Что такое инверторные насосы центробежного типа и где они используются

Требования к современному электрооборудованию – надежность, производительность, энергоэффективность. Для повышения КПД, экономичного, рационального расхода энергии его комплектуют не стандартными, а инверторными приводами. Это характерно для бытовой и профессиональной техники, от стиральных машин до компрессоров и насосов.

Максимальное распространение получили центробежные инверторные насосы. Сочетание рабочих характеристик делает их востребованными в системах отопления, производственных водопроводах, линиях полива и других комплексах, где нужен напор, точность подачи жидкости при малых тратах энергии.

Раскрываем общее понятие “инверторные насосы”

Инверторный центробежный насос – устройство, укомплектованное мотором с частотным преобразователем. Его задача – изменение частоты тока питания, что позволяет оптимизировать скорость вращения привода, привести ее в соответствие с фактическими потребностями, объемами перекачиваемой среды. Это исключает перерасход электричества.

Рабочий орган – колесо с лопастями. Вращение создает центробежную силу, нагнетает давление, необходимое для стабильного перемещения жидкости, газа, пара по трубопроводу.

Отличия от обычных насосов

Стандартное насосное оборудование, не принадлежащее к инверторной группе, работает по принципу “включено-выключено”. Настройка производительности невозможна, мотор вращается с фиксированной скоростью, заложенной производителем.

Такой алгоритм провоцирует перерасход энергии, сопряжен с постоянными гидроударами, скачками давления, разрушающими подвижные механизмы, уплотнительные элементы. Период службы оборудования снижается, возникает риск тяжелой поломки.

Инверторная модель работает по другому принципу. За контроль давления и расхода перекачиваемой среды отвечают датчики, передающие информацию на блок управления, изменяющий частоту тока, а с ней – текущую производительность мотора. Скорость вращения ротора корректируется плавно, без лишних гидравлических нагрузок, увеличение расхода энергии исключено.

Ключевые различия

1. Снижение расхода энергии. Мотору не нужно постоянно работать на максимуме, мощность отвечает фактическим запросам.
2. Стабилизация давления. Даже незначительные перепады исключены. Трубы, запорная арматура, соединительные элементы не находятся под гидравлической нагрузкой. Это повышает общую надежность, упрощает обслуживание, минимизирует риск протечек, прорывов и подобных аварий.
3. Увеличение ресурса. Плюс, вытекающий из предыдущего. Плавность запуска, постепенная раскрутка колеса, отсутствие гидроударов позволяют подшипникам и уплотнителям работать дольше.
4. Низкий уровень шума. Мотор работает на малых или средних оборотах, отсутствует характерный гул.

Использование инверторного насоса позволяет упростить общую структуру гидравлической системы. Пропадает потребность в массивном гидравлическом аккумуляторе – подача регулируется в автоматическом режиме, без постоянных запусков и остановок.

Особенности центробежных насосов инверторного типа

Рассматриваемая техника относится к центробежному классу. Главный рабочий орган – колесо, расположенное в корпусе. Быстрое вращение колеса формирует центробежную силу, за счет которой жидкость через напорный патрубок попадает в трубопровод. Вместе с интенсивностью вращения увеличивается давление и объем перекачиваемой среды, жидкой или газообразной.

Базовое преимущество центробежных насосов – плавность потока. Это отличает их от шестеренчатых и винтовых аналогов, работа которых сопряжена с выраженными пульсациями. Оборудование универсально, подходит для перекачки как чистой воды, так и загрязненных стоков.

Выделяют несколько особенностей оборудования:

• Прямая связь производительности, диаметра и скорости вращения колеса. Это оптимально соответствует инверторной схеме, упрощает настройку и регулировку.
• Высокий КПД.
• Вариативность монтажа. Допустимо горизонтальное и вертикальное размещение, что упрощает установку, помогает выполнить ее в условиях ограниченного пространства.

Центробежные инверторные насосы представлены несколькими версиями. Классика – одноколесные, ориентированные на системы без особых требований к давлению и мощности. Модифицированные – многоколесные, для высокопроизводительных комплексов.

Для реализации схемы с частотным управлением требуется не только соответствующий насос, но и другие компоненты:

1. Инвертор, частотный преобразователь. Получает и обрабатывает информацию с датчиков, корректирует текущую производительность мотора, увеличивает или сбрасывает обороты.
2. Датчик давления. Фиксирует текущие значения, передает их инвертору.
3. Гидроаккумулятор. Не обязателен, но небольшой бак объемом от 2 до 8 литров полезен для надежности. Его задача – нивелирование небольших скачков давления, защита от прорывов и протечек.

Области применения

Инверторный насос для воды. Фото: teploprofi.com

Центробежные инверторные насосы универсальны, подходят для различных сфер, где нужны производительные, надежные устройства для перекачки жидких и газообразных сред. Примеров множество:

• Бытовые домовые и квартирные системы водоснабжения. Стандартная задача инверторного насоса для воды в таком случае – повышение давления, чтобы оно оказалось достаточным для комфортного использования стиральных и посудомоечных машин. Показатель стабилен независимо от точки размещения конечных приборов, вплоть до верхних этажей и удаленных от стояка помещений.
• Отопительные системы. Насосы стабилизируют температуру, позволяют поддерживать ее на комфортных отметках с минимальными расходами энергии.
• Системы кондиционирования, водяного охлаждения. Устройство эффективно отводит избыток тепловой энергии. В качестве охлаждающей жидкости допустимо использование как воды, так и специальных составов, антифризов.
• Производственные трубопроводы. Тип перекачиваемой жидкости в таком случае вторичен. Это могут быть нефтепродукты, химические растворы, щелочные или кислотные, техническая вода. В любом случае удастся получить стабильное давление, точность дозировки.
• Поливочные комплексы на фермах, в оранжереях, теплицах. Инверторная схема обеспечит точную регулировку производительности с ориентиром на погоду, время суток, уровень солнечной активности, влажность воздуха.
• Канализации. Насосы справляются с перекачкой даже загрязненных стоков, насыщенных посторонними фракциями, вязкими, твердыми.

Возможно применение в системах, не работающих постоянно, а активирующихся при формировании соответствующих условий. Пример – пожаротушение. Давление, создаваемое центробежным инверторным насосом, достаточно для эффективного распыления тушащего вещества.

Подведем итоги

Переход с насосов, укомплектованных стандартными синхронными и асинхронными моторами, на инверторные аналоги – рациональное решение. Оно повышает надежность системы водоснабжения, упрощает ее обслуживание. Расходы, связанные с модернизацией, оправданы ростом надежности, снижением риска аварии и экономичным расходом электричества.