اینورتر پمپ آب چیست؟ همه آنچه که باید بدانید

سرعت بالای ساخت و ساز در شهرها، افزایش ارتفاع ساختمان‌ها و از طرفی کمبود آب، بسیاری از مشترکان را ناگزیر از خرید و استفاده از پمپ آب خانگی کرده است. در بیشتر مواقع برای کنترل فشار آب یا محدود کردن دفعات قطع و وصل پمپ از یک منبع انبساط به همراه کلید اتوماتیک یا یک ست کنترل استفاده می‌کنند. اما روش سومی هم وجود دارد و آن استفاده از یک اینورتر و راه‌اندازی پمپ با آن است که جایگزین تجهیزات قبلی می‌شود.

اینورتر با استفاده از سنسور، پیوسته فشار آب را در لوله‌ها اندازه‌گیری و به کمک PID کنترل می‌کند. هر زمان فشار آب، از محدوده تعیین شده منحرف شود، اینورتر سرعت چرخش پمپ را تغییر می‌دهد تا فشار به محدوده تعیین شده بازگردد.

استفاده از اینورتر پمپ آب، علاوه بر کاهش مصرف برق و افزایش عمر پمپ به دلیل کم شدن دفعات قطع و وصل پمپ، با تنظیم فشار آب از استهلاک لوله، قطعات و اتصالات نیز می‌کاهد.

در این مقاله به‌طور کامل به طرز کار، چگونگی نصب، انتخاب و خرید اینورتر پمپ آب خانگی می‌پردازیم. تا پایان مقاله با ما همراه باشید.

تعریف اینورتر پمپ آب (Inverter Pump) به زبان ساده

همان طور که می‌دانیم اینورتر دستگاهی است که با تغییر فرکانس، سرعت و گشتاور الکتروموتور را تنظیم و کنترل می‌کند. پمپ آب هم یک موتور الکتریکی است و استفاده از یک اینورتر برای کنترل دور آن، مزایای فراوانی دارد که در ادامه به آن می‌پردازیم.

وظیفه اینورتر در کنترل فشار و دور موتور

درایو پمپ آب، عملکرد موتور را با نمونه‌گیری پیوسته از فشار آب و با توجه به نیاز ساختمان تنظیم می‌کند. به‌طور معمول، زمانی که نیاز به فشار بیشتری در سیستم باشد، اینورتر دور موتور را افزایش می‌دهد و زمانی که فشار کاهش می‌یابد، سرعت موتور کاهش هم می‌یابد. این کار باعث می‌شود که مصرف انرژی بهینه شود و فشار آب ثابت باقی بماند.

تفاوت اینورتر با ست کنترل و تابلو برق معمولی

استفاده از ست کنترل یا منبع انبساط و کلید اتوماتیک دو روش رایج برای جبران فشار آب در لوله‌ها هستند. این تجهیزات (مخصوصا منبع انبساط) به دلیل استهلاک نیاز به تعمیر و نگهداری دارند، اما با نصب اینورتر پمپ (که هر چند هزینه اولیه بیشتری دارد) می‌توان این تجهیزات را حذف کرد. البته در برخی مواقع مخزن انبساط را نیز به همراه اینورتر، نصب می‌کنند تا همیشه مقداری آب ذخیره وجود داشته باشد.

اینورتر پمپ آب چگونه کار می‌کند؟

کنترل PID نقشه راه درایو پمپ آب است. اینورتر با استفاده از یک سنسور فشار، به طور پیوسته میزان فشار سیستم را بررسی و متناسب با آن، سرعت پمپ را بسیار بهتر از روش‌های قبلی تنظیم می‌کند. 

مزایای استفاده از اینورتر پمپ آب

همان طور که گفته شد، کارکرد اصلی درایو پمپ آب تنظیم پیوسته فشار آب در سیستم آب‌رسانی و لوله‌ها است. با این حال مزایای جانبی کار، جذابیت استفاده از اینورتر را بیش از این نمایان می‌کند.

ثابت نگه‌ داشتن فشار آب

محسوس‌ترین مزیت اینورتر پمپ آب، فشار ثابت آب در لوله‌ها و سیستم آب‌رسانی است. در مواقعی که فشار آب کم است، پمپ با فرمان اینورتر فشار آب را افزایش می‌دهد و بالعکس.

کاهش مصرف برق و هزینه‌ها

با تنظیم سرعت و قدرت پمپ، نیازی نیست که الکتروموتور همیشه با بیشترین توان روشن شود. برای آن‌که کاملا به هدف صرفه‌جویی در مصرف انرژی دست یابیم، توصیه می‌شود اینورترهایی رو انتخاب کنید که از مد Sleep/ Wake up پشتیبانی می‌کنند؛ در حالت خواب، پمپ کاملا خاموش است اما فشار لوله‌ها مرتب چک می‌شود؛ با باز شدن شیر، پمپ دوباره شروع به کار می‌کند.

