Omara za upravljanje črpalk: vrste, sheme povezav, pregled priljubljenih modelov

Vzdrževanje avtonomnega sistema za oskrbo z vodo vključuje nadzor nad črpalno opremo in delovanjem komunikacij, konzervacijo omrežja med dolgo odsotnostjo ter racionalno avtomatsko upravljanje.

Avtomatizacijo je enostavno izvesti tako, da na posebej določenem mestu namestite omaro za upravljanje črpalk – kompaktno razdelilno postajo, ki deluje v več načinih. Podrobno vam bomo povedali, kako pravilno izvesti njeno sestavljanje in namestitev. Če sledite našim nasvetom, boste lahko pravilno izvedli priključitev opreme.

Navedli smo tipično opremo krmilne omare. Opisali smo, katere dodatne funkcije so lahko nameščene in uporabljene. Predložene informacije smo dopolnili s koristnimi ilustracijami in videoposnetki.

Namen in oprema krmilnih omar črpalk

Tehnična vsebina različnih modelov se razlikuje, saj imajo nadzorne točke individualno funkcionalno usmerjenost.

Proizvajalci ponujajo že pripravljene standardne sheme, vendar te ne ustrezajo vedno konkretnim zahtevam, zato obstaja storitev izdelave krmilne enote po naročilu. Za začetek poskusimo pregledati skupne točke, ki združujejo vse modele.

Funkcionalne naloge krmilne omare

Glavna funkcija katere koli razdelilne postaje je organizacija delovanja opreme, ki je nanjo priključena, v tem primeru – črpalk. Z ene nadzorne plošče (kar je priročno, če je razdalja med objekti velika) se učinkovito nadzira motorje drenažnih, površinskih in vodnjaških črpalk.

Število priključenih enot je lahko različno. Minimalna priključitev je ena vodnjaška ali potopna črpalka, ki dovaja vodo in oskrbuje celoten sistem za oskrbo z vodo (ogrevanje, gašenje požarov). Poleg nje priključijo še drenažno črpalko, potrebno za črpanje vode v gospodinjskih in izrednih situacijah.

Avtomatsko vklapljanje/izklapljanje črpalnih motorjev olajša življenje lastnikom zasebnih hiš, saj lahko prosti čas preživijo v krogu družine, namesto da bi ročno preklapljali stikala.

Še nekaj priročnih funkcij, ki jih lahko 'zaupamo' avtomatiki:

• nadzor nad napetostjo v omrežju, potrebno za nemoteno delovanje opreme;
• zaščita mehanizmov pred izpadi električnega napajanja in kratkimi stiki;
• nadzor nad nivojem vode v vrtini (ali drugem rezervoarju) in odziv na njeno pomanjkanje;
• beleženje tlačnih sunkov in uravnavanje optimalnih parametrov (zaustavitev motorja ob dosegu kritične vrednosti, zagon ob izenačitvi vrednosti);
• daljinsko upravljanje vrtinskih črpalk, do katerih neposreden dostop ni mogoč;
• porazdelitev obremenitve med več enotami ali zasilno priključitev rezervne možnosti.

Zaradi centraliziranega avtomatskega upravljanja delo črpalnih postaj postane bolj produktivno, življenjska doba električne opreme pa se opazno podaljša. Sodobni elektronski sistemi omogočajo programiranje mehanizmov in njihovo vklapljanje v ustreznem načinu (na primer samo podnevi).

Prikaz ohišja in shema krmilne omarice z zagonsko-zaščitno opremo in ploščo za avtomatski ponovni zagon rezervnega bremena brez navedbe določene modifikacije (+)

Vsi izpadi se registrirajo, ob nastopu izredne situacije pa se sproži alarm. Z materialnega vidika – prihranek pri porabi energije in s tem zmanjšanje plačila za električno energijo.

Primer strukturne sheme avtomatizacije črpalne postaje z dvema priključenima črpalkama (380 V), v kateri se uporablja frekvenčno voden električni pogon (+)

Kratek opis standardne opreme

Prisotnost določenih elementov je odvisna od števila in kategorije črpalk, ozkih ali širših tehničnih možnosti ter prisotnosti dodatnih funkcij.

