Applicazione di un convertitore di frequenza e di un regolatore di tensione nei sistemi di approvvigionamento idrico suburbano

Questo articolo discute l'uso di un convertitore di frequenza e di un regolatore di tensione per risolvere il problema della gestione di un sistema di approvvigionamento idrico suburbano. L'articolo è una continuazione dell'articolo. "Regolatore di tensione per una regolazione regolare della potenza al carico", che descrive cosa sia un "regolatore di tensione", viene considerato un progetto, vengono forniti gli schemi di collegamento.

Come oggetto di automazione, una casa è stata selezionata in un villaggio di villette di periferia, collegato a una rete idrica centrale. Il principale svantaggio del sistema di approvvigionamento idrico centrale nel villaggio è l'incoerenza della pressione dell'acqua, in una gamma molto ampia di 0,5-1,8 atm., Che da sola non è sufficiente per fare una doccia confortevole o per innaffiare l'intero giardino allo stesso tempo.

Al cliente è stato chiesto di modernizzare l'attuale sistema di approvvigionamento idrico, di creare un sistema efficace per regolare la pressione di uscita nel cottage e automatizzare il sistema di irrigazione del diagramma personale. Le seguenti condizioni sono state avanzate come attività:

• il livello di pressione in uscita nel cottage dovrebbe essere continuamente regolabile nell'intervallo da 2,0 a 4,0 atm;

• la pressione dell'acqua deve essere stabile e non deve dipendere dal flusso d'acqua nel cottage e dal livello di pressione in ingresso;

• dovrebbe essere fornita una protezione contro il funzionamento a secco della pompa;

• il sistema di irrigazione dovrebbe fornire automaticamente acqua per un massimo di 6 irrigatori distribuiti in tutto il sito;

• il sistema dovrebbe essere in grado di parametrizzare e controllare da un pannello a sfioramento portatile via etere;

• dovrebbe essere fornita la possibilità di monitoraggio e controllo a distanza tramite Internet;

• il sistema dovrebbe fornire energia e risparmio di risorse;

il In generale, il sistema può essere diviso in tre parti:

• sistema di approvvigionamento idrico e stabilizzazione del livello di pressione in uscita;

• sistema di irrigazione del sito;

• sistema di monitoraggio e controllo, incluso il telecomando.

Il sistema di stabilizzazione della pressione di alimentazione e di uscita è mostrato nella Figura 1. Utilizza una pompa centrifuga (5), che aumenta la pressione all'uscita del sistema (Ptek) con la portata d'acqua richiesta e un valore variabile della pressione di ingresso (Pin). Il sistema comprende anche una valvola che fornisce acqua (1), un sensore di ingresso analogico (2) e una pressione di uscita (6), una valvola di ritegno (3), valvole di controllo (4), un accumulatore idraulico (8) e un convertitore di frequenza (IF) (7) , che rende possibile il funzionamento del motore della pompa a diverse velocità.

Fig. 1. Approvvigionamento idrico e regolazione della pressione (clicca sull'immagine per ingrandire)

I segnali provenienti dai sensori di pressione di ingresso e uscita vengono immessi direttamente nell'inverter tramite il modulo di ingresso analogico. Il software di controllo della pressione viene trasmesso all'inverter, in generale può funzionare senza periferiche aggiuntive. Tuttavia, nel nostro caso, tutte le strutture private sono integrate in una singola rete con un telecomando radiocomandato con un pannello a sfioramento, per migliorare l'efficienza e la comodità di controllare l'intero sistema.

Il sistema di irrigazione è mostrato nella Figura 2. È appositamente progettato per le condizioni operative russe, il più semplice e conveniente possibile. Il sistema è costituito da un approvvigionamento idrico estivo (3), disposto lungo l'intero sito. attraverso elettrovalvole (4) l'acqua attraverso i tubi flessibili scorre verso i tradizionali sistemi di irrigazione portatili. In totale, il sistema utilizza 6 elettrovalvole e tubi flessibili. Per l'arresto “invernale” vengono utilizzate le valvole per l'alimentazione dell'acqua (1) e lo scarico (2). Le elettrovalvole sono controllate da un regolatore di tensione intelligente multicanale (la pace) (5) dall'alimentazione CA.