افزایش عمر پمپ و کاهش استهلاک

استفاده از اینورتر برای راه اندازی پمپ آب، به میزان زیادی طول عمر پمپ را افزایش و استهلاک آن و سیستم لوله‌کشی را کاهش می‌دهد. اینورتر:

• تعداد دفعات روشن و خاموش شدن پمپ را محدود می‌کند.
• پمپ را به‌نرمی و بدون وارد کردن شوک اولیه و لرزش راه اندازی می‌کند.
• از موتور پمپ در برابر نوسانات برق شهری و در نتیجه سوختگی یا خرابی زودهنگام محافظت می‌کند. 
• نیاز به تجهیزات جانبی مانند ست کنترل، منبع انبساط و کلید اتوماتیک را برطرف می‌کند.
• قابلیت کنترل فشار آب در ساختمان‌های بلند و برج‌ها را از طریق راه‌اندازی بوستر پمپ فراهم می‌کند.
• برای صرفه‌جویی بیشتر در انرژی، در زمان‌های کم‌مصرفی (مانند شب‌ها) پمپ را به طور خودکار خاموش می‌کند.
• فضای بسیار کمی را اشغال می‌کند و به‌راحتی نصب می‌شود.

جلوگیری از پدیده ضربه قوچ

ضربه قوچ، پدیده‌ای مخرب در سیستم‌های لوله‌کشی است و به دلیل تغییرات ناگهانی سرعت سیال رخ می‌دهد. اینورتر با تنظیم مرتب فشار آب، از پدیده ضربه قوچ و وارد شدن خسارت به پمپ، لوله‌ها، اتصالات و شیرها جلوگیری می‌کند.

معایب و محدودیت‌ های اینورتر پمپ آب

با تمام مزایایی که برشمردیم، محدودیت‌ها و معایبی نیز برای کنترل پمپ آب با اینورتر وجود دارد که بایستی در این میان در نظر قرار دهید.

هزینه اولیه نسبتاً بالا

علاوه بر خرید اینورتر که یک تجهیز صنعتی نسبتا گران قیمت است، باید برای خرید تجهیزات حفاظتی، یک تابلو برق باکیفیت، با تهویه و IP مناسب و یک سنسور فشار 10 بار مخصوص آب با خروجی 4 تا 20 میلی آمپر هم برنامه‌ریزی کنید.

نیاز به نصب تخصصی

نصب اینورتر پمپ نیاز به تخصص دارد و باید توسط افراد مجرب انجام شود.

انواع اینورتر پمپ آب

در ادامه چند دسته بندی کلی برای اینورترهای پمپ آب را مشاهده می‌کنید:

اینورتر پمپ آب خانگی

همان طور که گفته شد می‌توان از اینورتر برای کنترل یک پمپ آب خانگی استفاده کرد. در سیستم زیر، علاوه بر اینورتر، یک منبع انبساط نیز نصب شده است.

اینورتر بوستر پمپ

در ساختمان‌های بلند مسکونی، تجاری و اداری تنها یک پمپ قادر به تامین فشار آب طبقات بالایی نیست بلکه باید از بوستر پمپ که مجموعه‌ای از چندین پمپ است استفاده کرد. از بوستر پمپ در تاسیسات آب و فاضلاب و سیستم‌های آب‌رسانی صنایع نیز استفاده می‌شود.

در این موارد نیاز به استفاده از اینورتر در مقایسه با حالت تک پمپ حتی بیشتر نیز احساس می‌شود و به کمک یک یا چند اینورتر بوستر پمپ (بسته به نیاز و پیچیدگی سیستم) فشار سیستم تنظیم می‌شود.

اینورتر تک فاز و اینورتر سه فاز

درایو پمپ آب را در یک دسته بندی می‌توان به دو نوع تک فاز و سه فاز تقسیم کرد. البته در نظر داشته باشید پمپ آبی که قرار است با اینورتر کنترل شود باید از نوع سه فاز باشد.

در مواردی که برق در دسترس از نوع تک فاز است، باید اینورتر تک فاز برای پمپ تهیه شود. اینورتر تک فاز با خروجی 230 ولت سه فاز، حداکثر تا توان 2.2 کیلووات موجود است.

در مواقعی هم که برق ورودی از نوع سه فاز است می‌توان از اینورتر سه فاز استفاده کرد. ولتاژ خروجی این اینورتر 400 ولت سه فاز است و تا توان 4 کیلووات تولید می‌شود.