Upravljanje črpalke Napor 3.3: funkcionalna shema naprave. Izvede se samodejni izklop in zabeleži se izredni dogodek ob preobremenitvi, 'suhem teku', spremembi nivoja vode v rezervoarju (+)

Osnovna oprema pri večini modelov, ponujenih v prodaji, je naslednja:

• Pravokotno kovinsko ohišje s sprednjo upravljalno ploščo. Zasnova plošče se lahko razlikuje, vendar so na njej obvezno prisotni indikatorji in gumba tipa 'Start' ali 'Stop'.
• Stikalo (eno ali več), ki omogoča vklop/izklop črpalke v ročnem načinu.
• Varovalke in zaščitni elementi.
• Krmilni sklop, ki nadzoruje napetost treh faz.
• Frekvenčni pretvornik, potreben za nadzor asinhronskega motorja.
• Avtomatski krmilni blok, ki skrbi za načrtovani in izredni izklop opreme.
• Komplet senzorjev, ki prikazujejo tlak in temperaturo vode.
• Toplotni rele.
• Nabor žarnic – svetlobna signalizacija.

Osnovne funkcije, vgrajene v krmilni blok, so odvisne od več dejavnikov. Na primer, ob prisotnosti dveh črpalk, glavne in dodatne (rezervne), se nastavi program, ki omogoča izmenično vklapljanje obeh mehanizmov.

Kontrolna plošča za dve črpalki, ki delujeta v načinu rezervne uporabe. Prednost intervalnega vklapljanja je enakomerna porazdelitev obremenitve in povečanje načrtovanega obratovalnega časa.

Temperaturni senzor varuje napravo pred pregrevanjem in delovanjem v suhem teku (verjetnost take situacije je pogosta v vodnjakih z nezadostnim pretokom). Avtomatika ustavi delovanje opreme, ob ponovni vzpostavitvi ugodnih pogojev za zajem vode pa ponovno zažene motor priključene črpalke.

Naprave za zaščito pred napetostnimi sunki, izpadom faz in napačno priključitvijo ščitijo mehanizme in jim preprečujejo delovanje v izrednih razmerah. Popravljajo parametre omrežja in šele po izenačitvi vrednosti samodejno priključijo opremo.

Približno enako deluje zaščita pred preobremenitvami. Na primer, obstaja prepoved sočasne aktivacije dveh črpalk, kar vodi v nepotrebne stroške in neracionalno uporabo opreme.

Skoraj vse uglašene sisteme imajo možnost preklopa s popolnoma avtomatiziranega na ročno krmiljenje. To je potrebno za vzdrževanje, popravila in zamenjavo obrabljenih ali pregorelih delov.

Recimo, če ena črpalka odpove, jo je mogoče nemoteno odstraniti in poslati na popravilo, tako da izključite avtomatiko in uporabite ročno krmiljenje.

Dodatne možnosti in funkcije

Različni proizvajalci v osnovni komplet vključujejo dodatne funkcije, ki širijo možnosti krmiljenja. Na primer, podjetje Alta Group ponuja sistem AVR – samodejni vklop rezervnega napajanja. Potreba po tej funkciji je razložena s tem, da je delovanje črpalne postaje del sistema za oskrbo hiše, zato mora omrežje delovati neprekinjeno.

Načelo delovanja AVR je naslednje: takoj ko se glavno napajanje prekine, se samodejno vključi rezervno omrežje. To deluje, dokler se glavni vir ne obnovi.

Pri njegovem vklopu inteligentni sistem preveri optimalnost parametrov in šele ob pozitivnem odzivu ponovno priključi glavno omrežje. Če je analiza testov nezadovoljiva, sistem nadaljuje delovanje iz rezervnega vira.

Nizke temperature in visoka vlažnost sta sovražnika elektronskih komponent omare, zato proizvajalci ponujajo storitev dodatne izolacije. Ta je aktualna za severne regije in za katero koli območje, če je oprema na prostem.

