Εφαρμογή μετατροπέα συχνότητας και ρυθμιστή τάσης σε συστήματα προαστιακού νερού

Αυτό το άρθρο ασχολείται με τη χρήση ενός μετατροπέα συχνότητας και ενός ρυθμιστή τάσης για την επίλυση του προβλήματος της διαχείρισης ενός προαστιακού συστήματος παροχής νερού. Το άρθρο αποτελεί συνέχεια του άρθρου. "Ρυθμιστής τάσης για ομαλή ρύθμιση της ισχύος στο φορτίο", που περιγράφει τι είναι ένας "ρυθμιστής τάσης", θεωρείται σχεδιασμός, δίνονται διαγράμματα σύνδεσης.

Ως αντικείμενο αυτοματοποίησης, επιλέχθηκε σπίτι σε προαστιακό χωριό, συνδεδεμένο με κεντρική παροχή νερού. Το κύριο μειονέκτημα του κεντρικού συστήματος ύδρευσης στο χωριό είναι η ασυνέπεια της πίεσης του νερού, σε ένα πολύ ευρύ φάσμα των 0,5-1,8 atm., Το οποίο από μόνο του δεν αρκεί για άνετο ντους ή νερό ολόκληρου του κήπου ταυτόχρονα.

Ζητήθηκε από τον πελάτη να εκσυγχρονίσει το τρέχον σύστημα ύδρευσης, να δημιουργήσει ένα αποτελεσματικό σύστημα ρύθμισης της πίεσης εξόδου στο εξοχικό σπίτι και να αυτοματοποιήσει το σύστημα άρδευσης του προσωπικού οικόπεδο. Οι ακόλουθοι όροι προτάθηκαν ως έργο:

• το επίπεδο πίεσης εξόδου στο εξοχικό σπίτι θα πρέπει να ρυθμίζεται συνεχώς στην περιοχή από 2,0 έως 4,0 atm.

• η πίεση του νερού πρέπει να είναι σταθερή και δεν πρέπει να εξαρτάται από τη ροή του νερού στο εξοχικό σπίτι και από το επίπεδο της πίεσης εισόδου.

• πρέπει να παρέχεται προστασία από την ξηρή λειτουργία της αντλίας.

• το σύστημα άρδευσης πρέπει να παρέχει αυτόματα νερό για έως και 6 ψεκαστήρες που διανέμονται σε όλη την περιοχή.

• το σύστημα θα πρέπει να είναι σε θέση να παραμετροποιήσει και να ελέγξει από μια φορητή οθόνη αφής στον αέρα.

• πρέπει να παρέχεται η δυνατότητα απομακρυσμένης παρακολούθησης και ελέγχου μέσω του Διαδικτύου ·

• το σύστημα πρέπει να παρέχει εξοικονόμηση ενέργειας και πόρων ·

Στο Σε γενικές γραμμές, το σύστημα μπορεί να χωριστεί σε τρία μέρη:

• σύστημα παροχής νερού και σταθεροποίηση της στάθμης πίεσης εξόδου.

• σύστημα ποτίσματος τοπίου ·

• παρακολούθησης και ελέγχου, συμπεριλαμβανομένου του τηλεχειρισμού.

Το σύστημα σταθεροποίησης της παροχής ύδατος και της πίεσης εξόδου παρουσιάζεται στο σχήμα 1. Χρησιμοποιεί μια φυγόκεντρη αντλία (5), η οποία αυξάνει την πίεση στην έξοδο του συστήματος (Ptek) με την απαιτούμενη παροχή νερού και μια μεταβαλλόμενη τιμή της πίεσης εισόδου (Pin). Το σύστημα αποτελείται επίσης από μία βαλβίδα παροχής νερού (1), έναν αισθητήρα αναλογικής εισόδου (2) και την έξοδο (6), μία βαλβίδα ελέγχου 3, βαλβίδες ελέγχου 4, έναν υδραυλικό συσσωρευτή 8 και έναν μετατροπέα συχνότητας 7, , το οποίο καθιστά δυνατή τη λειτουργία του κινητήρα της αντλίας με διαφορετικές ταχύτητες.

Το Σχ. 1. Ρύθμιση παροχής νερού και πίεσης (κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση)

Τα σήματα που προέρχονται από τους αισθητήρες πίεσης εισόδου και εξόδου εισάγονται απευθείας στον μετατροπέα μέσω της μονάδας αναλογικής εισόδου. Το λογισμικό ελέγχου πίεσης αναβοσβήνει στο μετατροπέα, γενικά μπορεί να λειτουργήσει χωρίς πρόσθετα περιφερειακά. Ωστόσο, στην περίπτωσή μας, όλες οι ιδιωτικές εγκαταστάσεις συνδυάζονται σε ένα ενιαίο δίκτυο με ραδιοελεγχόμενο τηλεχειριστήριο με οθόνη αφής, για να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα και η ευκολία ελέγχου ολόκληρου του συστήματος.

