Частотный преобразователь для системы отопления: управление циркуляционным насосом и экономия электроэнергии

Перед началом отопительного сезона обычно проверяют котел, запорную арматуру, давление и герметичность системы. Однако не менее важным элементом является циркуляционный насос, от которого зависит движение теплоносителя и стабильность работы отопления.

Если насос оснащен асинхронным электродвигателем и условия его эксплуатации допускают частотное регулирование, одним из вариантов оптимизации системы может стать установка частотного преобразователя.

Частотник позволяет изменять скорость двигателя в зависимости от фактической потребности системы, обеспечивать плавный запуск и избегать постоянной работы оборудования в одном режиме.

Зачем частотный преобразователь насосу отопления

Потребность системы в циркуляции теплоносителя не всегда одинакова. Она меняется в зависимости от режима отопления, количества активных контуров, положения регулирующей арматуры и других факторов.

Если насос постоянно работает с одной скоростью, регулировать его производительность под текущее потребление сложнее.

Частотный преобразователь для циркуляционного насоса позволяет управлять частотой питания двигателя и, соответственно, скоростью его вращения.

Это дает возможность:

• плавно регулировать производительность;
• уменьшать пусковые нагрузки;
• поддерживать необходимый режим циркуляции;
• снижать механическую нагрузку на оборудование;
• потенциально уменьшать потребление электроэнергии.

Как работает частотник с циркуляционным насосом

Преобразователь устанавливается между электросетью и двигателем и формирует на выходе напряжение необходимой частоты.

Когда максимальная производительность насоса не требуется, его скорость можно уменьшить.

Для центробежных насосов это особенно интересно с точки зрения энергоэффективности. Согласно законам подобия насосов, расход изменяется примерно пропорционально скорости, напор — квадрату скорости, а гидравлическая мощность — кубу скорости. Поэтому снижение оборотов способно существенно уменьшить потребление при подходящем характере нагрузки. 

Можно ли экономить электроэнергию

Да, но обещать одинаковый процент экономии для любого объекта неправильно.

Наибольший потенциал появляется в системах, где необходимая производительность насоса заметно меняется в течение работы.

Вместо постоянной работы на максимальных оборотах двигатель получает возможность адаптироваться к текущей нагрузке. Переменная скорость циркуляционных насосов действительно используется как способ снижения их энергопотребления при частичной нагрузке. 

Фактическая экономия определяется характеристиками конкретной системы и режимом ее эксплуатации.

Дополнительные преимущества частотного регулирования

Помимо энергоэффективности, правильно настроенный частотник позволяет получить плавный запуск двигателя, гибко регулировать производительность насоса и контролировать рабочие параметры.

Современные преобразователи также могут иметь функции защиты от перегрузки и различных аварийных режимов. Конкретный перечень защит необходимо проверять для выбранной модели.

Можно ли подключить частотник к любому циркуляционному насосу

Нет.

Сначала необходимо определить тип электродвигателя и убедиться, что производитель оборудования допускает соответствующий способ управления.

Если насос уже оборудован встроенной электроникой или собственным регулятором скорости, устанавливать внешний преобразователь без проверки документации не следует.

Поэтому частотник выбирают по характеристикам двигателя, а не только по названию насоса.

Как выбрать частотный преобразователь для насоса отопления

В первую очередь проверяют четыре параметра.

Напряжение. Нужно учитывать как доступную электросеть, так и номинальные параметры двигателя и допустимую схему соединения его обмоток.

Номинальный ток. Один из основных критериев. Выходной ток преобразователя должен соответствовать требованиям двигателя.

Мощность. Значение в кВт обязательно учитывается, но подбирать преобразователь исключительно «киловатт в киловатт» неправильно.

Характер нагрузки. Специалисту необходимо понимать, где работает насос и каким образом будет регулироваться его производительность.

Где посмотреть параметры

Необходимые данные обычно указаны на шильдике электродвигателя:

• Power / kW — мощность;
• Voltage / V — напряжение;
• Current / A — номинальный ток;
• Frequency / Hz — частота;
• RPM / min⁻¹ — обороты;
• Δ/Y — схема соединения обмоток.

Поэтому для точного подбора проще всего сделать четкую фотографию шильдика двигателя.

Подбор по параметрам оборудования вместо одного значения мощности также соответствует рекомендованной для сайта SEO-логике «проблема → решение → подбор → покупка». 

Какие параметры нужно настроить после установки

После монтажа преобразователь необходимо настроить под конкретный двигатель.

В зависимости от модели задаются номинальное напряжение и ток двигателя, частота, время разгона и торможения, минимальная и максимальная частота, способ управления и параметры защит.

Если используется внешняя автоматика или датчики, настраивается также соответствующая логика управления.

Автоматическое регулирование и PID

В более сложных насосных системах частотник может изменять скорость двигателя автоматически по сигналу датчика.

Для поддержания заданного технологического параметра может применяться PID-регулятор.

Это отдельное перспективное направление для насосного оборудования: PID-регулирование и подключение датчиков также выделены в SEO-карте ЕкоТепло отдельными целевыми запросами. 

Что проверить перед отопительным сезоном

Если преобразователь уже используется, перед началом активной эксплуатации следует проверить вентиляционные отверстия устройства, электрические соединения, отсутствие признаков перегрева, правильность параметров двигателя и работу насоса в необходимом диапазоне оборотов.

Частотнику также необходимо обеспечить нормальное охлаждение — устанавливать его в тесном невентилируемом пространстве нежелательно.

Когда установка частотника оправдана

Рассматривать частотное регулирование стоит, если двигатель насоса совместим с преобразователем, оборудование работает длительное время, нагрузка изменяется, необходимо плавно управлять производительностью либо насос требуется интегрировать в систему автоматизации.

Если небольшой современный циркуляционный насос уже имеет встроенное электронное регулирование, отдельный внешний частотник может не понадобиться.

Вывод

Частотный преобразователь для циркуляционного насоса отопления позволяет гибко управлять производительностью, обеспечивать плавный запуск и снижать энергопотребление в системах с переменной нагрузкой.

Главное условие эффективной работы — правильный подбор.

Перед покупкой необходимо учитывать тип двигателя, напряжение, номинальный ток, мощность и условия эксплуатации оборудования.

Нужен частотник к началу отопительного сезона?

Отправьте фото шильдика двигателя — специалисты ЭкоТепло проверят параметры и помогут подобрать подходящий частотный преобразователь.

Подберем частотник под ваше оборудование за 10 минут.