Tako imenovani »topli paket« – je plast izolacije, položena na notranjo stran. Toplotno izolirane krmilne omare črpalk se uporabljajo v precej širokem temperaturnem območju – od -40 °C do +55 °C.

Precej razširjen dodatek, ki omogoča zaščito motorjev črpalk pred preobremenitvijo, – je sistem mehkega zagona. Ta je sestavljen iz nežnega, postopoma naraščajočega načina dovajanja napetosti, zaradi česar je motor zaščiten pred nenadnim zagonom, v delovanje pa se vključi počasi in previdno.

Sodobna funkcija dispečiranja omogoča upravljanje črpališč na daljavo. Sistemi za oddaljeno obveščanje so stalno povezani z GPRS, radijskim modemom ali internetom, zato se v izrednih razmerah takoj aktivira zaklenitveni sistem, signal pa se prenese na sprejemno napravo (telefon ali prenosnik).

Priročna možnost, ki omogoča nastavitev določenega programa, je možna zaradi uporabe krmilnika. Ta lahko v avtomatskem načinu samostojno vpliva na delovanje črpalk, priključi dodatne naprave in optimizira delovanje celotnega sistema.

Indikacija pomeni namestitev elektronskega prikazovalnika na pokrovu omarice s podatki o napetosti in toku ter statističnimi podatki: število zagonov, delovne ure motorjev, količina vode.

Še ena uspešna možnost, ki omogoča pridobitev informacij o zaustavitvi sistema ali nastanku izredne situacije, je namestitev svetlobne signalizacije in sirene. Ob nastopu višje sile se svetlobni svetilnik prižge s svetlo svetlobo, posebna zvočna naprava pa oddaja glasen ponavljajoč se signal.

Vzorci elektronsko-tehničnih shem priključitve

Sestavljanje opreme poteka v proizvodnih pogojih, kjer se sestavijo tudi principne sheme omarice za upravljanje črpalk. Najenostavnejše so sheme priključitve ene črpalke, čeprav lahko komplet dodatnih naprav zaplete namestitev.

Kot primer vzemimo ŠUN-0.18-15 (podjetje Rubež), namenjen ročnemu in avtomatskemu upravljanju električnih pogonov črpališča. Shema upravljanja je naslednja:

Na pokrovu ohišja so nameščeni gumbi za vklop/izklop, stikalo za izbiro načina delovanja, komplet indikatorjev, ki opozarjajo na pravilno delovanje sistema (+).

Proizvajalec ponuja 19 osnovnih izvedb, ki se razlikujejo po moči elektromotorja črpališča – od 0,18 kW do 55–110 kW.

Znotraj kovinskega ohišja so naslednji elementi:

• avtomatski vklopnik;
• zaščitni rele;
• kontaktor;
• rezervni napajalni vir;
• krmilnik.

Za priključitev je potreben kabel s presekom 0,35–0,4 mm².

Primer priključitve modela ŠUN-0.18-15 (za drenažno ali požarno črpalko) proizvajalca Rubež z enim pogonom in krmilnikom, ki nadzoruje delovanje opreme (+).

ŠUN-i Grantor, namenjeni drenažnim delom, upravljajo asinhronske motorje in imajo dve možnosti upravljanja: ročno in avtomatsko. Ročno nastavljanje se izvaja s sprednje plošče ohišja, avtomatsko pa deluje na podlagi zunanjih signalov releja (elektrodnih ali plovnih).

Trojna shema s prikazom delovanja omare za 1, 2 in 3 črpalke s plovčno avtomatiko. Pri dveh ali več črpalkah je predvidena porazdelitev obremenitve med delovno in rezervno opremo.

Načelo delovanja ŠUN v samodejnem načinu: ob kritičnem znižanju nivoja vode v vodozajemni vrtini in sprožitvi plovca št. 1 se delovanje vseh črpalk ustavi. Pri normalnem nivoju tekočine se sproži plovec št. 2 in ena od črpalk zažene. Ob sprožitvi drugih plovcev na višjih nivojih se vključijo preostale enote.