Το σύστημα άρδευσης φαίνεται στο σχήμα 2. Είναι ειδικά σχεδιασμένο για ρωσικές συνθήκες λειτουργίας, όσο το δυνατόν πιο απλό και βολικό. Το σύστημα αποτελείται από μια παροχή νερού το καλοκαίρι (3), τοποθετημένη κατά μήκος ολόκληρης της θέσης. Μέσω ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες σωληνοειδούς (4) νερό μέσω εύκαμπτων σωλήνων, ρέει σε συμβατικά φορητά συστήματα άρδευσης. Συνολικά, το σύστημα χρησιμοποιεί 6 σωληνοειδείς βαλβίδες και εύκαμπτους σωλήνες. Για τη διακοπή λειτουργίας "χειμώνα", χρησιμοποιούνται οι βαλβίδες για την παροχή νερού (1) και την αποστράγγιση (2). Οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες ελέγχονται από έναν ευφυή ρυθμιστή τάσης πολλαπλών καναλιών (MIRN) (5) από την τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος.

Το λογισμικό και οι αλγόριθμοι ποτίσματος συνδέονται απευθείας στο MIRN και μπορούν να λειτουργούν αυτόνομα. Όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, όλα τα συστήματα συνδυάζονται σε ένα ενιαίο δίκτυο με τηλεχειριστήριο. Για να υπολογίσετε το επίπεδο υγρασίας του εδάφους στο σύστημα, αναλογικό αισθητήρα υγρασίας (6). Συνδέεται με το MIRN μέσω της μονάδας αναλογικής εισόδου και είναι απαραίτητο για τον σωστό προσδιορισμό της διάρκειας και του όγκου του νερού που απαιτείται για την άρδευση του χώρου.

Το Σχ. 2. Σύστημα ποτίσματος (κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση)

Το σχήμα δείχνει όλες τις συσκευές που είναι ενσωματωμένες στο σύστημα ελέγχου: έναν μετατροπέα συχνότητας (IF) (1), έναν πολυκαναλικό ευφυή ρυθμιστή τάσης (MIRN) (2), έναν μικροελεγκτή (MCU) (3) και το τηλεχειριστήριο (4). Αν τα MIRN και MKU είναι ενσωματωμένα σε δίκτυο CAN.

Το Σχ. 3. Σύστημα παρακολούθησης και ελέγχου (κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση)

Το MKU χρησιμοποιείται για τον έλεγχο και τη διανομή των καθηκόντων στους υπεύθυνους για την παροχή νερού (στον μετατροπέα) και την άρδευση (στο MIRN) καθώς και για την εισαγωγή και έξοδο των απαραίτητων πληροφοριών στον πίνακα ελέγχου μέσω του ασύρματου δικτύου WI-FI. Το τηλεχειριστήριο λειτουργεί μέσω της διεπαφής WEB με έλεγχο του Internet και μπορεί να μετακινηθεί οπουδήποτε. Σαν τηλεχειριστήριο, χρησιμοποιήθηκε συμβατικός υπολογιστής ταμπλέτας με οθόνη αφής και ενσωματωμένη μονάδα WI-FI.

Θέλω ιδιαίτερα να σημειώσω ότι κατά την εφαρμογή αυτού του συστήματος εφαρμόστηκαν τεχνολογίες εξοικονόμησης πόρων και ενέργειας. Το MKU με μια μονάδα ρολογιού σε πραγματικό χρόνο (RTC) έχει λειτουργίες "ημέρας-νύχτας". Υπάρχουν ειδικές λειτουργίες "χωρίς ιδιοκτήτη" και "εξοικονόμηση νερού".

Η χρήση ενός μετατροπέα για τον έλεγχο μιας αντλίας κυκλοφορίας νερού επέτρεψε την εξάλειψη των ρευμάτων εισόδου κατά την εκκίνηση του κινητήρα και τη σταθεροποίηση της τιμής της πίεσης νερού σε μια εξοχική κατοικία με διαφορετικές πιέσεις εισόδου και ταχύτητες ροής νερού. Η λύση αυτή επέτρεψε να εξοικονομήσει το 40% του νερού και το 60% της ηλεκτρικής ενέργειας σε σύγκριση με έναν παραδοσιακό τρόπο διαχείρισης.

Klyuev Pavel

Διαβάστε εδώ πώς να το κάνετε.μετατροπέας συχνότητας do-it-yourself