Спосіб керування принаймні частиною насосної станції

Реферат: Винахід стосується способу керування принаймні частиною насосної станції, що містить декілька насосів з регульованою швидкістю, спосіб призначений для зниження до мінімуму питомого енергоспоживання Епит. зазначеної принаймні частини насосної станції та містить підпорядкований спосіб, який, у свою чергу, складається з кроків: отримання вхідних даних, визначення взаємних умовних відношень між першим значениям А1 величини, яке відповідає першій швидкості насоса V1, та другим значениям А2 зазначеної величини, яке відповідає другій швидкості насоса V2, а також між першим питомим енергоспоживанням Е пит.1 та другим питомим енергоспоживанням Епит.2, та визначення третього значення A3 зазначеної величини, яке відповідає третій швидкості насоса V3, при цьому A3 дорівнює А2-В3, якщо виконуються умови А2Епит.1, де В3, В4, В5 та В6 - параметри зазначеної величини. UA 114294 C2 (12) UA 114294 C2 UA 114294 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки, до якої належить винахід Цей винахід взагалі стосується способу керування принаймні частиною насосної станції. Зокрема цей винахід стосується до способу керування принаймні частиною насосної станції у складі декількох насосів з регульованою швидкістю, спосіб, призначений для зниження до мінімуму питомого енергоспоживання Епит зазначеної принаймні частини насосної станції. Рівень техніки Витрати на надавання ходу насосам насосної станції, призначеної для стічних вод, каналізаційних та поверхневих стоків та ін. дуже великі. Раніше запуск насоса насосної станції відбувався на максимальній швидкості, коли рівень рідини насосної станції підіймався до встановленого рівня рідини для запуску насоса, далі насос працював, доки не досягав встановленого рівня рідини для зупинки насоса, але було встановлено, що такий спосіб керування був дуже дорогим. У якості рішення були представлені насоси з регульованою швидкістю, наприклад, насоси з регульованою частотою, в яких за допомогою розрахунків та/або випробувань визначається оптимальне з точки зору енергоспоживання значення частоти струму живлення до насоса. Результатом таких розрахунків та/або випробувань стали різні криві, залежні від системи та/або насоса, за допомогою яких можна визначити енергоспоживання на об'єм перекачування, наприклад, у відношенні до частоти струму живлення або швидкості насоса, при цьому зазначене оптимальне значення є визначеною точкою мінімуму. Запровадження насосів з регульованою швидкістю і використання оптимальної частоти струму живлення/швидкості насоса, визначеної з номінальної кривої насоса, призвели до значного скорочення витрат, а також до збереження насосів, бо вони дуже рідко, або зовсім не працюють на максимальній швидкості. Однак регулювання швидкості за допомогою номінальної кривої насоса обмежене певними недоліками. Недолік полягає в тому, що крива моделі насоса необов'язково є однаковою для кожного насосного агрегату цієї моделі. Крім того, номінальна крива моделі насоса не змінюється з часом, що не відповідає поведінці фактичної кривої окремого насосного агрегату. Точніше кажучи, фактична крива насосного агрегату змінюється відповідно до зносу частин насоса, з чого виходить, що оптимальна частота струму живлення/швидкість насоса насосного агрегату не співпадає з оптимальною частотою струму живлення/швидкістю насоса насосної моделі. До того ж конструкція насосної станції й відповідної мережі трубопроводів впливає на фактичну криву насосного агрегату, і цей вплив важко або неможливо прогнозувати та/або розрахувати. Сьогодні існують прилади для вимірювання об'єму перекачуваної рідини та енергоспоживання за певної частоти струму живлення/швидкості насоса, дивіться, наприклад WO2009/053923. Однак вимірювання об'єму перекачуваної рідини є дорогим і складним процесом і потребує додаткового обладнання, призначеного безпосередньо лише для вимірювання об'єму перекачуваної рідини. Короткий опис цілей та ознак винаходу Цей винахід спрямований на усунення вищезазначених недоліків і помилок раніше відомих способів керування принаймні частиною насосної станції та на запропонування вдосконаленого способу. Головна мета винаходу полягає у запропонуванні вдосконаленого способу керування