Pompes de surpression à fréquence contrôlée

Vous regardez l’étiquette « pompe à fréquence contrôlée » et il semble que ce soit une panacée. Tous les problèmes de pression ont été résolus, les économies d’énergie sont hors du commun. Mais en pratique, notamment avec les systèmes de surpression, tout n'est pas si simple. Je vois souvent comment les clients paient trop cher pour un système complexe où un relais conventionnel suffirait, ou vice versa - ils essaient d'économiser sur un commutateur de fréquence dans un immeuble de grande hauteur, puis souffrent de coups de bélier et de plaintes éternelles des résidents des étages supérieurs. J'ai moi-même vécu cela lorsque j'ai commencé à travailler avec des équipements, y compris ceux fournis par notre société - Zhejiang Yangtzejiang Pumping Industry LLC. Nous n'avons pas de produits « en boîte » prêts à l'emploi dans notre assortiment. Solutions VFD pour la surpression, mais nous intégrons souvent nos pompes centrifuges, notamment linéaires et multicellulaires, dans des systèmes d'automatisation externes. Et c'est là que le plaisir commence.

Où un générateur de fréquence est-il vraiment nécessaire et où ne l'est-il pas ?

Caractéristique principalepompes de surpression à fréquence contrôlée— maintien en douceur de la pression spécifiée dans le système, quel que soit le débit. Ça a l'air génial. Mais si vous avez, par exemple, un petit chalet avec deux points d'eau qui ne fonctionnent presque jamais en même temps, alors le générateur de fréquence fonctionnera la plupart du temps à la fréquence minimale et son coût sera amorti dans une dizaine d'années. Les économies d'électricité seront négligeables. Dans de tels cas, notre pompe auto-amorçante standard avec accumulateur hydraulique et relais est bien plus pratique. Moins cher, plus fiable, plus facile à entretenir.

Mais là où la régulation de fréquence se révèle pleinement, ce sont les systèmes d'approvisionnement en eau des complexes résidentiels, des hôtels et des grands centres de bureaux. Là-bas, le calendrier de consommation d’eau est imprévisible ; les coups de bélier dus à l’ouverture simultanée de dizaines de robinets sont monnaie courante. Auparavant, une cascade de 2-3 pompes était installée, qui étaient allumées selon les besoins. Bruit, allumage et extinction constants, même coup de bélier. Vous pouvez désormais assembler un système basé sur une ou deux de nos pompes centrifuges multicellulaires connectées à un convertisseur de fréquence et un contrôleur. La pompe fonctionne en permanence, mais change de vitesse en s'adaptant à la consommation. La pression dans les canalisations est stable, les habitants sont contents et les équipements s'usent moins.

Mais il y a ici aussi des pièges. Une fois, j'ai rencontré une situation sur un site où, selon le projet, se trouvait notre pompe centrifuge linéaire avec une pompe « sophistiquée ». VFD. Le système a fonctionné, mais les économies ont été inférieures aux prévisions. Ils ont commencé à comprendre. Il s'est avéré que la pompe elle-même était sélectionnée avec une marge de pression et que même à vitesse minimale, ses performances étaient excessives pour le mode nuit avec un débit presque nul. Le variateur de fréquence n'est pas une baguette magique : il ne peut pas déplacer le point de fonctionnement de la pompe au-delà de la courbe indiquée sur la plaque signalétique. J'ai dû changer la turbine pour une plus petite. Après cela, le bruit a diminué et la facture d’électricité a baissé de manière plus sensible. Conclusion : d'abord un calcul hydraulique compétent, puis le choix d'une pompe, et ensuite seulement une décision sur le type de régulation.

Intégration : notre pompe + automatisation tierce

Comme je l'ai déjà mentionné, notre usine en Chine, représentée via le site Web https://www.yangtzeriverpump.ru, se concentre sur la production de « fer » de pompage fiable. Nous ne réalisons pas d'armoires de commande clé en main, mais nos équipements sont parfaitement adaptés pour travailler dans de tels systèmes. Pourquoi cette approche est-elle souvent plus rentable ? Parce que cela vous donne de la flexibilité. Disons qu'un client doit assembler un système d'augmentation de pression pour la production chimique. Une pompe fabriquée dans un matériau spécifique résistant aux réactifs est nécessaire - nous disposons d'une gamme de pompes chimiques en plastique. Et il a également besoin d'un système de contrôle fluide, intégré au complexe SCADA global de l'usine. Nous fournissons une pompe dont les caractéristiques (pression, débit, matériau) sont idéales pour son processus technologique, et il commande séparément une armoire de commande auprès d'une entreprise spécialisée qui connaît bien les normes et exigences locales en matière d'automatisation.

Au banc d'essai de notre entreprise, nous vérifions le comportement des pompes dans différents modes. Pourpompes de surpressionc'est critique. Nous prenons toutes les caractéristiques : non seulement la pression et le débit maximum, mais également les courbes de puissance et d'efficacité en différents points. Nous transmettons ensuite ces données aux ingénieurs d'installation qui sélectionneront le variateur de fréquence. Sans ces graphiques, la configuration d'un VFD se transforme en conjecture - vous pouvez obtenir un fonctionnement instable, une surchauffe du moteur ou une cavitation.

J'ai eu l'expérience qu'un système d'extinction d'incendie nécessitait une pompe, qui était en réserve 99 % du temps, mais au moment du démarrage, elle devait instantanément atteindre le mode nominal et maintenir une pression stable. Il était impossible d'utiliser le convertisseur de fréquence avec un overclocking prolongé. Nous avons trouvé une solution hybride : les pompes principales et de secours sont nos pompes centrifuges multicellulaires, elles démarrent par démarrage direct, mais le système de contrôle à fréquence est basé sur un petit accumulateur hydropneumatique, qui adoucit le moment de démarrage et compense les petites surtensions. Cela s'est avéré fiable et dans les limites du budget.

