Regulované pohony ve vodárnách a ČOV

26 automatizace l převody l pohony Moderní regulované pohony ve vodárnách a čistírnách odpadních vod Zvyšující se požadavky na splnění environmentálních požadavků a také růst cen energií, růst nákladů na pořízení nových technologií a růst nákladů na údržbu, to vše jsou důležité otázky, nad kterými je dobré se zamyslet. Více než 95% aplikací ve vodárnách a čistírnách odpadních vod jsou čerpadla, další aplikace jsou hlavně kompresory, odstředivky, míchadla a ventilátory. Tyto aplikace jsou poháněné elektrickými motory. Pokud instalujeme měnič frekvence mezi napájecí zdroj motoru a vlastní motor, mluvíme o regulovaném pohonu. Vývoj jde velmi rychle kupředu a některé zajímavé novinky z oblasti regulovaných pohonů budou dále v článku představeny. Pojďme si ukázat, jak můžeme přispět díky novým technologiím a konstrukčním řešením k výrazným úsporám. V řadě aplikací vzniká potřeba regulovat otáčky, odvozená od potřeby regulovat dopravované množství média, zde je to voda pro čerpadla či vzduch pro ventilátory. Vezmeme-li typický příklad časového využití čerpadel nebo ventilátorů, bývá běžná vysoká proměnlivost v závislosti na čase. Ze všech dosud užívaných metod regulace je právě metoda řízení otáček měniči frekvence nejhospodárnější, neboť má nejnižší spotřebu energie. Potřebný příkon d Vyčíslení potřebného příkonu pro výkon 100 kW na výstupu, se zohledněním účinností celého systému, počínaje výrobou elektrické energie, přenosem elektrické energie, účinnostmi motoru, čerpadla a ventilů je na obr. níže. Při regulaci škrcením (throttling) je to 529 kW a pro měnič frekvence (VSD) je to pouze 260 kW, což jsou jistě čísla velmi zajímavá. T + T Technika a trh 12/2017 Doba návratnosti d Ekonomické vyhodnocení doby návratnosti nasazení regulovaného pohonu vychází velmi příznivě právě u typických aplikací pohonů čerpadel a ventilátorů, kde je proměnné zatížení, a je tím vyšší, čím větší je hloubka regulace. Naopak nízké úspory jsou tam, kde buďto běží zařízení trvale v blízkosti plného výkonu anebo pracuje do konstantního protitlaku. K vyhodnocení úspor a výpočtu návratnosti investice je možné využít softwarové nástroje PUMPSAVE nebo FANSAVE které jsou k dispozici na webových stránkách ABB. Hlavními přednostmi měničů frekvence kromě regulace otáček a z toho plynoucích úspor, jsou také rozběhy motorů bez 5–7 násobků jmenovitého proudu při startu, zabudované ochranné funkce přímo v měničích frekvence a snížení mechanického opotřebení navazujících zařízení. Nezanedbatelné jsou však i jiné vlastnosti – zcela klidný rozběh, snadná, rychlá a přesná regulace, možnost optimalizace magnetického toku motoru. Porovnání příkonu pro regulaci škrcením a pro regulaci prostřednictvím měničů frekvence Díky měničům frekvence jako regulačnímu prvku navíc získáváme možnost vzdálené diagnostiky a ovládání technologie pomocí PC, Internetu i Ethernetu. Implementace diagnostických prvků v oblasti elektrických regulovaných pohonů vede zejména u odloučených pracovišť (čističky odpadních vod, zavlažovací stanice) k zvýšení produktivity, optimalizaci výkonu a redukci času k opravě. Velkou výhodou je také snadný přístup a archivace důležitých elektrických i neelektrických veličin. Inteligentní řízení čerpadel d Čerpadla jsou významnou oblastí pro aplikaci regulovaných pohonů. Ve spolupráci s předními světovými výrobci čerpadel společnost ABB již přes 50 let postupně vyvíjí specializované programové vybavení měničů frekvence. Všechny funkce, které jsou nejčastěji požadované pro zařízení s čerpadly, jsou zabudované přímo v měniči frekvence a odpadá tím potřeba vybavovat systém externím řídicím PLC. Inteligentní řízení čerpadel přináší významné úspory elektrické energie, snižuje opotřebení mechanických dílů a působí také preventivně proti ucpávání čerpadel a potrubí, snižuje hluk, tlumí rázy, umožňuje přeskočit frekvence, na kterých dochází k rezonancím. Nejnovější řada měničů s tímto programovým vybavením má označení ACQ580. Patří sem např. funkce řízení hladiny, která se uplatňuje hlavně při plnění a vyprazdňování jímek odpadních vod. Software v měniči proti běžným aplikacím navíc sleduje hladinu v jímce a náhodně mění její úroveň v rozsahu nastaveném uživatelem. Tím se zabraňuje usazování sedimentu na stěnách. Strmá akcelerační rampa při startu vytváří proplachovací efekt, který čistí potrubí. Díky IPC čerpadlo navíc pracuje v optimálním