принаймні частиною насосної станції типу, визначеного на початку, який не потребує вимірювання об'єму перекачуваної рідини. Інша мета цього винаходу полягає у запропонуванні способу керування принаймні частиною насосної станції з автоматичним регулюванням відповідно до зносу та заміни частин насоса, а також з автоматичним регулюванням на основі конструкції насосної станції та навколишніх труб. Ще одна мета цього винаходу полягає у запропонуванні способу, який у переважному варіанті побічно зважає на перекачуваний об'єм, але не вимірює його. Короткий опис ознак винаходу У відповідності до винаходу принаймні головної мети досягає спосіб, сформульований на початку, який відрізняється тим, що він містить підпорядкований спосіб, що складається з наступних кроків: * отримання вхідних даних у вигляді набору параметрів, які відповідають вигаданому або минулому першому періоду експлуатації t1 та вигаданому або минулому другому періоду експлуатації t2; * визначення на основі зазначеного набору параметрів взаємних умовних відношень між першим значенням А1 величини, яке відповідає першій швидкості насоса V1, визначається на основі зазначеного набору параметрів і відповідає зазначеному першому періоду експлуатації t1, та другим значенням А2 зазначеної величини, яке відповідає другій швидкості насоса V2, визначається на основі зазначеного набору параметрів і відповідає зазначеному другому 1 UA 114294 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 періоду експлуатації t2, а також між першим питомим енергоспоживанням Е пит1, яке визначається на основі зазначеного набору параметрів і відповідає зазначеному першому періоду експлуатації t1, та другим питомим енергоспоживанням Е пит2, яке визначається на основі зазначеного набору параметрів і відповідає зазначеному другому періоду експлуатації t2; * визначення на основі зазначених визначених взаємних умовних відношень, а також параметрів В3, В4, В5 та В6 зазначеної величини вихідних даних у вигляді третього значення А3 зазначеної величини, яке відповідає третій швидкості насоса V3 у третьому періоді експлуатації t3, при цьому А3 дорівнює А2-В3, якщо виконуються умови А2Епит1. Відповідно, цей винахід базується на розумінні, що сума об'ємів перекачуваної рідини впродовж певного періоду часу, наприклад доби або декількох діб, є більш менш постійною, як видно на протязі більш довгого періоду часу. Варіанти цього винаходу, які мають перевагу, викладені далі у залежних пунктах формули винаходу. Переважно до набору параметрів входить зазначене перше значення А1 зазначеної величини і відповідне перше питоме енергоспоживання Е пит1, а також зазначене друге значення А2 зазначеної величини і відповідне друге питоме енергоспоживання Е пит2. Переважно перше значення А1 зазначеної величини складається з швидкості насоса V1 або першої частоти струму живлення F1, друге значення А2 зазначеної величини складається з швидкості насоса V2 або другої частоти струму живлення F2, а третє значення А3 зазначеної величини складається з швидкості насоса V3 або третьої частоти струму живлення F3. Додаткові переваги та ознаки винаходу викладені в інших залежних пунктах формули винаходу, а також у подальшому детальному описі варіантів, які мають перевагу. Короткий опис креслень Більш повне розуміння вищезазначених та інших ознак та переваг цього винаходу складається з наступного детального опису варіантів, які мають перевагу, з посиланням на креслення, що додаються, при цьому: Фіг. 1 є схематичним зображенням насосної станції, Фіг. 2 є блок-схемою алгоритму, на якій зображений варіант способу відповідно до винаходу, який має перевагу, Фіг. 3 є блок-схемою алгоритму, на якій зображений альтернативний варіант способу відповідно до винаходу, Фіг. 4 є блок-схемою алгоритму, на якій зображений підпорядкований спосіб "Знайти V3", Фіг. 5 є діаграмою, на якій схематично зображене відношення між питомим енергоспоживанням Епит та швидкістю насоса Vн, Фіг. 6 є діаграмою, на якій схематично зображено зміну рівня рідини у насосній станції h з часом Т. Детальний опис переважних варіантів втілення На початку слід відмітити, що термін "питоме енергоспоживання Е пит", використаний у формулі винаходу, а також в описі, стосується і є мірою енергоспоживання на