Jak funguje frekvenční měnič na čerpadle?

V soukromém domě a na pozemku se zásobování vodou obvykle provádí instalací studny. Pro běžné zásobování vodou však samotná studna přirozeně nestačí. Aby vše správně fungovalo a voda byla nepřetržitě přiváděna do všech prvků systému, je nutné připojit automatiku, která bude hlídat objem vody v zásobníku a případně čerpadlo zapínat a vypínat. Po dlouhou dobu byl běžným zařízením pro tento úkol tlakový spínač. Ten je však dnes nahrazován modernějším a technologičtějším zařízením s mikroprocesorovým řízením – frekvenčním měničem.

Takzvaný frekvenční generátor má mnoho funkcí a také možnost jej flexibilně nakonfigurovat na požadované provozní podmínky. Regulátory frekvence jsou určeny k řízení chodu motoru, konkrétně jeho otáček a točivého momentu. Takové vlastnosti vám umožňují plynule startovat a zastavovat motor, stejně jako udržovat otáčky v požadovaném rozsahu nebo je rychle měnit.

Maximální výkon motoru je vyžadován pouze při nejintenzivnějším provozu systému. Ve všech ostatních případech není potřeba z pumpy ždímat maximum. Tento požadavek je zohledněn v systémech s automatickými relé, nicméně toto zařízení má i některé nevýhody. Tlakový spínač není schopen ovlivňovat otáčky motoru čerpadla, takže pokud je potřeba čerpat vodu, náhle okamžitě zapne zařízení na maximální výkon. To často vede k vodním rázům a přetížení v napájecím systému. Taková dodatečná zatížení negativně ovlivňují systém zásobování vodou, v důsledku čehož se rychle opotřebovává a selhává. Frekvenční měnič může tento problém vyřešit, protože zahájí práci hladce a také ji plynule zastaví úpravou otáček motoru.

Princip činnosti frekvenčního měniče

Vezmeme-li pro srovnání klasický vodovodní systém pracující bez měniče, pak funguje převážně na principu škrcení. V takových konstrukcích motor neustále pracuje na maximální výkon a tlak je řízen pomocí uzavíracích ventilů. Ovládání se provádí ručně nebo pomocí tlakového spínače. Tato metoda je neúčinná a způsobuje rychlé opotřebení zařízení.

Tlakový spínač v zásadě zajišťuje efektivní provoz, není však schopen regulovat otáčky motoru, a proto je čerpadlo na signál okamžitě zapnuto na maximální výkon, což negativně ovlivňuje kvalitu provedení. Frekvenční měnič je dalším krokem v problému regulace provozu čerpacího zařízení, opatrnější a inteligentnější způsob řízení zásobování vodou.

Operační algoritmus převodníku je jednoduchý. Jakmile senzory detekují, že hladina kapaliny v nádrži dosáhla nízkého prahu, je z ní odeslán signál do převodníku. Řídicí zařízení plynule spouští motor čerpadla, aby se zabránilo vodním rázům v potrubí a přetížení v elektrické síti. Dobu zvýšení výkonu čerpadla lze nastavit nezávisle.

Senzory v čerpadle neustále poskytují převodníku informace o tom, jak čerpadlo zrychluje. Jakmile jsou dosaženy požadované ukazatele, systém přestane zvyšovat rychlost a výkon a jednoduše udržuje aktuální stav. Pokud bude hladina vody nadále klesat nebo naopak začne stoupat, konvertor upraví proces čerpání a ovlivní výkon čerpadla. Frekvenční spínač má také doplňkovou funkci: chrání zařízení v případě náhlých výkyvů proudu v elektrické síti.

Proč používat frekvenční měnič?

Jednou z výhod frekvenčního měniče je, že jej lze použít na jakémkoli čerpacím zařízení. Hrají zvláštní roli při provozu systémů zásobování teplou a studenou vodou a vytápění. Po instalaci tohoto zařízení je výsledek cítit okamžitě, protože systémy začnou pracovat zcela autonomně. Současně je kdykoli zachována vysoce kvalitní dodávka vody. Zajímavé je, že na objemu a měřítku systému vůbec nezáleží, protože frekvenční měnič je schopen efektivně pracovat jak na velkých průmyslových stanicích, tak na mini čerpacích stanicích pro jeden dům. Proces regulace provozu čerpadla pomocí měniče má řadu výhod:

• Snížené náklady na energii. Úspory mohou dosáhnout 40 %;
• Možnost ochrany zařízení před „suchým chodem“;
• Žádné změny teploty při dodávce teplé vody;
• Žádný zvýšený tlak v potrubí;
• Zvýšení životnosti potrubí, jakož i čerpacího zařízení;
• Nízká hladina hluku;
• Schopnost zjednodušit design odstraněním nepotřebných prvků z něj, například hydraulického akumulátoru nebo jiných komponent.

Jako každý produkt má i převodník své nevýhody:

• Náklady na zařízení jsou ve srovnání s jinými podobnými zařízeními poměrně vysoké;
• Pro instalaci a připojení musíte zavolat odborníka.

Počáteční náklady v procesu používání zařízení jsou rychle kompenzovány díky úsporám elektřiny, takže obecně je instalace frekvenčního generátoru nejen efektivní, ale také zisková.

Kde se používá frekvenční měnič?

Nejčastěji jsou frekvenční měniče součástí následujících systémů:

• Čerpací jednotky určené k organizaci zásobování pitnou a užitkovou vodou. Použití frekvenčních měničů poskytuje vysoce kvalitní a optimální způsob zavlažování a zásobování vodou. Převodníky se používají v průmyslu a každodenním životě. Pro domácí použití vytváří mnoho výrobců jednofázová zařízení;
• Cirkulační čerpací zařízení pro systémy vytápění a chlazení. U těchto provedení měnič reguluje přívod chladicí kapaliny nejen z hlediska průtoku, ale také z hlediska tlaku a teploty. Zajišťují také odvod a dodávku tepelné energie s minimálními náklady na elektřinu;
• Čerpadla používaná v systémech určených k hašení požárů. V tomto případě provozovatelé frekvence udržují výkon čerpadla na požadované úrovni a spouštějí zařízení, když je zjištěn požár;
• Zařízení používaná v jiných oblastech. Zařízení se například aktivně používají v dávkovacích čerpadlech v chemickém průmyslu.

Frekvenční měniče tak posouvají procesy zásobování vodou a vytápění, stejně jako všechny procesy spojené s provozem čerpadel, na novou úroveň účinnosti. Pomocí tohoto jednoduchého zařízení můžete automatizovat a optimalizovat dodávku vody a dalších tekutin a zároveň výrazně snížit náklady na elektřinu.