Опять о группе насосов, Но не в аспекте энергосбережения Опции

[asm]

Скажите, пожалуйста, а есть какой-то глубинный философский смысл в поочерёдной работе насосов в группе?
Или всё уходит своими корнями в те времена, когда ПЧ не существовало.
Грубо говоря, стоят три насоса, по расчётам нужны два, и вот они работают поочерёдно на полной мощности, разумеется, при этом изнашиваются равномерно, в случае поломки одного включается третий, всё вроде как очевидно.
Но если у меня в т.з. задан перепад на группе, и каждый насос висит на ПЧ, нужно ли мне их включать поочерёдно?
Всё равно я управляю скоростью поддерживая перепад на группе в целом, и что-то мне подсказывает, что всем будет лучше, если я включу их все. Обороты будут пониже, греться всё будет поменьше, в случае выхода одного автоматика раскрутит оставшиеся два поддерживая перепад, и даже если выйдут из строя два, оставшийся будет работать с максимально возможной нагрузкой.
Дело ещё и в том, что ПЧ выбранный с мощностью на ступень выше двигателя, свою мощность даёт на частоте дискретизации 4 кГц, а насосы, в отличии от вентиляторов, очень дискомфортно пищат на этой частоте.
Печально, но дискомфортный писк исчезает только на максимальной частоте в 16 кГц, а это снижает максимально допустимый ток ПЧ почти вдвое.
В общем, если нет явных противопоказаний не держать выключенным один насос при возможности крутить все три на меньшей скорости, то я за акустический комфорт!

К сожалению, хотя это и экономически выгодно, в схему не заложили коммуникацию с ПЧ по цифровому интерфейсу.
Но была лишняя жила, и лишние входы у контроллера, и я снял с ПЧ сигнал о токе двигателя.
Возникла идея, управлять частотой каждого ПЧ индивидуально, ПИ регулятором, который поддерживал бы заданный ток. Удивительно, то три одинаковых насоса, с одинаково сконфигурированными ПЧ потребляют разные токи. Не сильно, процентов на 5, но разные.
Вот и возникла мысль в поиске вселенской гармонии, ПИ регулятором по перепаду формировать уставку тока, а по уставке тока тремя ПИ регуляторами формировать уставку частоты для каждого.

P.S. Для тех, кто читал тему в "Энергосбережении", это те же насосы, просто сейчас два чиллера, и группы по три насоса, и заложены под развитие ещё 1 чиллер и по одному насосу.

[asm]

Скажите, пожалуйста, а есть какой-то глубинный философский смысл в поочерёдной работе насосов в группе?
Или всё уходит своими корнями в те времена, когда ПЧ не существовало.
Грубо говоря, стоят три насоса, по расчётам нужны два, и вот они работают поочерёдно на полной мощности, разумеется, при этом изнашиваются равномерно, в случае поломки одного включается третий, всё вроде как очевидно.
Но если у меня в т.з. задан перепад на группе, и каждый насос висит на ПЧ, нужно ли мне их включать поочерёдно?
Всё равно я управляю скоростью поддерживая перепад на группе в целом, и что-то мне подсказывает, что всем будет лучше, если я включу их все. Обороты будут пониже, греться всё будет поменьше, в случае выхода одного автоматика раскрутит оставшиеся два поддерживая перепад, и даже если выйдут из строя два, оставшийся будет работать с максимально возможной нагрузкой.
Дело ещё и в том, что ПЧ выбранный с мощностью на ступень выше двигателя, свою мощность даёт на частоте дискретизации 4 кГц, а насосы, в отличии от вентиляторов, очень дискомфортно пищат на этой частоте.
Печально, но дискомфортный писк исчезает только на максимальной частоте в 16 кГц, а это снижает максимально допустимый ток ПЧ почти вдвое.
В общем, если нет явных противопоказаний не держать выключенным один насос при возможности крутить все три на меньшей скорости, то я за акустический комфорт!