À propos de la maintenance et des erreurs d'installation typiques

La régulation de fréquence ajoute une fiabilité opérationnelle au système, mais nécessite une maintenance plus qualifiée. Ce n'est pas le cas lorsque vous pouvez appeler le plombier Oncle Vasya. L'erreur la plus courante lors de l'installation, qui se retourne ensuite contre vous, est le placement incorrect du capteur de pression. Si vous le placez trop près de la pompe ou dans un endroit avec un écoulement turbulent, il « s'allongera » et le générateur de fréquence commencera à changer de vitesse de manière extravagante, essayant de capter des vibrations inexistantes. Le système « se contractera » et la pompe tombera rapidement en panne. Le capteur doit être installé en un point hydrauliquement éloigné de la pompe, de préférence après un groupe d'accumulateurs hydrauliques, le cas échéant.

Un autre point consiste à régler le contrôleur PID dans le variateur de fréquence lui-même. De nombreux installateurs conservent les paramètres d'usine par défaut. Et ils peuvent ne pas convenir à un système d'approvisionnement en eau inertiel avec de longs tuyaux. En conséquence, le système soit réagit trop lentement aux changements de débit (chutes de pression), soit commence à « chasser » ? — des fluctuations constantes de pression autour d'un point donné. Il faut sélectionner les coefficients sur place, en utilisant des méthodes d'essai. Cela prend parfois une journée entière, mais sans cela, le système ne fonctionnera pas de manière optimale.

Quant à nos équipements, pour les pompes prévues pour être utilisées avec des VFD, nous recommandons toujours de prêter attention à la classe d'isolation du moteur et à la présence d'une mise à la terre obligatoire. Le générateur de fréquence ne produit pas une onde sinusoïdale idéale, mais une modulation de largeur d'impulsion, qui crée des tensions accrues sur l'isolation des enroulements. Si le moteur n'est pas conçu pour de telles charges, il grillera. Chez Zhejiang Yangzijiang Pump Industry Co., Ltd., nous y accordons une attention particulière sur les lignes de production, en particulier pour les séries souvent utilisées pour de tels projets.

Regard vers l’avenir : que peut apporter d’autre la réglementation ?

Aujourd’hui, tout le monde parle de « maison intelligente ». et l'Internet industriel des objets (IIoT). Etpompes à vitesse variableest un candidat idéal pour cela. Imaginez que le système maintienne non seulement la pression, mais analyse également le calendrier de consommation d'eau dans le bâtiment. Vous apprenez qu'à 7 heures du matin il y a un pic (tout le monde se lave), et de 10h à 16h il y a un minimum de consommation. Et il ajuste l'algorithme de fonctionnement, économisant encore plus d'énergie. Ou transmet à distance des données sur le nombre d'heures du moteur, l'énergie consommée et la température du moteur. Cela vous permet de passer d’une maintenance planifiée à une maintenance conditionnelle.

C'est un défi pour nous en tant que fabricant. La pompe n’est plus seulement un morceau de fer équipé d’un moteur électrique. Il fait partie d’un système intelligent. C'est pourquoi notre entreprise combine les domaines de la R&D, de la production et des tests. Nous testons déjà des protocoles de surveillance à distance des paramètres clés de nos pompes. C'est nécessaire pour notre ?fer? pourrait facilement s'interfacer avec les systèmes de contrôle avancés qui seront nécessaires demain.

Mais chasser les plus « intelligents » ? fonctions, il ne faut pas oublier les bases. L'électronique la plus avancée ne sauvera pas une pompe si son système hydraulique est médiocre, si la roue n'est pas équilibrée ou si le joint est mal sélectionné. Notre principe, c'est d'abord une mécanique impeccable, puis des possibilités d'intégration. Qu'il s'agisse d'une pompe submersible ordinaire pour un puits ou d'une unité à plusieurs étages pour un système de surpression dans un gratte-ciel.

Résultats sans brillance

Alors, cela vaut-il la peine de s’impliquer dans des pompes de surpression à fréquence contrôlée ? Il n’y a pas de réponse claire. Il s’agit d’un outil puissant et efficace, mais pas pour toutes les tâches. Comme un marteau, il peut enfoncer un clou, mais il peut aussi briser du verre s’il est utilisé à d’autres fins. La clé réside dans une analyse approfondie du problème : calculer les horaires de charge réels, comprendre les spécificités de l'installation, évaluer le budget non seulement pour les achats, mais également pour la maintenance ultérieure.

Notre rôle en tant que fabricant de pompes est de fournir au client ou à la société d'ingénierie une pompe fiable et prévisible avec des caractéristiques de performance complètes et honnêtes. Ainsi, lorsqu'ils l'intègrent dans un système VFD, ils savent exactement à quoi s'attendre. Et pour qu'après quelques années de fonctionnement, vous n'ayez pas à comprendre pourquoi « cette pompe chinoise ? a échoué alors que le problème était en réalité un réglage incorrect du variateur de fréquence ou une erreur d'installation. L'expérience que nous avons acquise en fabriquant et en testant une large gamme d'équipements, depuis les pompes magnétiques pour fluides agressifs jusqu'aux puissants systèmes multi-étages, témoigne d'une chose : le succès d'un projet réside toujours dans les détails. Et la régulation de fréquence n’en est qu’une parmi d’autres, bien qu’elle soit très importante.