نحوه انتخاب بهترین اینورتر پمپ آب

پیش از هر چیز در نظر داشته باشید که با توجه به سه فاز بودن خروجی اینورترها، باید پمپ آب هم سه فاز باشد؛ بنابراین پمپ‌های تک فاز قابلیت کنترل با درایو را ندارند. همچنین با توجه به اینکه پمپ‌ها بار با گشتاور متغیر هستند و گشتاور با تغییر سرعت تغییر می‌کند، اینورتر باید از نوع گشتاور متغیر باشد.

تطابق اینورتر با نوع موتور پمپ (تک‌ فاز یا سه‌ فاز)

اگر برق ساختمان از نوع تک فاز باشد اینورتر هم باید تک فاز به سه فاز باشد (220 ولت تک فاز به 220 ولت سه فاز) و در صورت سه فاز بودن برق در دسترس، باید اینورتر سه فاز (به سه فاز) خریداری شود.

انتخاب توان متناسب با قدرت پمپ

توان و جریان نامی پمپ را از روی پلاک آن می‌توانید بخوانید. بهتر است برای احتیاط توان اینورتر را یک پله بالاتر از توان پمپ آب در نظر بگیرید.

بررسی قابلیت تنظیم فشار 

مهم‌ترین کارکرد اینورتر همراه با پمپ، تنظیم دقیق سرعت مورد نیاز پمپ (نه کمتر و نه بیشتر) و در نتیجه فشار آب یکسان در تمامی واحدهای یک ساختمان یا تمام بخش‌های یک سیستم صنعتی است.  

اینورتر مناسب پمپ آب باید دارای مد SLEEP /WAKE UP باشد تا امکان صرفه‌جویی در انرژی را داشته باشد. در غیر این صورت اینورتر همواره در حالت RUN قرار می‌گیرد و صرفه‌جویی در انرژی انجام نمی‌شود.

داشتن محافظت‌ های ضروری (Dry Run، Overload، Surge)

اینورتر باید بتواند محافظت‌های لازم برای پمپ آب را تامین و از آسیب دیدن و کاهش عمر آن جلوگیری کند. مهمترین محافظت‌های لازم برای پمپ عبارت‌اند از:

1. اضافه بار (Overload): اینورتر با این حفاظت مانع از آن می‌شود که پمپ جریانی بیش از جریان نامی خود از شبکه جذب کند. 
2. نوسانات برق (Surge): اینورتر باید بتواند از پمپ در برابر نوسانات ولتاژ برق محافظت کند.
3. خشک کار کردن پمپ (Dry Run): خشک کار کردن پمپ به‌مرور باعث آسیب دیدن پمپ و قطعات داخلی آن می‌شود.

برند و کیفیت ساخت

توصیه می‌شود درایو پمپ آب خانگی را از برندهایی انتخاب کنید که در بازار خوشنام باشند و نیز خدمات پس از فروش و گارانتی معتبر ارائه دهند. معمولا در برندهای معتبر، کیفیت ساخت و دوام اینورتر بالاتر است و این محصولات عملکرد قابل اطمینانی دارند.

علاوه بر برند در خرید اینورتر پمپ آب، از اعتبار فروشگاه نیز اطمینان یابید. وب‌سایت کالا صنعتی فروشگاهی خوشنام و با سابقه‌ای درخشان در زمینه تامین انواع تجهیزات صنعتی است. شما می‌توانید برای انتخاب اینورتر مناسب برای پمپ آب مورد نظر خود، روی مشاوره فنی کارشناسان باتجربه ما حساب کنید. 

نصب و راه‌اندازی اینورتر پمپ آب

مهم‌ترین اصل در نصب اینورتر پمپ آب، انتخاب محل و جای‌گذاری مناسب است، چرا که نصب اصولی تاثیر مستقیمی بر عملکرد و طول عمر آن دارد. محیط باید خشک، دارای تهویه مناسب و دور از گرد و غبار یا رطوبت بالا باشد.

فرایند نصب درایو پمپ آب، بسیار تخصصی است و باید توسط افراد متخصص انجام شود. در غیر این صورت ممکن است مشکلاتی در کارکرد اینورتر یا پمپ آب به وجود بیاید.  

نکات مهم سیم‌ کشی و اتصال پمپ

با توجه به حساسیت زیاد سیم کشی اینورتر به پمپ بهتر است نکات زیر را در نظر داشته باشید تا اشکالی در درایو یا روند کار آن ایجاد نشود:

1. تا جایی که ممکن است اینورتر و پمپ را نزدیک هم نصب کنید تا با کاهش طول کابل‌ها، از افت ولتاژ هم کاسته شود.
2. استانداردهای سیم‌کشی همچون اتصال به ارت و نصب تجهیزات حفاظتی مانند فیوز، کلید حرارتی و محافظ ولتاژ را رعایت کنید. 

