Как выбрать частотный преобразователь для скважинного насоса 1,1-2,2 кВт

Частотный преобразователь меняет частоту питания двигателя и вместе с ней обороты насоса. Вместо работы на одной скорости насос крутится ровно настолько, насколько нужно для заданного давления. Открыли один кран: обороты упали, напор держится. Открыли три: частотник добавил оборотов, давление осталось прежним. Гидроаккумулятор при этом почти не участвует в цикле, а реле давления не щёлкает постоянно.

Второй эффект: плавный пуск. Прямой запуск асинхронного двигателя даёт пусковой ток в 5-7 раз выше рабочего, и этот удар изнашивает обмотку, подшипники и рабочее колесо. Частотник разгоняет насос за пару секунд с нуля, без броска тока. Ресурс двигателя растёт, а просадок напряжения в доме при старте насоса больше нет. Третий эффект: экономия. Насос не гоняет воду вхолостую в бак, а качает под реальный разбор, поэтому потребление электроэнергии на переменном расходе заметно ниже.

Подбор начинается с мощности насоса. Частотник должен быть не слабее двигателя, а лучше с небольшим запасом. В линейке VIENA три номинала под бытовые скважины: 1,1 кВт, 1,5 кВт и 2,2 кВт. Каждому соответствует свой предельный ток, и именно по току проверяют совместимость с насосом:

• 1,1 кВт, 7,0 А: насосы для неглубоких скважин и колодцев, дом на одну-две точки разбора.
• 1,5 кВт, 9,6 А: средний скважинный насос, дом с двумя-тремя санузлами и поливом.
• 2,2 кВт, 11,6 А: глубокая скважина, большой расход, полив участка и несколько точек одновременно.

Смотрите на шильдик насоса: там указан номинальный ток. Он должен быть ниже предельного тока частотника. Например, насос с рабочим током 8 А закроет модель на 1,5 кВт (9,6 А), а для насоса на 10-11 А берут версию 2,2 кВт. Модель на 1,1 кВт есть только в серии VM-220-1.1, номиналы 1,5 и 2,2 кВт есть во всех сериях.

Чтобы держать постоянное давление, частотнику нужна обратная связь по нему. Датчик давления замеряет напор в системе и передаёт сигнал на преобразователь, а тот подстраивает обороты. От того, где стоит датчик и как он подключён, зависит и точность, и удобство монтажа. В линейке VIENA есть оба решения.

В сериях GM и GL идёт выносной датчик давления на диапазон 0-10 бар с присоединением G1/4". Его врезают в трубу рядом с гидроаккумулятором, ближе к точке, где важно держать напор. Выносной датчик даёт гибкость: его можно поставить в удобном месте водопровода и точнее ловить реальное давление на разборе. В серии Aqua датчик встроенный: он уже стоит в корпусе, подключать и настраивать отдельно ничего не нужно, вода проходит через сам преобразователь. Это самый простой в монтаже вариант.

Постоянное давление держит не просто датчик, а алгоритм внутри частотника, который называется ПИД-регулятор. Он сравнивает заданное давление с фактическим и плавно меняет обороты, чтобы разница была нулевой. Задаёте на панели, к примеру, 3 бара, и система удерживает эту цифру независимо от того, один кран открыт или четыре.

Модели VIENA с датчиком давления, серии GM, GL и Aqua, работают в этом режиме из коробки: датчик и регулятор уже согласованы между собой, остаётся выставить уставку давления. Это избавляет от типичной проблемы систем на реле: воду набрал бак, реле выключило насос, давление просело, реле снова включило, и так по кругу. С ПИД-регулятором насос держит один уровень напора без рывков, а гидроаккумулятор нужен лишь маленький, для сглаживания.

Без частотника гидроаккумулятор набирает воду про запас, чтобы насос реже включался, и потому его берут объёмом 50-100 литров. С частотником логика меняется: насос сам держит давление и включён почти всё время разбора, поэтому большой бак не нужен. Его задача сводится к сглаживанию: погасить короткий скачок давления при резком закрытии крана и не дать частотнику дёргать обороты на каждый чих.

Для системы с частотником хватает мембранного бака на 8-24 литра. Ставят его после насоса, рядом с датчиком давления, если датчик выносной. Давление воздуха в баке выставляют чуть ниже уставки частотника, обычно на 0,2-0,3 бара. Такой маленький бак экономит место в котельной и деньги, а стабильность напора обеспечивает уже сам преобразователь, а не запас воды в баллоне.

