Sustavi vodoopskrbe s konstantnim tlakom: VFD upravljanje, dimenzioniranje i vodič za odabir

U 7:12 ujutro u stambenoj zgradi od 12 katova, tuš na desetom katu postaje hladan na četiri sekunde kad god perilica rublja na trećem katu otvori svoj ulazni ventil. Mjerač pražnjenja varira više od 0,15 MPa između vrhova crpljenja jer se pumpa s fiksnom brzinom uključuje i isključuje umjesto da modulira svoj učinak. Sustav opskrbe vodom s konstantnim tlakom prekida taj način kvara održavanjem tlaka unutar uskog raspona zadane vrijednosti i smanjuje potrošnju energije prigušenim ili cikličkim pumpama.

Za inženjera ili programera, izraz opisuje određeni inženjerski paket, a ne marketinšku oznaku. Jiangsu Mingxing Water Supply Equipment Co., Ltd. dizajnira i gradi ove sustave s IoT kontrolom i sekvenciranjem s više pumpi. Pitanja koja su bitna su točnost tlaka, podaci o energiji, odluke o spremniku i usklađenost s kodovima. Ovaj članak odgovara na njih brojkama koje se primjenjuju u fazi specifikacije.

Što sustav vodoopskrbe stalnog tlaka mora isporučiti: definicija s brojevima

Stabilnost tlaka je proizvod, a granica je /-2% na ispusnom kolektoru. Crpke fiksne brzine s tlačnim prekidačem rade unutar pojasa histereze od 0,08 do 0,12 MPa - njihanje koje uzrokuje hladne udare i vodeni udar u usponu. Stambeni tornjevi rade na 25 do 35% projektiranog protoka, tako da pumpa s fiksnom brzinom radi desetke puta na sat i istroši releje za manje od dvije godine.

Tri izlaza određuju radi li sustav: raspon tlaka pod prijelaznim opterećenjem, potrošnja energije pri djelomičnom protoku i pokretanja po satu. Ispravno projektiran sustav drži /-2%, troši 30 do 50% manje energije nego prigušeni set s fiksnom brzinom i pokreće se manje od 10 puta na sat mirovanjem pri maloj potražnji.

Kako radi kontrolna petlja: sonda, VFD, pumpa i povratna veza koja održava tlak ravnomjernim

Sustav održava tlak očitavanjem ispusnog kolektora svakih 10 do 20 ms, uspoređujući ga sa zadanom točkom i prilagođavanjem brzine pumpe kroz PID petlju unutar VFD-a. Niz ima pet koraka.

1. Pretvornik uzorkuje zaglavlje pri 50 do 100 Hz i šalje signal od 4-20 mA upravljaču.
2. PID blok ga uspoređuje sa zadanom vrijednošću i šalje ciljanu frekvenciju između 25 i 50 Hz.
3. VFD podešava brzinu; ljestvice protoka s brzinom, a ljestvice snage s kubom brzine.
4. Iznad jednog kapaciteta crpke, regulator postavlja drugu pumpu i modulira obje zajedno.
5. Pri niskom zahtjevu sustav spava, a mali spremnik s membranom nosi opterećenje dok tlak ne padne.

Jiangsu Mingxing ugrađuje ovu logiku u svoj VFD-kontrolirani sustav povišenja tlaka s konstantnim tlakom, s uključenim sekvenciranjem s više pumpi, PID predpodešavanjem i spavanjem s niskim protokom. Smjernice za ugađanje pokrivene su u članku o kako VFD poboljšava radnu stabilnost sustava za stalno povišenje tlaka .

VFD-kontrolirani sustav za povećanje konstantnog tlaka sa sekvenciranjem više pumpi Ovaj upakirani sustav za povišenje tlaka integrira više pumpi, VFD kontrolu, PID predpodešavanje i spavanje s malim protokom. Odgovara logici odabira članka za visoke zgrade, nudeći opskrbu vodom konstantnog tlaka s uputama za puštanje u pogon za provjeru dizajna. Pogledajte proizvod →

Kriteriji odabira za vodoopskrbni sustav stalnog tlaka: protok, visina i krivulja potražnje

Odabir počinje krivuljom potražnje, a ne krivuljom pumpe. Prvo izračunajte projektirani protok iz jedinica učvršćenja koristeći Hunterovu krivulju ili metodu GB 50015; zgrada od 12 katova sa 120 stanova ima između 8 i 12 L/s. Drugo, izračunajte ukupnu visinu kao statički uzgon plus trenje plus rezidualni tlak od 0,10 do 0,15 MPa. Na 48 m statičkog uzgona i 12 m trenja, projektirana visina je oko 75 m, tako da je vertikalna višestupanjska centrifugalna pumpa pravi izbor.

Treće, mapirajte noćni minimalni protok. Zgrada koja crpi 3 do 5% projektiranog protoka između ponoći i 5 ujutro uništit će pumpni set koji ne može spavati ili pokretati jockey pumpu. Odluka o topologiji dolazi nakon krivulje potražnje, a ne prije nje.