Gli algoritmi software e di irrigazione sono collegati direttamente a MIRN e possono funzionare in modo autonomo. Come nel caso precedente, tutti i sistemi sono combinati in un'unica rete con un telecomando. Per calcolare il livello di umidità del suolo nel sistema, sensore di umidità analogico (6). È collegato al MIRN tramite il modulo di ingresso analogico ed è necessario per la corretta determinazione della durata e del volume di acqua necessari per l'irrigazione del sito.

Fig. 2. Sistema di irrigazione (clicca sull'immagine per ingrandire)

Lo schema generale del sistema di monitoraggio e controllo è mostrato nella Figura 3. La figura mostra tutti i dispositivi integrati nel sistema di controllo: un convertitore di frequenza (IF) (1), un regolatore di tensione intelligente multicanale (MIRN) (2), un controllo microcontrollore (MCU) (3) e telecomando (4). IF, MIRN e MKU sono integrati in una rete CAN.

Fig. 3. Sistema di monitoraggio e controllo (clicca sull'immagine per ingrandire)

MKU viene utilizzato per controllare e distribuire compiti ai controller responsabili dell'approvvigionamento idrico (nell'inverter) e dell'irrigazione (in MIRN), nonché per l'input-output delle informazioni necessarie al pannello di controllo tramite la rete wireless WI-FI. Il telecomando funziona attraverso l'interfaccia WEB con controllo su Internet e può essere spostato ovunque. Come telecomando, è stato utilizzato un tablet touchscreen convenzionale con un modulo WI-FI integrato.

In particolare, desidero notare che durante l'implementazione di questo sistema sono state applicate le tecnologie e le tecnologie di risparmio energetico. MKU con un modulo orologio in tempo reale (RTC) ha modalità "giorno-notte". Ci sono modalità speciali "nessun proprietario" e "risparmia acqua".

L'uso di un inverter per controllare una pompa di circolazione dell'acqua ha permesso di eliminare le correnti di spunto all'avvio del motore e di stabilizzare il valore della pressione dell'acqua in una casa di campagna a diverse pressioni di ingresso e portate d'acqua. Questa soluzione ha permesso di risparmiare il 40% di acqua e il 60% di energia elettrica rispetto a un modo tradizionale di gestione.

Klyuev Pavel

Leggi qui come farlo.convertitore di frequenza fai-da-te

Comments

[#1]

Ok! È tutto bellissimo. Forse, per i nuovi russi. Ho messo i convertitori di frequenza per otto anni. Dobbiamo progettare attrezzature per pozzi dove non c'è nemmeno luce ... Nei villaggi, le persone raccolgono denaro per acquistare uno chastotnik e abbandonare la torre.
Ma il problema è diverso. Dopo aver installato il Chastotnik, i contatori sono accesi, solo elettronica, l'induzione non è accesa. Penso che la questione sia la corrente differenziale dovuta alle reti rurali uccise. Forse qualcuno può aiutare con questo problema. Posso inviare i miei pensieri. Ho bisogno di un vero aiuto.
Saluti, Andrew.

[#2]

Se una casa di campagna si trova in un sistema di approvvigionamento idrico centralizzato, allora perché recintare un giardino da zero? Collega il sistema di approvvigionamento idrico a casa e basta. Naturalmente, se non c'è nemmeno un accenno di approvvigionamento idrico nel distretto, allora un'altra cosa, ma ancora una volta, tutto può essere organizzato molto più facilmente. La prima cosa da fare è installare un'elettropompa alla fonte di aspirazione dell'acqua. A seconda del tipo, la pompa può essere direttamente immersa in acqua o montata su un pontone galleggiante (ovvero sempre sulla superficie dell'acqua), su una stufa. L'elettropompa è collegata mediante un cavo elettrico per il cablaggio esterno. Quindi è possibile installare un dispositivo di accumulo dell'acqua, ma più semplice, un serbatoio. Per facilità di funzionamento, il serbatoio può essere dotato di automazione o utilizzare unità idropneumatiche.

