راهنمای کاربرد تخصصی اینورتر (درایو) در پمپ آب و کفکش چاه

اینورتر برای پمپ آب یکی از کاربردهای رایج اینورتر است (اگر رایج‌ترین نباشد). استفاده از درایو در پمپ آب خانگی، پمپ آب سه‌فاز صنعتی، پمپ دور متغیر سیستم‌های آب و فاضلاب، پمپ کفکش چاه کشاورزی و پمپ شناور چاه عمیق تنها برخی از این موارد است. درایو دارای برنامه‌های مختلفی برای کنترل پمپ شناور و پمپ سانتریفیوژ می‌باشد. استفاده از پمپ آب دور متغیر برای کنترل دبی و فشار منجر به صرفه‌جویی زیادی در انرژی و کاهش هزینه‌ها می‌شود. بعلاوه اینورتر در تابلو برق پمپ آب سه فاز، امکان راه‌اندازی و توقف نرم پمپ را فراهم می‌کند که باعث کاهش خرابی و افزایش طول عمر الکتروپمپ می‌شود. در ادامه ضمن بررسی مشخصات اینورتر مخصوص پمپ آب، به برخی از زوایای پمپ دور متغیر خواهیم پرداخت.

اگر برای پمپ آب یا کفکش چاه به دنبال انتخاب اینورتر هستید، این مطلب را از دست ندهید.

کنترل دبی و فشار پمپ آب با اینورتر

در بسیاری از موارد، مصرف آب خروجی پمپ متغیر می‌باشد و در طول شبانه‌روز تغییر می‌کند(مثلا در پمپ آب خانگی). در این موارد اگر سرعت پمپ ثابت بماند باعث افزایش فشار خروجی پمپ و آسیب رسیدن و ترکیدن لوله‌ها و شیرآلات خروجی می شود و حتی ممکن است به خود پمپ نیز آسیب وارد شود (مگر اینکه از شیر استفاده کنیم که در بخش های بعدی به آن می پردازیم).

اینورتر این مشکل را رفع می‌نماید. برای این کار، یک سنسور فشار در خروجی پمپ نصب می‌شود و سیگنال آن به درایو داده می‌شود. درایو متناسب با مصرف و بر اساس فشار ست‌پوینت تنظیمی خود، دور پمپ را تغییر داده و فشار خروجی را همیشه در یک مقدار ثابت نگه می‌دارد.

درایو با تنظیم دور پمپ مقدار جریان آب را کنترل می کند و چون دیگر سیستمON/OFF نمیشود، استهلاک پمپ، لوله ها و سایر تجهیزات مربوطه به شدت کاهش می یابد. این کار باعث افزایش عمر پمپ و قطعات و کاهش هزینه نگهداری و تعمیرات می گردد.

حالت خواب اینورتر پمپ آب (Sleep)

در شرایطی که مصرف آب کم یا صفر است، درایو وارد حالت خواب می‌شود. البته به‌طور مداوم فشار را مانیتور می‌کند و اگر فشار افت کند، پمپاژ، اتوماتیک از سر گرفته می‌شود. این قابلیت با جلوگیری از کار پیوستهٔ پمپ‌ها در مصرف کم، هزینه‌های انرژی و اسطهلاک را کاهش داده و عمر مفید پمپ آب خانگی یا صنعتی و سیستم را افزایش می‌دهد.

• اینورتر قبل از خاموش‌کردن پمپ‌ها (Sleep) فشار خط را کمی افزایش می‌دهد (Boost) تا پمپ‌ها طولانی‌تر در خواب بمانند و زمان راه‌اندازی مجدد، طولانی شود.
• در حالت خواب درایو پمپ آب (Sleep)، در صورت وجود خطر یخ‌زدگی مثلا در زمستان، پمپ به‌صورت خودکار راه‌اندازی می‌شود تا از یخ‌زدگی سیستم جلوگیری گردد (Frost protection)

تنظیم فشار برای ساعات شبانه‌روز

با درایو پمپ آب می‌توان برای ساعات مختلف شبانه‌روز که مصرف آب متغیر است، فشارهای مختلفی را تنظیم نمود و این فشارها به‌صورت اتوماتیک و با رسیدن به ساعات مورد نظر انتخاب می‌شوند. مثلاً برای ساعات نیمه‌شب که مصرف آب کم است، می‌توان فشار پایین‌تری تنظیم نمود و صرفه‌جویی بیشتری در مصرف انجام داد.