К сожалению, хотя это и экономически выгодно, в схему не заложили коммуникацию с ПЧ по цифровому интерфейсу.
Но была лишняя жила, и лишние входы у контроллера, и я снял с ПЧ сигнал о токе двигателя.
Возникла идея, управлять частотой каждого ПЧ индивидуально, ПИ регулятором, который поддерживал бы заданный ток. Удивительно, то три одинаковых насоса, с одинаково сконфигурированными ПЧ потребляют разные токи. Не сильно, процентов на 5, но разные.
Вот и возникла мысль в поиске вселенской гармонии, ПИ регулятором по перепаду формировать уставку тока, а по уставке тока тремя ПИ регуляторами формировать уставку частоты для каждого.

P.S. Для тех, кто читал тему в "Энергосбережении", это те же насосы, просто сейчас два чиллера, и группы по три насоса, и заложены под развитие ещё 1 чиллер и по одному насосу.

[Rus75]

В твоем случае речь идет о резервировании насосов, а как ты реализуешь алгоритм их работы, это уже вопрос второй.
Но запускать все три насоса на малый расход, это не есть хорошо. если глянешь на характеристку насоса, то на ней есть области в начале и в конце кривых обозначенные пунктиром. данные области являются неоптимальными для насоса и в эти области загонять насосы не стоит.

У нормальных производитлей есть данные по КПД насосов во всем его диапазоне работы, и нужно стремиться чтобы КПД насоса был максимальным , тогда овчинка стоит выделки. График КПД насоса,это перевернутая пологая парабола, и нужно, чтобы при регулировании рабочая точка насоса была в правой ветви графика, т.ч
снижение оборотов двигателя ниже определенного значения приведет к снижению КПД. По этому в определенный момент стоит все-таки отключить часть насосов и оставить работать один на на более высоком КПД.
Большинство насосов охлаждаются прокачиваемой через них жидкостью. Низкая скорость потока может привести к перегреву и более быстрому износу двигателя.
Так-что если учтешь эти особенности в алгоритме работы насосов , то вполне можешь применить и свой алгоритм.

И еще я не вижу смысл выравнивать токи на всех насосах. Даже если они однофазные( в чем я сомневаюсь) и висят каждый на своей фазе, то перекос фаз в 5% вполне допустим по ПУЭ. А вот выравнивать давление наверное имеет смысл. Гидравлика очень похожа по физике с электрикой и при параллельной работе источники энергии должны иметь одинаковые характеристики. В нашем случае напор.
А токи могут быть разными из-за разной длины питающих проводов, переходных сопротивлениях контактов, да и не возможно изготовить два абсолютно одинаковых двигателя. ГОСТ на их выпуск вполне допускает определенный процент разброса его характеристик.

[Usach]

В твоем случае речь идет о резервировании насосов, а как ты реализуешь алгоритм их работы, это уже вопрос второй.
Но запускать все три насоса на малый расход, это не есть хорошо. если глянешь на характеристку насоса, то на ней есть области в начале и в конце кривых обозначенные пунктиром. данные области являются неоптимальными для насоса и в эти области загонять насосы не стоит.

У нормальных производитлей есть данные по КПД насосов во всем его диапазоне работы, и нужно стремиться чтобы КПД насоса был максимальным , тогда овчинка стоит выделки. График КПД насоса,это перевернутая пологая парабола, и нужно, чтобы при регулировании рабочая точка насоса была в правой ветви графика, т.ч
снижение оборотов двигателя ниже определенного значения приведет к снижению КПД. По этому в определенный момент стоит все-таки отключить часть насосов и оставить работать один на на более высоком КПД.
Большинство насосов охлаждаются прокачиваемой через них жидкостью. Низкая скорость потока может привести к перегреву и более быстрому износу двигателя.
Так-что если учтешь эти особенности в алгоритме работы насосов , то вполне можешь применить и свой алгоритм.

И еще я не вижу смысл выравнивать токи на всех насосах. Даже если они однофазные( в чем я сомневаюсь) и висят каждый на своей фазе, то перекос фаз в 5% вполне допустим по ПУЭ. А вот выравнивать давление наверное имеет смысл. Гидравлика очень похожа по физике с электрикой и при параллельной работе источники энергии должны иметь одинаковые характеристики. В нашем случае напор.
А токи могут быть разными из-за разной длины питающих проводов, переходных сопротивлениях контактов, да и не возможно изготовить два абсолютно одинаковых двигателя. ГОСТ на их выпуск вполне допускает определенный процент разброса его характеристик.