[#3]

Caro Andrey! Dai al sapone prova a discutere di questo problema.

[#4]

buon pomeriggio!

nel paese c'è un generatore (5,5 kW, fase s). tutto in casa funziona da lui allo stesso tempo (bollitore, caldaia, frigorifero, luce). ma! quando la pompa sommersa è accesa (1 kW, 1 fase), la protezione si attiva sul generatore e cessa di fornire tensione alla rete .. come si fa? pronto a chiamare un elettricista per una buona ricompensa. grazie in anticipo! Fedor, 8-915-481-10-64

[#5 Alexander]

Fedor,
Un elettricista non ti aiuterà. Rimuovere tutto il carico dal generatore, lasciare solo la pompa sommersa, avviarla e misurare la corrente di avviamento, quindi concludere.

Se ci sono molti soldi, non è possibile confondere. Solo su un pezzo di carta calcola in quale posizione sarà il risparmio e il tuo inverter risparmia principalmente energia, come lo userai a spese del% di risparmio. È possibile risparmiare il 100% se non si accende il sistema.

[#6]

I "Chastotniks" hanno un grande futuro, ma limitato dal costo delle apparecchiature, unito alla necessità di una completa modernizzazione della rete. Altrimenti, il consumatore dovrà affrontare problemi ben noti nel campo dell'elettronica radio, oltre a quelli banali: gli elettricisti. Taglio di frequenza, penetrazione ad alta frequenza nella rete, rottura dei cavi in ​​uscita, ecc. Qualsiasi deviazione durante l'installazione del convertitore di frequenza dalle raccomandazioni del produttore minaccia di queste e altre spiacevoli conseguenze. Nella mia pratica, le strozzature dei freni, fornite separatamente, hanno risolto i problemi di commutazione. In qualche modo in un inverter si è scoperto dubbioso. Opzionalmente, tutti gli inverter possono funzionare a seconda della dimensione del segnale di controllo. Trasformiamo l'idro-pneumatico o, ad esempio, un segnale acustico in un segnale elettrico: otteniamo un azionamento con i parametri giusti al momento giusto. Ma soprattutto in una casa privata, preferirei opzioni più economiche (IMHO), anche se il dispositivo è buono.

[#7 Gregory]

In vendita per l'automazione dei sistemi di approvvigionamento idrico esistono già speciali convertitori di frequenza domestici a basso costo, ad esempio SIRIO prodotto dalla società italiana ITALTECNIKA. Tali convertitori sono progettati specificamente per l'uso con pompe domestiche e non richiedono sensori aggiuntivi e impostazioni complesse.

Convertitore di frequenza SIRIO:

1. Avvia e arresta il motore della pompa senza problemi

2. Mantiene automaticamente la pressione. La pressione nel sistema è sempre la stessa, perché il convertitore di frequenza accelera o rallenta la velocità e, di conseguenza, le prestazioni del motore della pompa, a seconda del flusso d'acqua effettivo.

3. Protegge la pompa dal "funzionamento a secco" mediante un flussostato integrato nel convertitore di frequenza, ad es se non c'è acqua nel sistema, non accenderà la pompa.

4. Protegge il motore della pompa da sovraccarichi di corrente.

5. Protegge il motore della pompa dall'aumento e dalla diminuzione della tensione nella rete.

6. Risparmia elettricità

Per avviare il convertitore di frequenza SIRIO basta impostare la pressione richiesta nel sistema di approvvigionamento idrico.