با پمپ آب اینورتر دار می‌توان مصرف آب را مدیریت نمود. به‌عنوان مثال، با تنظیم فشار خروجی برای ساعات مختلف شبانه‌روز می‌توان باعث کاهش مصرف آب شد. همچنین با هوشمندسازی و کنترل مرکزی پمپ‌ها می‌توان مدیریت بهتری در مصرف آب داشت. بعلاوه در بهره‌برداری آب از چاه‌ها می‌توان با مدیریت و کنترل دبی خروجی آن‌ها از کاهش ذخایر زیرزمینی جلوگیری نمود.

امروزه به دلیل مشکلات کم‌آبی، کنترل مصرف آب حیاتی است.

کاهش مصرف انرژی پمپ آب با اینورتر

در بسیاری از پمپ ها که با دور نامی کار می کنند، شرایط مصرف و طراحی طوری است که اغلب امکان کاهش دبی آب وجود دارد چون طراحی و انتخاب پمپ آب معمولا برای حالت پیک مصرف انجام میگیرند.

اما سوال اساسی اینجا این است که این کاهش دبی آب به چه روشی انجام شود؟

بصورت سنتی روش کنترل دبی استفاده از پمپ با سرعت ثابت و تنظیم از طریق یک شیر است. (شکل زیر) این روش را می‌توان به کم‌کردن سرعت یک خودرو با گرفتن ترمز در حالی که پای خود را روی گاز نگه داشته‌اید تشبیه کرد. لذا نه‌تنها مقدار عظیمی از انرژی هدر می‌رود، بلکه باعث فرسایش تجهیزات نیز می‌شود.

با درایو پمپ دور متغیر، تغییر دبی صرفاً با تغییر سرعت موتور انجام می‌شود که مانند کاهش سرعت با برداشتن پا از روی گاز و قرار دادن دنده پایین‌تر است. لذا پمپ‌ها همیشه در نقطه بهترین راندمان (BEP) کار خواهند کرد. لذا مزیت اصلی پمپ آب اینورتر دار این است که کاهش سرعت با هدر دادن انرژی همراه نیست (برخلاف شیر یا دمپر)، بلکه توان موتور را دقیقاً مطابق با نیاز واقعی تنظیم می‌کند.

در صورت کاهش دور پمپ سانتریفیوژ با استفاده از درایو (نسبت به استفاده از شیر)، هزینه برق مصرفی مقدار قابل توجهی کاهش می یابد. این صحبت بر مبنای قوانین عملکردی پمپ آب است که به قوانین affinity laws معروف است. بر این اساس اگر n سرعت پمپ، Q دبی پمپ، H هد پمپ و P توان مصرفی پمپ باشد، روابط زیر برقرار است:

لذا در پمپ ها:

• دبی متناسب با سرعت است.
• فشار یا هد متناسب با مجذور سرعت است.
• توان متناسب با مکعب سرعت است.

عامل تعیین‌کننده در صرفه‌جویی انرژی، رابطه مکعبی بین دور موتور و مصرف توان است. برای مثال، پمپی که با نصف سرعت نامی کار می‌کند، تنها به یک‌هشتم توان مورد نیاز در سرعت نامی نیاز دارد. حتی کاهش‌های کوچک در سرعت نیز منجر به صرفه‌جویی قابل‌توجه در انرژی می‌شوند؛ به‌عنوان مثال کاهش سرعت به میزان ۲۰٪ (یعنی کار با ۸۰٪ سرعت) مصرف توان را به حدود ۰.۸³ = ۰.۵۱۲ می‌رساند که تقریباً معادل ۵۰٪ صرفه‌جویی در انرژی است و به صورت تقریبی کاهش 10% دور پمپ موجب کاهش 27% مصرف برق می گردد.