У нормальных насосов есть "пунктирная" область в начале характеристики. Но при работе через ПЧ она практически "исчезает" и про неё можно забыть.
У насосов с мокорым ротором действительно - охлаждение перекачиваемой средой. Но они маломощные и, что-то мне подсказывает, что в данном случае стоят простые, воздушно охлаждаемые. Для них частота вращения очень критична и должна быть не менее 20Гц. При этом момент развиваемый насосом почти нулевой, поэтому на гидравлике не отражается. Но опускать частоту на ПЧ ниже 20Гц нельзя!
Про гидралическую увязку параллельно работающих насосов можно целую лекцию прочитать. Но не нужно. Берите и делайте. И сразу усё поймёте!! Лучше день на объекте провести, чем неделю в библиотеке!!

[Rus75]

У нормальных насосов есть "пунктирная" область в начале характеристики. Но при работе через ПЧ она практически "исчезает" и про неё можно забыть.

Помимо КПД электродвигателя насоса есть еще и КПД самомго механизма насоса и оно не зависит от устройства регулирования регулирования. И вот этот КПД (eta) зависит только от расхода через насос. Посмотрите например инструкцию по выбору насосов CRE Grundfos (стр.31)
 14_CR_91830035_05.08.pdf ( 15,45 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 42

[Usach]

Скажите, пожалуйста, а есть какой-то глубинный философский смысл в поочерёдной работе насосов в группе?
...........................................................
Всё равно я управляю скоростью поддерживая перепад на группе в целом, и что-то мне подсказывает, что всем будет лучше, если я включу их все. Обороты будут пониже, греться всё будет поменьше, в случае выхода одного автоматика раскрутит оставшиеся два поддерживая перепад,............................................................
................................................................................
........................................................
Возникла идея, управлять частотой каждого ПЧ индивидуально, ПИ регулятором, который поддерживал бы заданный ток. ................................................................................
..............................................................

Помимо КПД электродвигателя насоса есть еще и КПД самомго механизма насоса и оно не зависит от устройства регулирования регулирования. И вот этот КПД (eta) зависит только от расхода через насос. Посмотрите например инструкцию по выбору насосов CRE Grundfos (стр.31)
 14_CR_91830035_05.08.pdf ( 15,45 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 42

Причем здесь КПД насоса? Изначально идет речь о понижении частоты вращения. Т.е. работы не в 2/3 характеристики, где КПД максимален. Или по Вашему лучше ПЧ выкинуть и поставить механический регулятор расхода, лишь бы насос на максимальном КПД работал?

[Rus75]

Вопрос изначально стоит о том -" использовать ли групповые нсосы поодиночке, или вместе но на пониженных оборотах - все за и против". Даже при применении ПЧ все-равно не стоит уходить ниже 2/3 характеристики насоса именно из-за его КПД. Это мое ИМХО и рекомендация производителя насосов.

[asm]

А в чём будет выражаться работа насоса на пониженном КПД?
В тепло уйдёт чуть больше процентов электричества?
Нет, мне не жалко, я буду включать и один и два и все три, благо, ситуационно понятно, когда сколько нужно.

Сообщение отредактировал asm - 2.7.2010, 9:16

[vladun]

далеко не вдаваясь - да, так работают станции с ЧП на каждом насосе, т.е. сначала сразу все включаются, а по достижении минимальной частоты (или при повышении давления на минимальной частоте) контроллер отключает их по одному и ждет, что давление устаканится. У меня так работаю 2 станции - нравится

[Usach]

А в чём будет выражаться работа насоса на пониженном КПД?
В тепло уйдёт чуть больше процентов электричества?
Нет, мне не жалко, я буду включать и один и два и все три, благо, ситуационно понятно, когда сколько нужно.