одиницю часу одного або більше насосів або однієї або більше насосних станцій та ін. У цьому випадку питоме енергоспоживання розраховується відповідно до формули: Е пит=k*E, де Е є фактичним енергоспоживанням впродовж певного минулого періоду часу, а k є параметром часу, який є мірою зазначеного минулого періоду часу, переважні варіанти визначення параметру часу k описані нижче у складі іншого варіанту. У найпростішому варіанті, k дорівнює 1. На Фіг. 1 зображено насосну станцію, позначену 1, що містить декілька насосів з регульованою швидкістю 2, тобто один або більше і зазвичай два, призначених для перекачування рідини з стічного резервуару 3, який входить до складу насосної станції 1, до випускної труби 4 і далі за межі насосної станції 1. Крім того, насосна станція 1 складається принаймні з одного рівнеміру 5, встановленого для визначення рівню рідини у насосній станції h; слід відмітити, що рівнемір 5 може бути окремим приладом функціонально пов'язаним з зовнішнім керуючим приладом 6, бути функціонально пов'язаним з одним з зазначеної кількості насосів з регульованою швидкістю 2, бути вбудованим до одного з зазначеної кількості насосів з регульованою швидкістю 2 та ін. Зазначена кількість насосів з регульованою швидкістю 2 переважно функціонально пов'язана з зовнішнім керуючим приладом 6 з метою регулювання швидкості насоса, або альтернативно принаймні один з зазначеної кількості насосів з регульованою швидкістю 2 може містити вбудований прилад управління (не показаний). 2 UA 114294 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Вираз "з регульованою швидкістю" містить всі можливі шляхи зміни швидкості насоса, головним чином на увазі мається регулювання частоти струму живлення за допомогою перетворювача частоти, частотно-регульованого приводу, вбудованого у насос або зовнішнього, при цьому зовнішній частотно-регульований привод переважно розташований поруч з зовнішнім керуючим приладом 6. Однак також мається на увазі внутрішнє або зовнішнє регулювання напруги живлення, внутрішнє механічне гальмо, яке переважно спрацьовує на ведучому валу насоса та ін. Відповідно, на загальному рівні винаходу не має переважного значення яким чином контролюється швидкість насоса, а лише той факт, що швидкість насоса можна регулювати/контролювати. Спосіб відповідно до винаходу спрямований на керування принаймні частиною такої насосної станції 1, яка містить декілька насосів з регульованою швидкістю 2, з метою зниження до мінімуму питомого енергоспоживання Епит зазначеної принаймні частиною насосної станції 1. Насосну станцію 1 слід у зв'язку з цим розглядати як певне обладнання, до якого надходить рідина на вході і з якого відкачується рідина на виході. У відношенні до цього винаходу насосну станцію слід розглядати незалежно від типу рідини, а також незалежно від джерела, з якого надходить рідина, і від того місця, куди вона відкачується. Визначення "кількість насосів з регульованою швидкістю" стосується загальної кількості насосів 2, серед яких можливо регулювати швидкість окремого насоса, переважно завдяки контролюванню частоти струму живлення F до кожного насоса з метою зміни швидкості певного насоса, при цьому швидкість пропорційна частоті струму живлення. Відповідно, така насосна станція 1 може містити один або більше насосів, принаймні один насос 2 з яких є з регульованою швидкістю. У разі якщо до складу насосної станції входить декілька насосів з регульованою швидкістю 2, вони можуть періодично змінюватися, що у цьому документі не розглядається. Головним для цього винаходу є те, що не відбувається вимірювання об'єму перекачуваної рідини або його використання у зв'язку з визначенням питомого енергоспоживання Е пит. Натомість винахід базується на сумі об'ємів перекачуваної рідини впродовж певного періоду часу, зазвичай однієї доби, яка є більш менш постійною, як видно впродовж довшого періоду часу. У цій патентній заявці зазначений період часу надалі називається періодом експлуатації і переважно дорівнює n*24 годин, де n є позитивним цілим числом. Слід розуміти, що період експлуатації може мати іншу тривалість, не відхиляючись від загальної ідеї цього винаходу, та/або що тривалість періоду експлуатації змінюється впродовж року. Наприклад, період експлуатації може