نمودارهای زیر میزان صرفه جویی مصرف پمپ در روشهای مختلف کنترل دبی را نشان می دهد. همانطور که ملاحظه می شود کنترل دور پمپ با درایو کمترین مصرف انرژی را دارد و در مقایسه با روشهای دیگر کاهش بزرگی در انرژی مصرفی پمپ آب رخ می دهد.

مثال عددی: یک الکتروپمپ 55 کیلووات در طول روز دارای سیکل کاری زیر است:

ساعت کارکرد	آب مورد نیاز
8	100%
8	90%
8	80%

با فرض 1000 تومان برای قیمت هرکیلووات ساعت برق، مقدار صرفه جویی در انرژی در طول یک سال چقدر خواهد بود؟

برق مصرفی دورثابت(Kwh)	برق مصرفی با درایو(Kwh)	توان مصرفی (Kw)	آب مورد نیاز	ساعت کارکرد
8*55=440	8*55=440	100% (55kw)	100%	8
8*55=440	8*40=320	73% (40kw)	90%	8
8*55=440	8*28=224	51% (28kw)	80%	8

لذا با شرایط فوق، سالیانه حدود 123=359-482 میلیون تومان هزینه برق کاهش می یابد.

در نمودار های زیر بصورت مفهومی تفاوت کنترل دبی پمپ آب با اینورتر دور متغیر و روش بستن شیر مقایسه شده است.

صرفه‌جویی انرژی در شناور کفکش چاه عمیق

در چاه‌های آب مثلا کشاورزی که از شناور کفکش استفاده می‌گردد، اغلب شناور در سرعت نامی خود کار می‌کنند و نیازی به پمپ دور متغیر نمی‌باشد؛ زیرا این کف کش ها معمولاً آب را به یک مخزن ذخیره پمپاژ می‌نمایند و هر زمان مخزن پر شود، پمپ استپ خواهد شد. هرچند حتی در این مورد نیز می‌توان سرعت کفکش شناور را با اینورتر کاهش داد و در انرژی صرفه‌جویی کرد. اما چطور؟

معمولاً پمپ کفکش در پایین‌ترین قسمت چاه کشاورزی نصب می‌شوند و در انتخاب هد پمپ، ارتفاع کل چاه در نظر گرفته می‌شود. در حالی که معمولاً ارتفاع آب بالای پمپ شناور زیاد است و در مواردی تا 70 متر روی پمپ کفکش آب وجود دارد.

از آن‌جا که هد پمپ برابر با هد خروجی منهای هد ورودی پمپ می‌باشد، بنابراین می‌توان با کاهش دور شناور کفکش و با در نظر گرفتن ارتفاع آب بالای آن، همان هد مورد نظر در خروجی را به‌دست آورد و از این راه در مصرف انرژی نیز صرفه‌جویی نمود. مثلاً اگر ارتفاع آب بالای پمپ 50 متر است، می‌توان سرعت پمپ را تا حدی که هد آن 50 متر کاهش یابد، کم کرد بدون اینکه هد خروجی پمپ تغییری نماید.

افزایش ضریب توان

همچنین درایو توان راکتیو ناچیزی از شبکه می‌کشد و ضریب توان سیستم را افزایش داده و نزدیک به یک می‌کند. بنابراین هزینه‌های ناشی از مصرف توان راکتیو توسط پمپ کاهش می‌یابد و باعث صرفه‌جویی خواهد شد.

کاهش تلفات مغناطیسی الکتروپمپ

صرفه‌جویی بیشتر انرژی از طریق بهینه‌سازی راندمان الکتروپمپ در حین کار با اینورتر امکان‌پذیر است. – با کاهش شدت میدان مغناطیسی در بارهای کم. درایو ولتاژ الکتروموتور را کمتر از مقدار نامی(متناسب با بار) اعمال می کند تا تلفات مغناطیسی کاهش یابد. (پس از راه‌اندازی). از این طریق پتانسیل صرفه‌جویی انرژی به‌طور میانگین برای پمپ‌های کوچک تا متوسط، در حدود ۳ تا ۵ درصد است.