Электродвигатель, как электрическая машина, при разработке и изготовлении оптимизируется на работу 50Гц. Там намотка статора и ротора, расчет всяких коэффициентов намагничивания и пр.наука. Ну и механика улитки соответственно тоже. Но это всё - если заниматься инженерией, а не наукой ("болталогией")- "горе от ума".
Также как и маразм заниматься "оптимизацией затрат электроэнергии путём выбора оптимальной рабочей точки насоса".
Более идиотской затеей выглядит только "экономическое обоснование окупаемости применения ЧП в стране Россия".

[Аспект]

Параллельная работа насосов - суммарная подача всегда меньше, чем подача каждого насоса в отдельности. Это не экономичный режим. Не ясен один вопрос - какую цель вы поставили перед собой? Экономия электроэнергии? Супернадежность системы подачи воды? Или другое?
Решение проблемы зависит от ответа.

[Usach]

Параллельная работа насосов - суммарная подача всегда меньше, чем подача каждого насоса в отдельности. Это не экономичный режим. Не ясен один вопрос - какую цель вы поставили перед собой? Экономия электроэнергии? Супернадежность системы подачи воды? Или другое?
Решение проблемы зависит от ответа.

Ну, Вы батенка, хватили. Я сразу извиняюсь, но по-моему мнению:
Во первых: параллельное подключение насосов для того и делается, чтобы увеличить подачу (кубы). По вашему один насос не справляется - ставим в параллель другой. Подача ещё меньше стала. Ставим третий - опять упала. И так пока либо насосы не кончатся, либо подача не прекратится??
Во вторых: супернадёжности не бывает. Есть только она надёжность - первая. Она же последняя. Система либо надёжная, либо дерьмо, а не система. Читайте классиков.
В третьих: решение проблемы зависит в первую очередь от постановки задачи! Но не как не от ответа. Без сформулированной задачи ответов мильон - и все правильные.
Извиняюсь за флуд.

[Rus75]

Ну, Вы батенка, хватили. Я сразу извиняюсь, но по-моему мнению:
Во первых: параллельное подключение насосов для того и делается, чтобы увеличить подачу (кубы). По вашему один насос не справляется - ставим в параллель другой. Подача ещё меньше стала. Ставим третий - опять упала. И так пока либо насосы не кончатся, либо подача не прекратится??
Во вторых: супернадёжности не бывает. Есть только она надёжность - первая. Она же последняя. Система либо надёжная, либо дерьмо, а не система. Читайте классиков.
В третьих: решение проблемы зависит в первую очередь от постановки задачи! Но не как не от ответа. Без сформулированной задачи ответов мильон - и все правильные.
Извиняюсь за флуд.

Да нет, ничего батенька не хватил. вы плохо читаете. Да, при параллельной работе 2-х насосов с одинаковыми характеристиками подача будет больше, чем при работе одного насоса,но не в два раза, а меньше. Именно это и хотел сказать Аспект. Это происходит из-за того, что при увеличении общего расхода жидкости, подаваемой в систему, возрастают потери напора, а следовательно, увеличивается и напор, необходимый для подачи данного расхода, что влечет за собои уменьшение подачи каждого насоса. Подробнее здесь http://nasosinfo.ru/node/20 . В этой же статье есть рекомендации по параллельной работе насосов.

[Usach]

Да нет, ничего батенька не хватил. вы плохо читаете. Да, при параллельной работе 2-х насосов с одинаковыми характеристиками подача будет больше, чем при работе одного насоса,но не в два раза, а меньше. Именно это и хотел сказать Аспект. Это происходит из-за того, что при увеличении общего расхода жидкости, подаваемой в систему, возрастают потери напора, а следовательно, увеличивается и напор, необходимый для подачи данного расхода, что влечет за собои уменьшение подачи каждого насоса. Подробнее здесь http://nasosinfo.ru/node/20 . В этой же статье есть рекомендации по параллельной работе насосов.

Ну да! Смысла сразу не уловил. Т.е. смысл фразы в том, что вместо того, что бы ставить два насоса - рабочий и пиковый, надо ставит один , но очень большой и это будет экономичнее?? Тогда тем более не согласен.