Izmjereni učinak: potrošnja energije pri djelomičnom opterećenju i koliki su to troškovi po godini

Sustav vodoopskrbe stalnog tlaka pokretan VFD-om crpi 28 do 50% nazivne snage pri djelomičnom protoku, dok prigušena pumpa fiksne brzine crpi više od 90% pri istim protokima. Grafikon u nastavku prikazuje tipična mjerenja iz stambenih instalacija za povišenje tlaka s fiksnom zadanom točkom pražnjenja.

Pri 40% protoka, prigušena pumpa treba 92% nazivne snage, a VFD sustav oko 30%. Kod 70% protoka, brojke su 94% i 50%. Oba postižu 100% pri punom protoku. U zgradi ispod 70% protoka tijekom većine radnih sati, ponderirana ušteda je u tom rasponu. Na 22 kW pojačivaču koji radi 5000 sati godišnje, ušteda od 40% je 44000 kWh ili oko 5300 USD po 0,12 USD po kWh.

Pogreške u specifikacijama zbog kojih sustav vodoopskrbe s konstantnim tlakom ne radi bolje

Većina sustava konstantnog tlaka s lošim performansama otkazuje zbog pogrešnog postavljanja sonde, nedostatka strategije niskog protoka ili izvora usisavanja koji ne može napajati pumpu. Četiri pogreške odgovorne su za gotovo sve pritužbe na puštanje u pogon.

• Postavljanje sonde: montirajte na izlazni kolektor, a ne na najviše učvršćenje; udaljeni dodir traži PID petlju.
• Rukovanje minimalnim protokom: ispod 5% radnog protoka noću, crpka radi desetke puta na sat; dodajte način mirovanja, jockey pumpu ili spremnik s membranom.
• Ekspanzija i povratni tok: toplinski ekspanzijski spremnik i sprječavanje povratnog toka zaustavljaju skokove tlaka i onečišćenje.
• Stagnacija vode: razbijanje spremnika stvara biofilm nakon 72 sata zadržavanja; odrediti cirkulaciju ili praćenje kvalitete vode.

Stagnacija vode postaje problem u nekoliko pokrajina. Jiangsu Mingxing to rješava opremom za vodoopskrbu varijabilne frekvencije s funkcijom poboljšanja kvalitete vode, koja paketu s konstantnim tlakom dodaje vremenski ograničenu cirkulaciju i nadzor zaostalog.

Oprema za vodoopskrbu promjenjive frekvencije s poboljšanjem kvalitete vode Ova jedinica za opskrbu vodom s varijabilnom frekvencijom dodaje vremenski ograničenu cirkulaciju i zaostalo praćenje za rješavanje problema stagnacije vode. Njegov spremnik za pročišćavanje koristi filtre s finim porama, aktivni ugljen i UV sterilizaciju za smanjenje nečistoća i bakterija, što ga čini prikladnim za zahtjeve kvalitete vode prema kodovima. Pogledajte proizvod →

Puštanje u pogon dokazuje dizajn. Disciplinirana primopredaja uključuje četiri koraka.

1. Zabilježite tlak ispuštanja tijekom 7 dana u intervalima od 1 sekunde kako biste mapirali krivulju stvarne potražnje.
2. Postavite VFD minimalnu frekvenciju iznad 25 Hz kako bi motor ostao ventiliran.
3. Podesite pojačanja PID-a pomoću testa stupnja odziva na 50% i 100% protoka, zatim prepolovite vrijednosti kako biste spriječili traženje.
4. Pokrenite 24-satnu provjeru i potvrdite da raspon tlaka ostaje unutar /-2%.

Tri topologije sustava konstantnog tlaka i kada je svaka od njih pravi izbor

Odaberite topologiju prema izvoru vode, a ne prema skupu pumpi. Pouzdanost općine, ulazni tlak i kodna ograničenja za izravno pumpanje odlučuju o tome je li ispravan sustav za povišenje tlaka bez spremnika, sustav s prekidnim spremnikom ili sustav bez negativnog tlaka.

Sustav bez negativnog tlaka dodaje kompenzacijski spremnik i kontrolnu petlju koja održava usisni tlak iznad donje vrijednosti, obično 0,10 MPa. Jiangsu Mingxingova digitalna puna frekvencijska pretvorba tipa spremnika za stabilizaciju napona bez negativnog tlaka spaja kompenzator, pumpe, VFD-ove i kontroler kao jednu jedinicu.

Digitalna puna frekventna pretvorba, oprema za stabilizaciju tlaka tipa spremnika bez negativnog tlaka Ova integrirana jedinica sadrži spremnik od nehrđajućeg čelika za hranu s konstantnim protokom, pumpe za povišenje tlaka, VFD-ove, prigušivač vakuuma i upravljač. Eliminira negativni pritisak na komunalnim mrežama putem CAN sabirnice neovisne kontrole pumpe, podržavajući prigušeni usisni tlak i rezervni spremnik za nepouzdane opskrbe. Pogledajte proizvod →

Topologija zaštitnog spremnika je zamjena kada je općinska opskrba previše nepouzdana; dimenzionirajte spremnik za najmanje 15 minuta projektiranog protoka i pokrenite pojačivač prije nego se spremnik isprazni.

Često postavljana pitanja o regulaciji tlaka za povišenje tlaka i energetskim retrofitima