راه‌اندازی نرم پمپ با اینورتر

اینورتر با افزایش تدریجی فرکانس، موتور را به‌صورت نرم راه‌اندازی مینماید که موجب می‌شود علاوه بر کاهش تنش‌های الکتریکی روی شبکه، از شوک‌های مکانیکی به پمپ نیز جلوگیری شود. این شوک‌های مکانیکی می‌تواند باعث استهلاک سریع قسمت‌های مکانیکی موتور و پمپ نظیر بلبرینگ‌های موتور و پروانه پمپ شود. راه‌اندازی نرم هزینه‌های نگهداری را کاهش داده و باعث افزایش عمر مفید موتور و پمپ، لوله‌ها و سایر تجهیزات مکانیکی خواهد شد.

گاهی نیاز است برای صرفه جویی در هزینه ها از یک اینورتر برای راه اندازی چند موتور به صورت آبشاری بهره برد. در این صورت پس از راه اندازی موتور اول، به برق شبکه بای پس می گردد و الی آخر. این قابلیت در همه اینورترها نیست و بعضی شرکتها با اضافه کردن کارت های آپشن به اینورتر آن را عرضه می کنند.

بعنوان مثال اینورتر اینوت GD270 مخصوص پمپ است و از قابلیت فوق پشتیبانی می کند.

راه اندازی شناور کفکش چاه با اینورتر

برای جدا شدن سریع کفگرد شناورها و جلوگیری از آسیب به یاتاقان و کف گرد، پمپ شناور باید از حالت توقف تا حداقل سرعت، در سریع‌ترین زمان ممکن دور بگیرد. سازندگان پمپ‌های کفکش توصیه می‌کنند که پمپ ظرف حداکثر ۲–۳ ثانیه تا حداقل سرعت (۳۰ هرتز) برسد. در راه‌اندازی پمپ‌های شناور توسط درایو می‌توان چندین شیب مختلف راه‌اندازی تعریف نمود. یک شیب راه‌اندازی سریع کمتر از ۳ ثانیه برای رسیدن سرعت پمپ شناور به ۳۰ هرتز (جهت جدا شدن کفگرد شناور) و یک شیب راه‌اندازی با زمان دلخواه برای رسیدن سرعت شناور چاه از ۳۰ هرتز به سرعت نامی. هنگام توقف درایو بالعکس عمل می‌کند و از حداقل سرعت تا توقف کامل، شناور را سریع کاهش سرعت می‌دهد.

جریان راه‌اندازی

جریان کشیده‌شده از شبکه در هنگام راه‌اندازی پمپ آب با درایو کمتر از 10٪ جریان نامی موتور است. در حالی‌که در راه‌اندازی مستقیم پمپ، جریان راه‌اندازی بالای 600٪ جریان نامی موتور می‌باشد. در حالت ستاره–مثلث نیز هنگام سوئیچ از ستاره به مثلث، جریان بسیار زیادی بالای 400٪ از شبکه کشیده می‌شود. حتی در راه‌اندازی توسط سافت‌استارتر نیز جریان راه‌اندازی حدود 300٪ می‌باشد. شکل زیر مقایسه جریان راه‌اندازی با درایو و سایر روش‌ها را نشان می‌دهد:

استارت/استپ نامحدود پمپ

جریان راه‌اندازی پمپ خانگی و صنعتی توسط درایو پایین می‌باشد و پمپ به‌صورت نرم راه‌اندازی می‌گردد و تنش‌های الکتریکی و مکانیکی هنگام راه‌اندازی پمپ وجود ندارد. بنابراین تعداد دفعات راه‌اندازی و استارت و استپ پمپ توسط درایو نامحدود می‌باشد و حتی می‌توان هر دقیقه یک‌بار پمپ را استارت و استپ نمود.