Частотник это ещё и защитный блок для дорогого насоса. Основная угроза для скважинного насоса это сухой ход: вода в скважине ушла ниже забора, насос крутит воздух и за минуты перегревает обмотку. Частотник видит падение тока и давления и останавливает насос до аварии. По ошибке сухого хода он делает несколько попыток перезапуска, а если воды всё нет, встаёт и сигналит.

Кроме сухого хода частотник отслеживает перегрузку по току, если насос упёрся в засор или заклинил, и перекос по напряжению в сети. Для частного дома с нестабильными 220 В это важно: вместо того чтобы поймать просадку или скачок напрямую, двигатель работает через преобразователь, который держит стабильное питание. В итоге один блок закрывает и управление, и полный набор защит, которые иначе пришлось бы собирать из отдельных реле сухого хода, тока и напряжения.

В каталоге пять серий, и различаются они датчиком давления и охлаждением. Мощностной ряд общий: 1,5 и 2,2 кВт во всех сериях, плюс 1,1 кВт в серии VM.

• VM: базовая серия под управление насосом от сети 220 В. Есть все три номинала: 1,1 кВт, 1,5 и 2,2 кВт.
• VLM: близкая к VM линейка на 1,5 кВт и 2,2 кВт для однофазных асинхронных насосов.
• GM: с выносным датчиком давления 0-10 бар, G1/4", для работы по постоянному давлению.
• GL: тоже с выносным датчиком 0-10 бар, G1/4", вариант с датчиком давления в наборе.
• Aqua: со встроенным датчиком давления и водяным охлаждением, вода идёт через корпус преобразователя.

Если нужно простое управление насосом, берут VM или VLM. Если задача держать стабильный напор в доме, смотрят на GM, GL или Aqua с датчиком давления.

Частотник греется при работе, и тепло надо отводить. В сериях VM, VLM, GM и GL охлаждение воздушное: корпус с рёбрами отдаёт тепло в воздух. Такой частотник ставят в сухом проветриваемом месте, в котельной или приямке, и не закрывают наглухо в тесном боксе, иначе он уходит в перегрев по защите.

В серии Aqua охлаждение водяное: перекачиваемая вода проходит через корпус и забирает тепло. За счёт этого преобразователь работает холоднее, спокойно переносит длительную нагрузку и меньше зависит от температуры помещения. Aqua удобен там, где место установки тёплое или тесное и хорошего обдува не получить. Плата за это: частотник встроен в водяную линию, поэтому его подключают в разрыв трубы по паспортной схеме.

Сведём подбор в таблицу. Сначала смотрят на мощность и ток насоса, потом на то, нужно ли постоянное давление, и уже из этого выбирают серию.

Если сомневаетесь между двумя номиналами по току, берите старший: запас по мощности идёт в плюс, а работать частотник будет ровно на том токе, что тянет насос.

Когда частотник смонтирован, его настраивают под насос. Первым делом вводят паспортный ток двигателя: по нему работают защиты от перегруза и сухого хода. Дальше задают уставку давления, то значение, которое система будет держать. Для дома в один-два этажа обычно ставят 2,5-3,5 бара: этого хватает на комфортный напор в кране и на верхнем этаже, и на поливе.

Отдельно настраивают время разгона и торможения, чтобы пуск был мягким, а насос не бился гидроударом при остановке. У моделей с датчиком давления, серий GM, GL и Aqua, датчик уже согласован с регулятором, поэтому настройка сводится к вводу тока и уставки. После пуска проверяют реакцию: открывают и закрывают краны и смотрят, ровно ли частотник держит давление. Все параметры и заводские значения указаны в паспорте конкретной модели, он идёт в комплекте и доступен на странице товара.

Первая ошибка: частотник впритык по току. Если рабочий ток насоса равен предельному току преобразователя, любой тяжёлый пуск или засор уводят его в защиту. Берите номинал с запасом. Вторая: воздушное охлаждение в глухом ящике. Модели VM, VLM, GM и GL нельзя зашивать в герметичный бокс без вентиляции, иначе перегрев и остановка. Для тесных мест берут Aqua с водяным охлаждением.

Третья ошибка: датчик давления далеко от точки разбора, у самой скважины. Тогда система реагирует с запаздыванием. Выносной датчик серий GM и GL ставят рядом с гидроаккумулятором, ближе к дому. Четвёртая: нет заземления. Без него защиты работают некорректно, а на панели ловятся ложные ошибки. По подбору частотника под конкретный насос и схеме подключения поможет техническая поддержка VIENA: подскажут номинал по току и серию под вашу скважину.