дорівнювати одному циклу роботи насоса, до якого входить період, впродовж якого насос працює, а саме відкачує рідину з рівня запуску до рівня зупинки, та період, впродовж якого насос не працює, тобто коли рівень рідини підіймається з рівня зупинки до рівня запуску насоса. Порядок відносно один іншого періоду, в якому насос працює, та періоду, в якому насос відповідно не працює, є довільним. Слід підкреслити, що спосіб відповідно до винаходу може бути застосований до однієї або декількох повних насосних станцій, які прямо чи опосередковано пов'язані одна з іншою. Наприклад, спосіб може бути застосований у вбудованому керуючому приладі насоса 2 або у зовнішньому керуючому приладі 6 пульту управління, при цьому зовнішній контрольний прилад 6 функціонально пов'язаний з насосом 2. Надалі винахід буде описаний застосованим у насосі 2 насосної станції 1, якщо не зазначено інше, але відповідне діє, коли винахід застосований у зовнішньому керуючому приладі 6. Насосна станція 1 має рівень рідини, позначений h, який у цій патентній заявці складає відстань між рівнем рідини у стічному резервуарі 3 та впуском насоса 2 (див. Фіг. 1), рівень рідини насосної станції h напряму пов'язаний з фактичною висотою підйому насоса 2, яка зростає зі зниженням рівня рідини насосної станції h. Після заповнення стічного резервуару 3 рідиною рівень рідини насосної станції h підвищується, а коли насос 2 працює і відкачує рідину, рівень рідини насосної станції h знижується. Слід відмітити, що стічний резервуар 3 може наповнюватися рідиною в той самий час, коли насос 2 працює і відкачує рідину. У цьому виданні поточний період експлуатації також іменується третім періодом експлуатації t3, якому передував вигаданий або минулий перший період експлуатації t1 та вигаданий або минулий другий період експлуатації t2. Вигадані періоди експлуатації використовуються, коли минулі/чинні періоди експлуатації ще не відбулися, наприклад під час запуску або повторному запуску насоса, насосної станції, реєстратора насосної станції та ін. Перший період експлуатації t1, другий період експлуатації t2 та третій період експлуатації t3 необов'язково мають йти у безпосередній послідовності, а можуть бути відокремлені одним або більше періодами експлуатації, для яких параметри не реєструвалися. Відповідно, коли третій період експлуатації t3 завершений і параметри зареєстровані, він вважається другим періодом експлуатації t2, а новий чинний період експлуатації, можливо новим третім періодом 3 UA 114294 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 експлуатації t3, попередній другий період експлуатації стане першим періодом експлуатації t1, а попередній перший період експлуатації випадає з реєстру та/або можливо буде заархівований для можливості аналізу роботи насосної станції 1. На Фіг. 2 та 3 показані варіанти способу керування принаймні частиною насосної станції 1, що складається з декількох насосів з регульованою частотою 2, які мають перевагу, в цілому позначені 7. Слід відмітити, що спосіб 7 відповідно до винаходу може бути поширений за допомогою одного або більше підпорядкованих способів та/або використовуватися паралельно/послідовно з іншими способами керування. У зв'язку з нижченаведеним описом також слід взяти до уваги Фіг. 5, але слід розуміти, що крива на Фіг. 5 необов'язково реєструється і не є необхідною для способу відповідно до винаходу. Зараз звернемо увагу на Фіг. 2 та 3 та на кроки способу, які є спільними для варіантів, які мають перевагу. Спосіб 7 запускається, і далі проводиться перевірка, чи насосна станція 1 знаходиться в середині третього періоду експлуатації t3 або чи був третій період експлуатації t3 завершений, тобто за умови виконання умови Т≥t3, де Т є часом поточного періоду експлуатації, який вже минув. У відношенні до завершення одного періоду експлуатації та початку іншого вимірювання минулого часу Т поточного періоду експлуатації дорівнює нулю. Слід відмітити, що Т також може бути фактичним або абсолютним часом, і у цьому випадку натомість перевіряється відношення між фактичним часом і декількома третіми періодами експлуатації, тобто наприклад кожного разу коли фактичний час дорівнює 00:00, починається новий період експлуатації. Якщо період експлуатації був завершений, спосіб 