جلوگیری از کاویتاسیون

کاویتاسیون به دلیل کاهش فشار در قسمت مکش پمپ و تبخیر مایع ایجاد می‌گردد. یکی از دلایل ایجاد کاویتاسیون، استارت ناگهانی پمپ و دور گرفتن سریع پروانه‌هاست. این امر باعث می‌شود در پشت پروانه‌ها خلأ ایجاد شده و آب در داخل آن فضا به سرعت تبخیر شود. پس از دور گرفتن کامل پمپ، ترکیدن این حباب‌های بخار و شتاب ذرات آب اطراف آن، منجر به خوردگی شدید پروانه‌ها و افزایش صدا و لرزش در پمپ می‌شود.

با راه‌اندازی توسط درایو، سرعت پمپ به آرامی افزایش می‌یابد و در نتیجه از ایجاد کاویتاسیون (خوردگی پره ها) جلوگیری می‌شود و عمر پمپ افزایش می‌یابد.

جلوگیری از تلاطم در چاه

با دستگاه اینورتر و افزایش تدریجی سرعت پمپ شناور کفکش چاه آب می‌توان از تلاطم ناگهانی آب در داخل چاه، که باعث ایجاد ماسه دهی چاه و ریزش دیواره آن می‌شود، جلوگیری نمود. همچنین این امر منجر به استهلاک کمتری در یاتاقان‌های الکتروپمپ‌های شناور چاه عمیق می‌شود.

جلوگیری از ضربه قوچ

اینورتر زمان توقف پمپ را افزایش داده و با توقف تدریجی باعث می‌شود که انرژی پتانسیل آب به تدریج میرا شود. بدین ترتیب ضمن جلوگیری از ضربه کله قوچ پمپ شناور، از نوسانات مکانیکی بعدی که در لوله‌ها، شیرها و اتصالات ایجاد می‌شود جلوگیری می‌گردد. این امر موجب کاهش استهلاک پمپ، شیرآلات، اتصالات و سایر اجزاء مکانیکی کفکش چاه آب کشاورزی می‌شود.

محافظت تخصصی اینورتر از پمپ آب

قابلیت‌های حفاظتی داخلی درایو منجر به کارکرد مطمئن تر و ایمن تر پمپ آب صنعتی سه فاز و پمپ آب خانگی می شود. از جمله:

محافظت کارکرد خشک (Dry run protection)

طبیعتا در حین کار، هرچه پمپ سریع‌تر بچرخد، توان مصرفی بیشتری دارد. خب. حالا اگر پمپ با سرعت بالا کار کند ولی توان مصرفی لازم نداشته باشد احتمالا آب ورودی پمپ کافی نیست. درایو این شرایط را شناسایی کرده و جبران می‌کند. این وضعیت معمولاً زمانی رخ می‌دهد که چاه خشک شود یا در لوله نشتی ایجاد شود.

اگر پمپ فشار لازم را ایجاد نکند، درایو یک آلارم صادر کرده یا اقدام از پیش‌برنامه‌ریزی‌شده دیگری انجام می‌دهد. این حفاظت مانع از کارکرد خشک پمپ می‌شود. نبود حفاظت Dry Run می‌تواند به پمپ آسیب جدی وارد کند. در صورت عدم وجود آب، انرژی به صورت گرما آزاد میشود که این امر در طول زمان به قسمت های آببندی مانند اورینگها و سیلهای پمپ آسیب میرساند و طول عمر پمپ را کم می کند.

تمیزکاری پمپ (Pump cleaning)

این قابلیت برای جلوگیری از تجمع ذرات جامد روی پروانه پمپ آب و لوله‌کشی مفید است و شامل چرخش‌های چپگرد/راستگرد (قابل‌برنامه‌ریزی) پمپ است تا هرگونه رسوب یا آلودگی از پروانه و لوله‌ها جدا شود. این ویژگی به‌ویژه در پمپ‌های تقویت فشار (Booster) و پمپ‌های فاضلاب کاربرد دارد. این قابلیت می‌تواند به‌صورت خودکار در بازه‌های زمانی مشخص، هنگام راه‌اندازی، یا بر حسب تشخیص درایو ، فعال شود.