Značilnosti namestitve nadzornih postaj

Vse izvedbe ŠUN brez izjeme so zapletene naprave, ki delujejo na električno omrežje, kar pomeni, da je treba opremo nameščati, zagnati, vzdrževati in popravljati v skladu z navodili proizvajalca. Pravila, navedena v navodilih različnih modelov, se lahko razlikujejo, saj so tudi konstrukcije mehanizmov in tehnične značilnosti različne.

Shema električnih povezav krmilne omare črpalne opreme OVEN ŠUN 1. Zahvaljujoč uporabi blagovnih frekvenčnih pretvornikov OVEN prihranek električne energije dosega 35 %.

Nekaj splošnih pomembnih pravil:

• Montaža se izvaja v območju, zaščitenem pred eksplozijami.
• Temperatura in vlažnost v prostoru morata ustrezati parametrom, ki jih navaja proizvajalec (npr. temperatura od 0 °C do +30 °C).
• Priključitev električne opreme mora opraviti oseba s posebnim dovoljenjem.
• Parametri ŠUN morajo ustrezati parametrom vse priključene opreme.
• Montaža se izvaja v skladu s shemami, podanimi v prilogi k navodilom.
• Prerez kabla mora ustrezati podatkom, navedenim v navodilih.

Gospodinjske krmilne postaje, ki se nahajajo v zasebnem sektorju, so podvržene istim zahtevam kot proizvodne nadzorne točke. Namestiti jih je treba na suhem in toplem mestu, primernem za vzdrževanje. To je lahko kletni prostor, posebej določen prostor, prizidek k hiši ali zaščiteno pomožno poslopje.

V nasprotju z velikimi industrijskimi omarami so gospodinjske kompaktne in lahke, zato so najpogosteje izdelane v stenski izvedbi.

Priključitev je treba izvesti po popolni namestitvi sistema za oskrbo z vodo, priključitvi tlačnega cevovoda, polaganju kablov, sestavi sklopov ter izvedbi izolacije vseh električnih elementov. Po priključitvi ŠUN je treba preveriti njegovo delovanje tako v ročnem kot v samodejnem načinu.

Tehnična podpora in servisno vzdrževanje

Nekatera podjetja, ki izdelujejo omarice za upravljanje, trdijo, da vzdrževanje ni potrebno. To sicer drži, vendar je potreben reden pregled krmilne enote s strani obratovalne organizacije. Obstaja periodičnost, ki jo določi proizvajalec, in za pravilno delovanje vseh naprav jo je treba dosledno upoštevati.

Pred pregledom ali zamenjavo kakršnih koli delov je treba odklopiti napetost in zakleniti opremo, da preprečite ponovni vklop. Sami lahko preverite zanesljivost povezav. Seznam možnih okvar ter možnih načinov njihovega odpravljanja običajno navede tudi proizvajalec.

Omara za upravljanje vrtinske ali potopne črpalke s frekvenčnim pretvornikom za uporabo v industrijskih kotlovnicah, komunalnih službah ali zasebnih hišah, izdelana po naročilu na podlagi individualne tehnične specifikacije

Na primer, najenostavnejša okvara – ne zasveti lučka, ki signalizira priključitev sistema na električni kabel. Možni so trije vzroki: ni napetosti v omrežju, pokvarjen je avtomatski odklopnik ali pa je pregorela žarnica. Rešitev problema je torej vzpostavitev napetosti, zamenjava odklopnika ali žarnice.

Če pride do okvare, ki je ne morete odpraviti sami, se obrnite na strokovnjake v servisnem centru.

Kratek pregled priljubljenih modelov

Čeprav obstaja možnost izdelave ŠUN po naročilu, številna podjetja ponujajo osnovne modele. Njihova montaža poteka glede na povpraševanje potrošnikov. Ponujamo kratek opis omaric, ki jih lahko kupite ali naročite na uradnih spletnih straneh podjetij ali v spletnih trgovinah.