7 переходить до підпорядкованого способу під назвою "Знайти V3", спрямованого на знаходження оптимальної швидкості насоса V3 третього періоду експлуатації t3, який тільки почався або почнеться пізніше, з метою зниження до мінімуму питомого енергоспоживання Е пит зазначеної принаймні частини насосної станції 1. Підпорядкований спосіб "Знайти V3" буде описаний більш детально нижче після опису всього способу 7. Після підпорядкованого способу "Знайти V3" або якщо насосна станція 1 знаходиться в середині третього періоду експлуатації t3, тобто якщо умова Т≥t3 не виконується, спосіб 7 продовжується наступним кроком "Знайти рівень рідини насосної станції, h". Рівень рідини насосної станції h визначається за допомогою певної форми конструкції звичайного рівнеміру, яка може складатися з одного або більше рівнемірів 5, наприклад безперервних та/або дискретних рівнемірів. Після визначення рівня рідини насосної станції h проводиться перевірка, чи рівень рідини насосної станції h у стічному резервуарі 3 є нижчим за рівень рідини, що відповідає рівню рідини зупинки насоса hстоп, тобто чи виконується умова hhстарт не виконується або післязапуску насоса 2 на швидкості V3, спосіб 7 завершується і повертається на початок відповідно до переважного варіанту згідно з Фіг. 2. Відповідно до альтернативного варіанту згідно з Фіг. 3 проводиться перевірка, чи рівень рідини насосної станції h у стічному резервуарі 3 знижується, якщо умова h>hстарт не виконується або після запуску насоса 2 на швидкості V3. Якщо рівень рідини насосної станції h знижується, це означає, що насос 2 працює і відкачує рідину, і що рівень рідини у стічному резервуарі 3 знижується, але що рівень рідини зупинки насоса hстоп ще не досягнутий. Спосіб 7 завершується і повертається на початок. Слід відзначити, що кроки перевірки умов hhстарт разом з відповідним наступним кроком способу можуть мінятися місцями, що не впливає на спосіб в інших відношеннях. Якщо рівень рідини насосної станції h не знижується, робиться перевірка, чи насос працює, тобто чи швидкість насоса Vн є відмінною від нуля. Якщо швидкість насоса Vн дорівнює нулю, це означає, що рівень рідини насосної станції h знаходиться між рівнем зупинки насоса hстоп та рівнем запуску насоса hстарт, а також що насосна станція знаходиться на етапі заповнення періоду експлуатації, після чого спосіб 7 завершується і повертається на початок. Якщо швидкість насоса Vн відрізняється від нуля, зазвичай це означає, що насос 2 працює і відкачує рідину, але що поточний вхідний потік рідини до насосної станції 1 є рівним або більшим за вихідний потік рідини, альтернативно це може бути ознакою того, що насос 2 зовсім не працює, наприклад, у наслідок його поламки, альтернативно це є ознакою того, що швидкість насоса 4 UA 114294 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 менша мінімальної можливої швидкості Vmin, за якої насос 2 все ще може перекачувати рідину. Якщо рівень рідини насосної станції h не знижується, швидкість насоса Vн підвищується на параметр В1, переважно відповідно до збільшення частоти струму живлення на 1-5 Гц, і додатково поточна швидкість насоса V3 поточного третього періоду експлуатації t3 підвищується на параметр В2, переважно відповідно до збільшення частоти струму живлення на 0,1-0,5 Гц. Потому спосіб 7 завершується і повертається на початок. Слід зазначити, що впродовж одного і того ж періоду експлуатації за нормальних умов експлуатації насос 2 може працювати декілька разів. Крім того, слід відзначити, що насосна станція 1 може мати максимальний припустимий рівень рідини насосної станції hmax, і, якщо від досягнутий, переважно швидкість насоса 2 підвищується до більшої швидкості або до максимальної припустимої швидкості насоса Vmax, щоб не допустити затоплення стічного резервуару 3, а якщо це не допоможе, запускається один або більше подальших насосів, переважно на зазначеній максимальній припустимій швидкості Vmax, на поточній швидкості насоса V3 поточного третього періоду експлуатації t3 або на іншій прийнятній швидкості. Якщо до насосної станції 1 входить декілька насосів, насоси, які чергуються, можуть працювати у тому самому періоді експлуатації. У зв'язку з завершенням третього періоду експлуатації t3 у варіанті, який