حفاظت فشار خروجی

اینورتر از طریق سنسور فشار وضعیت آب خروجی پمپ را مانیتور و در صورت لزوم حفاظت های لازم را اعمال می کند. بعنوان مثال در صورت پارگی یا شکستگی لوله، اینورتر می‌تواند آلارم یا خطا صادر کند و حتی طوری برنامه‌ریزی شود که با سرعت مشخصی کار کند تا از ورود آب آلوده به خط لوله جلوگیری شود. همچنین در صورت انسداد در مسیر، با تشخیص وضعیت فشار بالا در خط لوله، سیستم را خاموش می کند تا از پمپ و سیستم محافظت کند.

سایر قابلیت‌های اینورتر برای پمپ آب

کنترل دور متغیر چند پمپ

چنانچه برای مدیریت در ساعات پیک مصرف، بیش از یک پمپ دور متغیر در سیستم تعبیه شده باشد، درایو هماهنگی لازم بین پمپ ها را انجام خواهد داد و برای این کار نیاز به هیچگونه سیستم کنترل پیشرفته وجود ندارد. به این مطلب در مقاله جداگانه ای بیشتر خواهیم پرداخت.

محاسبه دبی (flow calculation)

بجای استفاده از فلومترهای فیزیکی، درایو می‌تواند از ترانسمیتر فشار (و منحنی مشخصه هد پمپ) برای تخمین دبی استفاده کند. این روش نیاز فلومتر گران قیمت را منتفی می کند. و البته برای کاربردهایی مناسب است که در آن‌ها داده‌های دبی صرفاً برای کنترل فرآیند لازم بوده و دقت بالا مورد نیاز نیست.

کنترل هوشمند پمپ از راه دور

با استفاده از درایو امکان هوشمندسازی و کنترل از راه دور پمپ‌ها امکان‌پذیر است. مثلا بر روی شناور چاه آب کشاورزی خارج از شهر امکان نصب سیستم‌های هوشمند فراهم می‌شود و با استفاده از آن‌ها می‌توان فرمان‌های استارت/استپ و تغییر دور پمپ را صادر نمود. این سیستم‌های هوشمند معمولاً به‌صورت ارسال SMS از طریق موبایل و اجرای آن توسط درایو عمل می‌کنند.

تنظیم سطح مخازن ذخیره آب

با استفاده از درایو می‌توان سطح مخازن آب را کنترل نمود. درایو دارای سیستم Level Control می‌باشد و می‌تواند سطح آب را در مقداری ثابت نگه دارد. درایو این کار را با استفاده از یک سنسور سطح انجام می‌دهد. این کار در دو حالت امکان‌پذیر است:

• حالتی که پمپ سه فاز وظیفه پر کردن مخزن را دارد و باید آب مخزن را در یک سطح ثابت نگه دارد.
• حالتی که پمپ سه فاز، آب را از مخزن به جای دیگری پمپاژ می‌کند و باید مقدار آب پمپاژ شده متناسب با سطح آب مخزن باشد. یعنی اگر سطح آب مخزن کاهش می‌یابد، پمپ باید آب کمتری پمپاژ نماید و اگر سطح آب مخزن افزایش می‌یابد، پمپ باید آب بیشتری پمپاژ کند تا سطح آب مخزن کنترل شود