تنظیم اولیه فشار و فرکانس

علاوه بر وارد کردن تنظیمات اولیه درایو از قبیل ولتاژ، جریان، فرکانس و نسبت ولتاژ به فرکانس (V/F)، حلقه بسته کنترلی نیز بایستی طراحی شود. یک سنسور با فشار 10 بار با خروجی در محدوده جریان 20 ~ 4 میلی آمپر، وظیفه فیدبک گرفتن را در این حلقه بر عهده دارد. می‌توان این دو حد (20 و 4) را به عنوان مقیاس حداقل و حداکثر فشار در نظر گرفت.

نکات ایمنی قبل و بعد از راه‌اندازی

برای ایمنی افراد و حفاظت از دستگاه بایستی:

• حفاظت‌های اضافه بار، نوسان و خشک کار کردن پمپ را رعایت کنید.
• اتصال مجموعه پمپ و اینورتر با امپدانس کم به زمین برقرار شود.
• در سرعت‌های پایین احتمال داغ‌شدن موتور وجود دارد. اگر قرار است موتور پمپ به مدت طولانی در سرعت پایین کار کند، حداقل سطحی برای سرعت مجاز تعیین یا از سیستم خنک‌کننده کمکی استفاده کنید.
• تجهیزات مکانیکی کنترل جریان آب مانند شیرها را از مدار حذف کنید تا با عملکرد اینورتر پمپ تداخلی نداشته باشند.
• به شکل دوره‌ای اینورتر، پمپ آب و محیط اطراف را تمیز و خشک نگه دارید؛ گرد و غبار روی تجهیزات را تمیز کنید و مسیر تهویه را باز نگه دارید. 

قیمت اینورتر پمپ آب در بازار

باید اذعان داشت که خرید درایو پمپ آب خانگی هزینه اولیه نسبتا زیادی را تحمیل می‌کند، بنابراین باید تجهیزی خریداری شود که به بهترین شکل پاسخگوی نیاز کاربر باشد. البته قیمت اینورتر پمپ آب به عوامل مختلفی بستگی دارد که در ادامه به آن می‌پردازیم.

عوامل مؤثر بر قیمت اینورتر  

قیمت اینورتر پمپ آب مانند تمام اینورترها به عوامل مختلفی بستگی دارد.

• برند اینورتر: در میان برندهایی که اینورتر مخصوص یا مناسب برای پمپ و فن تولید می‌کنند، نام‌هایی چون پنتاکس (با سری‌های DSI 100 و DSI 200)، پرتو صنعت (سری VX54)، اینوت (سری GD270) و ال اس (H100 و iP5A) در بازار بیشتر رواج دارند. معمولا قیمت برندهای خارجی از ایرانی بالاتر است.
• توان: بدیهی است که با افزایش توان، قیمت اینورتر پمپ نیز افزایش می‌یابد.
• امکانات حفاظتی: وجود امکاناتی مانند فیلتر داخلی EMC و راکتور DC، ترمز دینامیکی، مدهای کنترلی مختلف و  حفاظت در برابر اضافه بار، نوسانات ولتاژ و اتصال کوتاه، می‌تواند باعث افزایش قیمت اینورتر شود.

بازه قیمت اینورتر پمپ تک‌ فاز و سه‌ فاز

همان طور که گفته شد قیمت اینورتر پمپ با توان و برند رابطه مستقیمی دارد. از سوی دیگر با توجه به نوسان شدید قیمت‌ها در اثر تغییرات نرخ ارز بهتر است برای استعلام قیمت اینورتر پمپ آب، با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید. با این حال به طور تقریبی برای خرید اینورتر پمپ آب باید حدود 10 تا 30 میلیون پرداخت کنید. در این قیمت اینورتر LS در مقایسه با بقیه برندها بالاتر است.

آیا خرید اینورتر به‌ صرفه است؟ مقایسه با ست کنترل و تابلو برق

در نظر داشته باشید که هزینه اولیه برای خرید اینورتر برای کنترل پمپ در مقایسه با ست کنترل و تابلو برق بیشتر است، اما در بلند مدت به دلیل صرفه‌جویی در مصرف برق و هزینه‌های تعمیر و نگهداری پمپ آب و تجهیزات وابسته به آن، این سرمایه گذاری اولیه جبران خواهد شد.

جمع‌ بندی
اینورتر پمپ آب پیشرفته‌ترین و کارآمدترین تکنولوژی در زمینه کنترل پمپ‌ها به شمار می‌رود. با استفاده از اینورتر می‌توان فشار آب را در لوله‌ها ثابت نگه داشت، مصرف برق را کاهش داد و عمر پمپ را افزایش داد.

علاوه بر این استفاده از درایو پمپ آب، مصرف انرژی و نیز هزینه تعمیر و نگهداری پمپ و تاسیسات مربوط به آن را کاهش می‌دهد. البته انتخاب و نصب صحیح اینورتر، نیازمند توجه به نکات فنی و تخصصی است که در این مقاله به آن پرداخته شد.

سوالات متداول