[poludenny]

Дело ещё и в том, что ПЧ выбранный с мощностью на ступень выше двигателя, свою мощность даёт на частоте дискретизации 4 кГц, а насосы, в отличии от вентиляторов, очень дискомфортно пищат на этой частоте.
Печально, но дискомфортный писк исчезает только на максимальной частоте в 16 кГц, а это снижает максимально допустимый ток ПЧ почти вдвое.

Ничего не вдвое, коэффициент значительно ниже.
Писк на любителя. Чтобы не сильно давило на уши можно поставить параметр случайная частота коммутации, в этом случае несущая частота будет случайно прыгать возле 4 кГц. В этом режиме писк намного приятнее.


Касательно КПД, то выгоднее, когда, например, один насос работает по производительности на 80%, чам два параллельных насоса на 40%.

Сообщение отредактировал poludenny - 7.7.2010, 10:13

[Rus75]

Касательно КПД, то выгоднее, когда, например, один насос работает по производительности на 80%, чам два параллельных насоса на 40%.

И я о том же. имеет смысл регулировать подачу ступенчато. Сначала подключать один пока его производительность и КПД будуд в оптимальной области. далее если не хватает одного насоса, то подключать второй.затем третий и т.д. оптимизировать работу нужно по кривым характеристик, как это описано по моей ссылке.
т.е. ключевое слово в данном вопросе -"КПД".

[Usach]

И я о том же. имеет смысл регулировать подачу ступенчато. Сначала подключать один пока его производительность и КПД будуд в оптимальной области. далее если не хватает одного насоса, то подключать второй.затем третий и т.д. оптимизировать работу нужно по кривым характеристик, как это описано по моей ссылке.
т.е. ключевое слово в данном вопросе -"КПД".

Так Вы же и пишите про параллельную работу! Хорошо - попробуем по-Вашему:
Первый насос работает на 50 Гц в идеальной точке. Ура!!
Но нужно добавить расход. Подключаем пиковый насос ну, пусть на 25 Гц. Чтоб немного "добавить". Параллельная работа двух насосов с вообще разными характеристиками при сложении дает хрен знает какую результирующую на повысившийся перепад сети. Ну и чо? Первый не в идеальной точке, второй тоже?? Удивляюсь я с Вас, теоретиков.

[Rus75]

Так Вы же и пишите про параллельную работу! Хорошо - попробуем по-Вашему:
Первый насос работает на 50 Гц в идеальной точке. Ура!!
Но нужно добавить расход. Подключаем пиковый насос ну, пусть на 25 Гц. Чтоб немного "добавить". Параллельная работа двух насосов с вообще разными характеристиками при сложении дает хрен знает какую результирующую на повысившийся перепад сети. Ну и чо? Первый не в идеальной точке, второй тоже?? Удивляюсь я с Вас, теоретиков.

Не, я не писал, что два насоса будут работать с разными характеристиками - такого даже в мыслях не было. При включении второго насоса , его придется синхронизировать по работе с первым. Это как должное и даже не обсуждается. Просто момент перехода нужно определять по характеристикам насосов и системы, чтобы работа насосов была оптимальной.

[Сергей Валерьеви...]

Не, я не писал, что два насоса будут работать с разными характеристиками - такого даже в мыслях не было. При включении второго насоса , его придется синхронизировать по работе с первым. Это как должное и даже не обсуждается. Просто момент перехода нужно определять по характеристикам насосов и системы, чтобы работа насосов была оптимальной.

Читаю я этот спор.. Все таки крупица разумного в этом есть... вот только для этого еще и контроллера ставить надо, и прогу писать... А интересно, кто нибудь эксперементировал так?

[Rus75]

Читаю я этот спор.. Все таки крупица разумного в этом есть... вот только для этого еще и контроллера ставить надо, и прогу писать... А интересно, кто нибудь эксперементировал так?