تابلو برق اینورتر پمپ آب سه فاز

• سادگی: در تابلو برق ستاره/مثلث برای کنترل پمپ سه فاز باید چندین کنتاکتور برای حالت ستاره و مثلث استفاده شود و نیز کلید فیوز و حفاظت‌های مختلف موتور باید نصب گردد. در تابلو برق اینورتری پمپ سه فاز شما نیازی به تجهیزات راه اندازی Y/∆ (علی الخصوص سه عدد کنتاکتور) ندارید که این باعث کاهش تجهیزات و سادگی تابلو می گردد و لذا استهلاک قطعات تابلو برق کاهش می یابد و تمام حفاظت‌های موتور توسط درایو و به‌صورت خیلی پیشرفته‌تر انجام می‌شود و نیازی به کنترل بار و کنترل فاز وجود ندارد. در کل تابلو برق اینورتر پمپ آب سه فاز بسیار ساده‌تر خواهد شد.
• استفاده از تنها یک سری کابل: در راه‌اندازی به‌صورت ستاره/مثلث باید دو سری کابل‌کشی، یکی برای حالت ستاره و دیگری برای حالت مثلث انجام گیرد. در حالیکه در راه‌اندازی پمپ سه فاز توسط درایو فقط نیاز به نصب یک سری کابل‌کشی می‌باشد و باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها خواهد شد. (در Y/∆ دو سری کابل نیاز است).
• عدم نیاز به خازن‌های اصلاح ضریب توان: به دلیل اینکه درایوها توان راکتیو مصرف نمی‌کنند، بنابراین در تابلو برق اینورتر پمپ سه فاز نیازی به نصب خازن‌های اصلاح ضریب توان برای موتور نمی‌باشد و می‌توان در هزینه‌های صرفه‌جویی کرد.
• سایز کوچکتر تجهیزات: استفاده از تابلو برق پمپ سه فاز با درایو باعث می شود جریان راه اندازی کامل حذف شود. این امر موجب افزایش عمر تجهیزات الکتریکی و کاهش مشکلات ایجاد شده روی شبکه برق می گردد. همچنین با کاهش جریان راه اندازی پمپ، نیازی به Over Sizing در انتخاب تجهیزاتی مانند ترانسفورماتور، کابل و … وجود ندارد.
• حذف تجهیزات اضافی کنترلی: تمام ملزومات کنترلی مانند PLC، ساعت فرمان، تایمر و … روی خود درایو وجود دارد و نیاز به نصب مجدد آنها در تابلو برق نیست.
• استارت اتوماتیک هنگام قطع و وصل برق: درایو می تواند در مناطقی از شبکه که مشکلات نوسان در برق وجود دارد، مانع از خاموش شدن پمپ گردد. در واقع با قطع و وصل لحظه ای برق درایو به کار خود ادامه می دهد.
• حذف نمایشگر از تابلو: درایو تمام کمیت ها(جریان، ولتاژ، دور و …) را روی نمایشگر خود نشان می دهد و نیازی به نمایشگرهای اضافی در تابلو برق وجود ندارد.

مقایسه سافت استارتر و اینورتر برای پمپ آب سه فاز

روش های مختلفی برای کنترل پمپ آب وجود دارد که یکی از آنها هم سافت استارتر است. در زیر مقایسه ای بین کنترل پمپ آب با اینورتر و سافت استارتر ارائه می دهیم:

مزایای استفاده از سافت استارتر

• سافت استارتر به دلیل اینکه سیستم ساده‌تری نسبت به درایو دارد، بنابراین هزینه‌های ساخت آن کمتر است و در نتیجه معمولاً قیمت تمام‌شده آن‌ها نیز کمتر از درایو می‌باشد. امروزه با پیشرفت صنعت الکترونیک و کاهش قیمت المان‌های آن‌ها، قیمت تمام‌شده درایو نیز کاهش یافته و از نظر اقتصادی نیز استفاده از درایو بجای سافت استارتر برای کنترل پمپ سه فاز توجیه‌پذیر شده است و در بعضی توانها قیمت اینورتر پمپ با سافت استارتر برابری می‌نماید.
• سافت استارتر به دلیل اینکه شکل موج ولتاژ خروجی آن پس از راه‌اندازی به‌صورت کامل سینوسی می‌آید، بنابراین هیچ‌گونه نویز الکترومغناطیسی و هارمونیک در شبکه ایجاد نمی‌کند و بر روی سایر تجهیزات تأثیر بد نمی‌گذارد. از معایب درایو در مقایسه با سافت استارتر ایجاد نویزهای الکترومغناطیسی و هارمونیک بر روی شبکه است که ممکن است باعث ایجاد اختلال در کار سایر سیستم‌های جانبی گردد. البته با رعایت اصول استاندارد در نصب و بهره‌برداری از درایو، مقادیر نویز و هارمونیک بسیار کاهش می‌یابد و اختلالی در سایر تجهیزات ایجاد نمی‌شود.
• از دیگر موارد، محدودیت در فاصله پمپ سه فاز تا درایو می‌باشد و معمولاً باید طول کابل‌های موتور کمتر از ۳۰۰ متر باشد. معمولاً در درایوها توصیه می‌شود برای کاهش امواج الکترومغناطیسی و برای حفاظت بیشتر پمپ سه فاز وقتی طول کابل زیاد باشد، از فیلترهای مخصوص در ورودی و خروجی درایو استفاده شود و نیز از کابل‌های شیلددار برای موتور استفاده گردد. که البته این‌ها هزینه‌های نصب را مقداری افزایش می‌دهد.

معایب استفاده از سافت استارتر

• سافت استارتر فقط جریان راه‌اندازی پمپ سه فاز را کنترل می‌نماید و امکان کنترل دور متغیر پمپ را ندارد.
• همچنین جریان راه‌اندازی سافت استارتر معمولاً ۳۰۰٪ جریان نامی پمپ سه فاز است، بنابراین از نقطه نظر راه‌اندازی نیز درایو بسیار بهتر از سافت استارتر عمل می‌نماید و با جریان حدود ۱۰٪ جریان پمپ صنعتی، راه‌اندازی انجام می‌شود.
• راه‌اندازی پمپ سه فاز با اینورتر – با تنظیم شیب راه‌اندازی – به‌صورت زمان‌های واقعی انجام می‌شود و می‌توان زمان راه‌اندازی را از چند ثانیه تا چندین ساعت تنظیم نمود. در حالی که در راه‌اندازی پمپ سه فاز با سافت استارتر نمی‌توان زمان راه‌اندازی را دقیق تنظیم نمود و ملاک فقط کنترل جریان راه‌اندازی است.
• در چاه‌ آب کشاورزی که مشکل ماسه‌دهی دارد و راه‌اندازی شناور کفکش باید در زمان طولانی و با شیب ملایم انجام گیرد، فقط باید از درایو استفاده نمود و سافت استارتر نمی‌تواند در این موارد استفاده گردد.
• با سافت استارتر، هیچ‌گونه کاهش مصرف در انرژی یا تغییری در ضریب توان موتور صورت نمیگیرد. (برای جبران توان راکتیو، باید در ورودی سافت استارتر، خازن‌های اصلاح ضریب توان استفاده نمود) در حالی که درایو هم با اصلاح ضریب توان و هم با کاهش دور پمپ سه فاز می‌تواند باعث کاهش مصرف انرژی شود.

پاسخ به برخی سوالات رایج

جمع بندی

در این مقاله نشان دادیم استفاده از درایو و اینورتر در سیستم‌های پمپاژ آب، مصرف انرژی و جریان راه‌اندازی را کاهش می‌دهد، کنترل دبی و فشار پمپ را ممکن کرده، استهلاک مکانیکی را کم می‌کند و نیاز به برخی تجهیزات اضافه (مثلاً بانک خازنی) را کاهش می‌دهد؛ به‌علاوه نصب اینورتر منجر به کوچک‌تر شدن سایز تجهیزات جانبی، سهولت مانیتور و عیب‌یابی و بهبود قابلیت‌های حفاظتی می‌شود. در مجموع، با توجه به بازگشت هزینه صورت گرفته از طریق کاهش هزینه استهلاک و هزینه نگهداری، و کاهش هزینه برق، استفاده از اینورتر برای دور متغیر کردن پمپ سه فاز و شناور کفکش چاه مورد بررسی قرار گیرد.