Автоматизація системи керування насосною станцією житлового будинку
Автор: Сало Максим Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У даній магістерській роботі проведено аналіз методів управління агрегатами насосних станцій водопостачання. Досліджено способи оптимізації роботи насосних станцій для підвищення їх енергоефективності та економічності установок. Розглянуто основні причини доцільності використання регульованого електроприводу для керування насосними агрегатами. Розроблено сучасну систему управління на базі логічного контролера та перетворювачів частоти, яку при розробці можливо легко адаптувати під необхідні вихідні данні системи водопостачання. Актуальність теми. В останні два десятиріччя регульований асинхронний електропривод на стільки суттєво розвинувся, що повністю витіснив з багатьох областей промисловості синхронний привід та привід постійного струму. Це пов’язано передусім з досягненнями в області силової електроніки та мікропроцесорної техніки, на базі яких були розроблені перетворювачі частоти, які забезпечують керування асинхронними короткозамкненими двигунами перевищуючи за енергетичними та динамічними показниками інші приводи. Зі зростом населення в містах гостро стоїть питання збільшення житлової площі шляхом будівництва нових житлових масивів та мікрорайонів. В зв’язку з цим зростає і необхідність у розробці систем забезпечення. Також на сьогоднішній день існує безліч житлових комплексів, які потребують модернізації подекуди всіх систем водо- та енергозабезпечення у зв’язку із великим строком експлуатації, що в будь-який момент може призвести до виходу з ладу обладнання. Мета і завдання дослідження. Головним завданням при розробці систем інженерного обладнання, що відповідає вимогам комфортності в різних природно-кліматичних умовах, є виявлення резервів економії водних і паливно- 5 енергетичних ресурсів з урахуванням вимог раціонального природокористування. Призначенням системи, що розробляється, є мінімізація втручання людського фактору до процесу роботи насосної станції. Також це енергоефективне та економічне рішення з точки зору електроспоживання. Такий ефект забезпечується використанням сучасних методів керування насосними агрегатами та багатофункціональних контролерів для оптимізації роботи системи в цілому. У комплексі містобудування інженерне обладнання населених місць виступає одним з найважливіших компонентів і включає системи теплопостачання, електропостачання, водопостачання, водовідведення, газопостачання. Завдяки ефективній роботі цих систем забезпечуються потреби населення в комфортному проживанні, роботі й відпочинку. Наукова новизна отриманих результатів. 1. Встановлено можливі діапазони зміни подачі та напору води до споживача при роботі насосної установки використовуючи два частотнорегульованих насосних агрегати. 2. Встановлено оптимальні енергоефективні режими роботи насосної станції. 3. Розроблено систему автоматичного керування насосними агрегатами станції водопостачання. Практичне значення отриманих результатів полягає в можливості їх використання для проектування, розробки (або модернізації існуючих) насосних станцій житлових будинків з метою ефективного використання енергоресурсів та поліпшення роботи гідравлічних систем в цілому. Ключові слова: перетворювач частоти, логічний контролер, насосний агрегат, автоматичне управління, водопостачання. Перелік використаних літературних джерел: 1. М.О. Шульга, І. Л. Деркач, О. О. Алексахін. Інженерне обладнання населених місць: Підручник. – Харків: ХНАМГ, 2007. – 259 с. 2. Метод та засоби оптимізації роботи електроприводів насосної станції водопостачання : монографія / В. В. Грабко, М. М. Мошноріз. – Вінниця : ВНТУ, 2011. – 138 с. 3. Лезнов Б. С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных и воздуходувных установках. /Лезнов Б. С. // М.: Энергоатомиздат, 2006. 360 с. 4. SIMATIC S7-1200 - мікроконтролер для Totally Integrated Automation. Каталог S7-1200, червень 2014. 5. Automating with SIMATIC S7-1500 Configuring, Programming and Testing with STEP 7 Professional by Hans Berger.