А чего экспериментировать. Готовые повысительные станции по такому принципу и работают.Причем многие из них позволяют задавать алгоритм вручную. Или вы предлагаете подцепить к датчикам давления,расхода,энергоппотреблени самописцы и проанализировать работу на разных режима? Это конечно можно и не особо сложно, но вот времени на это катастрофически не хватает. Да и не нужно изобретать по второму разу велосипед. Эту операцию проделывали производители и различные НИИ. По этому и рекомендуют по возможности использовать меньшее число насосов.

[Usach]

Не, я не писал, что два насоса будут работать с разными характеристиками - такого даже в мыслях не было. При включении второго насоса , его придется синхронизировать по работе с первым. Это как должное и даже не обсуждается. Просто момент перехода нужно определять по характеристикам насосов и системы, чтобы работа насосов была оптимальной.

Да уж..... И какими же "самописцами" прикажите "определять по характеристикам насосов и системы" (!) насколько первый насос "синхронизирован"(??) со вторым?? Может какой-нибудь датчик КПД посоветуете?
Выдайте простое и главное - реализуемое в реальности инженерное решение.
Придумывать велосипед и "вечный двигатель" это каждый может. А вот попробуйте (всего-навсего!) реализовать его на практике.
Кстати этим (практической реализацией в реальных условиях) инженерия от науки и отличается. И сразу понятно, где инженер, а где полёт мысли.

И про многонасосные установки - с Вами не согласен. Как раз там набирают целую "батарею" маломощных насосов, от 3 до 12 шт. вместо того, что бы поставит 2-3 шт. мощных насосов. Причем у того же производителя эти мощные насосы и есть. Это не от того, что других насосов нет.Есть. Но ставят маломощные в параллель.Пользую, в основном, WILO, но знаю, что и других производителей та же картина.

Сообщение отредактировал Usach - 13.7.2010, 9:26

[Rus75]

Синхонизация производится заданием одинаковой частоты на ПЧ каждого насоса. Самописцы для этого не нужны. Кривые КПД для насосов дает производитель в документации на насос. Количество насосов можно расчитаь исходя из все того-же КПД и диапазону регулирования. В той ссылке на статью, что я давал выше, все вроде неплохо разжевано.

[Usach]

Синхонизация производится заданием одинаковой частоты на ПЧ каждого насоса. Самописцы для этого не нужны. Кривые КПД для насосов дает производитель в документации на насос. Количество насосов можно расчитаь исходя из все того-же КПД и диапазону регулирования. В той ссылке на статью, что я давал выше, все вроде неплохо разжевано.

Вот, именно - разжевано.
В каталоге, Вами приведённом, (инструкцию по выбору насосов CRE Grundfos ) на стр.32 (цитата): "Обычно Е-насосы используются там, где расход переменный. Соответственно, невозможно выбрать насос так, чтобы он всегда работал на максимуме КПД."

И про синхронизацию Вы принципиально не правы.Синхронизация означает совпадение по фазе вращения, а не только по частоте. Хотя это не генераторы, и тут фаза не так важна. Но при одинаковой частоте (при работе на одну сеть), мы даже не будем иметь одинаковую производительность, т.к. насосы не идеальны, а имеют разброс характеристик относительно заявленной в каталоге. Это легко определяется токовыми клещами (в практике).Поэтому и нужен "датчик КПД". При любом другом измерении упираемся в каталожную (приблизительную) характеристику.

Сообщение отредактировал Usach - 13.7.2010, 12:02

[Сергей Валерьеви...]

На вебсайте компании Danfoss имеется
бесплатное программное обеспечение MUSEC
(MultipleUnitStaging EfficiencyCalculator
= Калькулятор эффективности каскадного
включения нескольких блоков). Программа
MUSEC вводит данные в насосы и систему,
обеспечивая программирование с частотами
включения и выключения главного привода
при о птимальной эффективности каждого
насоса: например, для создания потока
используются три насоса на пониженной
скорости, а не два на полной скорости. Это во
многих случаях дает дополнительную экономию
от 10 до 15% по сравнению с подобными
системами управления. Для бесплатной загрузки
программногоо беспечения обратитесь на
сайт www.danfoss.com/drives.

Это выдержка с ПДФ на каскадный контроллер