Krmilna omara črpalk Grundfos Control MP204

Omarice za upravljanje Grundfos Control MP204 so namenjene za avtomatsko delovanje in zaščito ene črpalke.

Parametri v Grundfos Control MP204 se lahko nastavljajo v ročnem in avtomatskem načinu, pri čemer obstajata dve mejni vrednosti: prva je opozorilo, druga je izklop v sili. Dnevnik izklopov s seznamom vzrokov odziva se hrani v pomnilniku

Tehnične značilnosti:

• Napetost – 380 V, 50 Hz
• Moč motorjev priključene opreme – od 1,1 do 110 kW
• Temperaturno območje – od -30 °C do +40 °C
• Stopnja zaščite: IP54

Prednost je možnost prenosa podatkov CIU in nastavljanje parametrov prek Grundfos GO.

Krmilna postaja črpalk NPO STOIK

Postaje za upravljanje črpalnih agregatov (SUN) podjetja NPO STOIK. Namenjene so za avtomatsko upravljanje potopnih vodozajemnih in drenažnih črpalk, lahko oskrbujejo od 1 do 8 priključkov.

Vzorec izvedbe ŠUN 30 kW v kovinskem stenskem ohišju z napravo za mehki zagon Aucom in frekvenčnim pretvornikom Delta

Tehnične značilnosti:

• Napetost – 380 V, 50 Hz
• Moč motorjev priključene opreme – od 0,75 do 220 kW
• Temperaturno območje – od -10 °C do +35 °C
• Stopnja zaščite: IP54

Med osnovnimi funkcijami je samodejno vključevanje prezračevanja, če temperatura v omari preseže normalno vrednost.

Omare blagovne znamke Grantor

Večnamenske omare znamke Grantor so namenjene servisiranju cirkulacijskih in drenažnih sistemov.

Možni načini delovanja: cirkulacija in drenaža preko analognega senzorja ali preko tlačnega releja. Dva algoritma delovanja predvidevata skupno ali zaporedno vključevanje črpalk.

Tehnične značilnosti:

• Napetost – 1x220 V ali 3x380 V, 50 Hz
• Moč motorjev priključene opreme – do 7,5 kW na vsak motor
• Temperaturno območje – od 0 °C do +40 °C
• Stopnja zaščite: IP65

Ob nastanku izredne situacije in okvare elektromotorja črpalke (zaradi kratkega stika, preobremenitve, pregrevanja) pride do samodejnega izklopa opreme in priklopa rezervne možnosti.

Omare Wilo SK

Serije SK-712, SK-FC, SK-FFS znamke Wilo so namenjene upravljanju več črpalk – od 1 do 6.

Več avtomatskih shem pri omari Wilo SK-712 močno poenostavi delo črpalnih postaj.

Tehnične značilnosti:

• Napetost – 380 V, 50 Hz
• Moč motorjev priključene opreme – od 0,37 do 450 kW
• Temperaturno območje – od +1 °C do +40 °C
• Stopnja zaščite: IP54

Med delovanjem se vsi tehnološki parametri prikazujejo na zaslonu. V primeru izrednega dogodka se prikaže koda napake.

Zaključki in koristen video na to temo

Več o tem, kako delujejo omare za upravljanje črpalk, lahko izveste iz naslednjih videoposnetkov.

Kako narediti najpreprostejšo ŠUN z lastnimi rokami:

Primer delovanja tipične ŠUN na preskusni mizi:

Uporaba omar za upravljanje črpalk omogoča učinkovito uporabo virov opreme za vodnjake ali drenažo ter prihranek električne energije. Če poznate tehnične lastnosti svoje črpalne postaje, lahko kupite osnovni model ŠUN ali naročite po individualni shemi.

Želite deliti svoje izkušnje, povedati, kako ste sestavljali, nameščali in priključevali omaro za upravljanje črpalne opreme? Imate zanimive podatke ali vprašanja, ki so se pojavila med seznanjanjem s ponujenimi informacijami? Prosim, napišite komentarje.