повітря в залежності від пори року

Сезонні зміни температури

На малюнку показана область, заштрихованная вертикальними лініями, яка абсолютно чітко показує, як в залежності від сезонних коливань температури зовнішнього повітря змінюється потреба в тепловій енергії. В ті часи, коли все найпоширеніші види палива (дрова, вугілля і навіть масло на зорі розвитку систем опалення) коштували дуже дешево, а також коли опалення субсидировалось державою, було все одно, скільки витрачати на опалення. В крайньому випадку можна було просто відкрити вікно. Такий спосіб регулювання температури в приміщенні можна жартома назвати "двохпозиційним регулюванням": "вікно відкрито / вікно закрите".

Перша нафтова криза, що стався в 1973 р показав необхідність економного використання енергоресурсів. З тих пір особливе значення набуло питання хорошій теплоізоляції будівель. З`являлися нові технології в будівництві, постійно змінювалися законодавчі вимоги. Зрозуміло, паралельно з цим удосконалювалася і опалювальна техніка. Спочатку широкого поширення набули термостатичні вентилі, що дозволяють індивідуально регулювати температуру в приміщенні.

Однак на практиці це означало обмеження подачі гарячої води, що викликало підвищення тиску в насосах з фіксованою частотою обертання (вздовж характеристики насоса) і, як наслідок, виникнення шумів в клапанах. Тоді були винайдені перепускні клапани, призначені для скидання надлишкового тиску.

Перемикання частоти обертання насоса

Виробники насосів пропонують насоси з мокрим ротором з ручним регулюванням частоти обертання. У міру зменшення частоти обертання зменшується і об`ємна витрата (подача) - в залежності від пропускної здатності термостатичних і регулюючих клапанів. Завдяки таким властивостям циркуляційний насос посилання можна перемкнути на меншу частоту обертання, коли потрібно зменшити температуру в приміщенні, і навпаки.

Щоб частоту обертання моторів можна було змінювати, в їх конструкції використовувалися багатосекційні обмотки. Якщо через трубопроводи системи опалення проходить невелика кількість води, то опір всередині труб низька, тому насос може працювати в режимі мінімальної частоти обертання. Одночасно значно зменшується споживання електричної потужності.

Тим часом було розроблено велику кількість приладів управління, призначених для плавного безступінчатого регулювання циркуляційними насосами систем опалення. Ці прилади керування змінюють частоту обертання автоматично залежно від наступних параметрів:

• часу,

• температури води,

• перепаду тиску,

• інших факторів, що впливають на роботу системи.

Плавне регулювання частоти обертання

Можливість безступінчатого регулювання частоти обертання насосів з сухим ротором, оснащених моторами великої потужності, в залежності від опалювальної навантаження з`явилася ще в першій половині 80-х років. Для цієї мети використовувалися електронні перетворювачі частоти. Для розуміння цієї технології можна згадати про те, що в звичайної електромережі змінний струм має частоту 50 Гц. З пропорційної частотою обертається ротор в моторі насоса. За допомогою електронних приладів можна підвищувати або знижувати частоту змінного струму, т. Е. Безперервно регулювати частоту, наприклад, між 100 Гц і 0 Гц. Однак, у зв`язку з конструктивними особливостями моторів, частота струму в системах опалення не може бути менше 20 Гц або 40% від максимальної частоти обертання. Так як максимальна теплопродуктивність розраховується для найхолодніших днів, необхідність експлуатації моторів з максимальною частотою обертання може виникнути тільки у виняткових випадках.

20 років тому доводилося використовувати величезні трансформаторні блоки, зараз перетворювачі частоти настільки малі, що легко можуть поміститися в клемних коробках безпосередньо на корпусі насоса. Вбудована система безступінчатого регулювання частоти обертання гарантує підтримку встановленого напору на постійному рівні незалежно від того, якою має бути подача, яка визначається погодними умовами і особливостями експлуатації.

У 2001 р був зроблений ще один крок вперед в плані розвитку насосів з мокрим ротором. Перевага останнього покоління цих насосів, які називаються також високоефективними насосами, складається в істотній економії електроенергії завдяки новітній технології ECM (мотор з електронною системою зв`язку, або мотор з постійним магнітом) в поєднанні з високим ККД.

способи регулювання

Можливі способи регулювання роботи насосів

Представлені на сьогоднішній день на ринку насоси з електронним управлінням дозволяють вибирати різні способи регулювання та робочі режими з допомогою електронного блоку управління.

При цьому слід провести відмінність між способами регулювання, при яких насос регулюється автоматично, і робочими режимами, при яких насос не регулюється автоматично, а налаштовується на певну робочу точку за допомогою команд.

Нижче подано огляд найбільш часто використовуваних способів регулювання і робочих режимів насоса. Завдяки додатковим приладів управління і регулювання можна обробляти і передавати також цілий ряд іншої інформації.

Можливі способи регулювання:

? p-c - Постійний перепад тиску

Електроніка підтримує створюваний насосом перепад тиску в межах допустимого діапазону на рівні встановленого заданого значення перепаду тиску HS до досягнення максимальної характеристики.

? p-v - Змінний перепад тиску

Можливі способи регулювання роботи насосів