має перевагу, реєструються поточна швидкість насоса V3 третього періоду експлуатації t3 і поточне питоме енергоспоживання Епит3 третього періоду експлуатації t3. У альтернативному варіанті реєструється, чи швидкість насоса V3 вища або нижча швидкості V2 другого періоду експлуатації t2 та чи питоме енергоспоживання Епит3 вище або нижче питомого енергоспоживання Епит2 другого періоду експлуатації t2. Замість третьої швидкості насоса V3 у реєстрації може використовуватися відповідне третє значення А3 еквівалентної величини. Еквівалентною величиною може бути частота струму живлення, напруга живлення, потужність механічного гальмування ведучого валу насоса або інша відповідна еквівалентна величина. Слід відзначити, що, якщо спосіб 7 відповідно до винаходу впродовж поточного третього періоду експлуатації t3 потребує встановлення швидкості насоса Vн на будь-яке значення, відмінне від, наприклад, нуля та V3, переважно параметри цього періоду експлуатації не мають реєструватися. Підпорядкований спосіб "Знайти V3" зображений на Фіг. 4 і починається з кроку отримання вхідних даних у формі набору параметрів, цей набір параметрів може бути встановленими параметрами двох вигаданих періодів експлуатації, зареєстрованими параметрами двох минулих періодів експлуатації або комбінацією встановлених параметрів вигаданого періоду експлуатації та зареєстрованих параметрів минулого періоду експлуатації. Параметри, встановлені оператором/виробником насоса/програмістами, наприклад, використовуються у перших фактичних періодах експлуатації насосної станції 1, доки не отримані зареєстровані параметри. На базі зазначеного набору параметрів взаємне умовне відношення визначається між першим значенням А1 зазначеної величини, що відповідає першій швидкості насоса V1 і визначається на основі зазначеного набору параметрів, при цьому перше значення А1 стосується вигаданого або минулого першого періоду експлуатації t1, та другим значенням А2 зазначеної величини, що відповідає другій швидкості насоса V2 і визначається на основі зазначеного набору параметрів, при цьому друге значення А2 стосується вигаданого або минулого другого періоду експлуатації t2, та між першим питомим енергоспоживанням Е пит1, що визначається на основі зазначеного набору параметрів і стосується зазначеного першого періоду експлуатації t1, та другим питомим енергоспоживанням Епит2, що визначається на основі зазначеного набору параметрів і стосується зазначеного другого періоду експлуатації t2. На базі зазначених визначних взаємних умовних відношень далі визначаються вихідні дані у формі третього значення А3 зазначеної величини, що відповідає третій швидкості насоса V3 третього періоду експлуатації t3, який може бути періодом експлуатації безпосередньо наступним за другим періодом експлуатації t2 або майбутнім періодом експлуатації. Третє значення А3 величини дорівнює А2-В3, якщо виконуються умови А2Епит1, при цьому В3, В4, В5 та В6 є параметрами зазначеної величини. Далі підпорядкований спосіб "Знайти V3" повертається до способу 7. Параметри В3, В4, В5 та В6, кожен з яких становить різницю між третім значенням А3 та другим значенням А2, є переважно визначеними заздалегідь, але альтернативно - це змінні, що залежать, наприклад, від значення А2, відношення між А1 та А2 та/або відношення між Е пит1 та Епит2 та ін. Параметри В3, В4, В5 та В6 переважно мають однакове значення, але доцільним є, 5 UA 114294 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 щоб параметри В3, В4, В5 та В6 мали різні значення з метою попередження коливань способу "Знайти V3" між двома значеннями навкруги оптимальної швидкості насоса. В альтернативному варіанті параметр В3 рівний В5, але відрізняється від В4, який у свою чергу дорівнює В6. Кожний з параметрів В3, В4, В5 та В6 відповідає переважно зміні частоти струму живлення вищій 0,5 Гц та нижчій 5 Гц, переважно нижчій 2 Гц і найбільш переважно 1 Гц. Переважно зміна частоти струму живлення на 1 Гц відповідає приблизно зміні швидкості насоса на 2-5 відсотків, при цьому у якості орієнтиру за 100 % приймається максимальна припустима швидкість насоса Vmax. Крім того, перевага надається зменшенню параметрів В3, В4, В5 та В6, наприклад, удвічі або утричі, якщо виявиться, що підпорядкований спосіб "Знайти V3" коливається навколо оптимальної швидкості насоса. Слід відмітити, що вищезазначений параметр В2, зображений у тій самій величині, що і параметри В3, В4, В5 та В6, має бути малим у відношенні до В3, В4, В5 та В6, наприклад, не більше 15 % від В3, В4, В5 та/або В6. У переважних варіантах втілення перше значення А1 зазначеної величини складається з швидкості насоса V1, першої частоти струму живлення F1 або першої напруги живлення S1, а друге значення А2 зазначеної величини складається з швидкості насоса V2, другої частоти струму живлення F2 або другої напруги живлення S2, а третє значення А3 зазначеної величини складається з швидкості насоса V3, третьої частоти струму живлення F3 або третьої напруги живлення S3. У переважному варіанті вищезазначений набір параметрів містить перше значення А1 зазначеної величини та відповідне перше питоме енергоспоживання Е пит1, а також зазначене друге значення А2 зазначеної величини та відповідне друге питоме енергоспоживання Е пит2. В альтернативному варіанті набір параметрів містить, наприклад, зазначене друге значення А2, а також функцію відрізку кривої між другим значенням А2 та першим значенням А1, за якою можна визначити вищезазначені взаємні умовні відношення. У додатковому альтернативному варіанті набір параметрів містить друге значення А2 та перше значення А1, а також нахил сегменту кривої між двома значеннями величини, за яким можна визначити вищезазначені взаємні умовні відношення. Слід зазначити, що існують інші набори параметрів, за якими можна визначити вищезазначені взаємні умовні відношення, навіть якщо у цьому документі більше немає прикладів варіантів. Слід відзначити, що значення з додаткових вигаданих або минулих періодів експлуатації можуть бути використані для перевірки, чи підпорядкований спосіб "Знайти V3" коливається навколо оптимальної швидкості насоса. Нижче наведені різні способи розрахунку питомого енергоспоживання Е пит, а точніше, яким чином розрахувати параметр часу k з вищенаведеної формули питомого енергоспоживання Епит=k*E. Епит фактично дорівнює спожитій енергії, поділеній на перекачаний об'єм впродовж певного минулого часу, або дорівнює поточному енергоспоживанню, поділеному на поточний потік. Відповідно до винаходу параметр часу k використовується замість миттєвого потоку або перекачуваного об'єму, і цей параметр часу може бути рівним 1 або з поправкою на часовий проміжок періоду експлуатації, вертикальну відстань між рівнем рідини запуску насоса hстарт та рівнем рідини зупинки насоса hстоп, кількість запусків впродовж періоду експлуатації, час роботи насоса впродовж періоду експлуатації, час простою насоса впродовж періоду експлуатації, швидкість рівня рідини та ін. Нижче наведені деякі приклади, але винахід ними не обмежується. Відповідно до першого варіанту тривалість періоду експлуатації становить n*24 годин, а параметр часу k розраховується за формулою k=1/(n*24). Цей варіант використовується, коли вхідний потік є передбачуваним і майже постійним впродовж періоду експлуатації, як це видно з більш довгого періоду часу. Відповідно до другого варіанту тривалість періоду експлуатації дорівнює n*24 годин, а параметр часу k розраховується за формулою k=1/(c*(n*24)), де с - компенсаційний параметр. Цей варіант використовується, коли вхідний потік є менш передбачуваним і більш нерівномірним впродовж періоду експлуатації, як це видно з більш довгого періоду часу. Переважно компенсаційний параметр с може бути розрахований відповідно до формули с=хвкл/Σtвкл, де хвкл - кількість разів запуску насоса впродовж минулого періоду експлуатації, а Σtвкл - загальний час, впродовж якого насос працював у минулому періоді експлуатації. У якості альтернативи компенсаційний параметр с може бути розрахований відповідно до формули с=ΣL/Σtвмк, де L - вертикальна відстань між рівнем рідини запуску насоса hстарт та рівнем рідини зупинки насоса hстоп, а ΣL - загальна вертикальна відстань, відкачана впродовж минулого періоду експлуатації, незалежно від вхідного потоку, коли насос 2 працював. Σtвмк загальний час, впродовж якого насос працював у минулому періоді експлуатації. Відповідно до третього варіанту тривалість періоду експлуатації дорівнює s секунд, де s позитивне ціле число, а параметр часу k розраховується за формулою k=1/(c*s), де с компенсаційний параметр. Дивіться Фіг. 6, де Δtвмк є рівним Δtвимк, кожний з яких дорівнює 6 UA 114294 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 довжині періоду експлуатації, s секунд. Переважно тривалість s секунд періоду експлуатації знаходиться в інтервалі 60-120 секунд. Компенсаційний параметр с переважно розраховується за формулою с=(Δhвмк+Δhвимк), де Δhвмк - зміна рівню рідини насосної станції впродовж минулого періоду експлуатації, який відбувається у зв'язку з закінченням активного періоду, впродовж якого один з зазначеної кількості насосів з регульованою швидкістю 2 працює і за яким безпосередньо слідує неактивний період, впродовж якого зазначений насос не працює, а Δhвимк - це зміна рівню рідини насосної станції впродовж наступного періоду експлуатації, який відбувається у зв'язку з початком безпосередньо наступного неактивного періоду. У цьому варіанті припускається, що вхідний потік на початку неактивного періоду такий самий, що і вхідний потік наприкінці попереднього активного періоду. Додавання Δhвмк до Δhвимк звертає увагу на розмір вхідного потоку, коли насос 2 працював. Δtвмк та Δtвимк мають знаходитися якнайближче до моменту часу, коли рівень рідини насосної станції h досягає рівню рідини зупинки насоса hстоп, однак Δtвмк має бути достатньо далеко від моменту часу, коли рівень рідини насосної станції h досягає рівню рідини зупинки насоса hстоп, щоб не зазнавати впливу так званого ефекту захлинання насоса 2, тобто коли насос 2 всмоктує повітря, а Δtвимк має бути достатньо далеко від моменту часу, коли рівень рідини насосної станції h досягає рівню рідини зупинки насоса hстоп, щоб не зазнавати впливу так званого сифонного ефекту відвідної труби 4, тобто коли рідина затягується до відвідної труби 4 за інерцією відкачування після відключення насоса 2, або ефекту відтоку з відвідної труби 4 після зупинки насоса 2. Відповідно до четвертого варіанту, який є сумішшю декількох вже перелічених варіантів, період експлуатації містить період, коли насос працює, тобто tвмк, та період, коли насос не працює, тобто tвимк, при цьому черга розташування є неважливою. hвмк - зміна рівню рідини насосної станції впродовж періоду, коли насос працює, а hвимк - зміна рівню рідини насосної станції впродовж періоду, коли насос не працює. У цьому четвертому варіанті припускається, що вхідний потік впродовж неактивного періоду насоса є таким самим, що і вхідний потік впродовж активного періоду насоса. Слід відмітити, що tвмк та tвимк не мають бути однаковими. Переважно тривалість періоду експлуатації відповідно до цього варіанту дорівнює одному циклу насоса, а L - вертикальна відстань між рівнем рідини запуску насоса hстарт та рівнем рідини зупинки насоса hстоп. Відповідно у цьому переважному варіанті і hвмк і hвимк рівні L, що означає, що tвимк - це час, потрібний рівню рідини насосної станції h для того, щоб піднятися з рівня зупинки насоса hстоп до рівня запуску насоса hстарт, tвимк - це час, потрібний рівню рідини насосної станції h для того, щоб знизитися з рівня запуску насоса hстарт до рівня зупинки насоса hстоп. Параметр часу k розраховується за формулою k=1/(c*tвимір), де с - компенсаційний параметр, а tвимір - частина періоду, коли насос працює і вимірюється спожита електроенергія. Відповідно tвимір має бути рівним або меншим за tвмк. Крім того, спожита енергія Е впродовж періоду tвимір може бути виміряна додаванням миттєвої потужності впродовж періоду tвимір, альтернативно миттєва потужність вимірюється у якийсь момент впродовж періоду tвимір, а потім виміряна миттєва потужність помножується на час tвимір. Загалом компенсаційний параметр с розраховується за формулою с=(hвимк/tвимк + hвмк/tвмк), та у переважному варіанті компенсаційний параметр с відповідно розраховується за формулою с=(L/tвимк + L/tвмк), тобто с є мірою відкачаної кількості рідини впродовж періоду tвимір. Відповідно до п'ятого варіанту, який є окремим варіантом вищезазначеного четвертого варіанту, тривалість періоду експлуатації рівний одному циклу насоса, а спожита енергія визначається для всього періоду, впродовж якого насос працює, тобто tвимір дорівнює tвмк. Після спрощення математичного виразу відповідно до четвертого варіанту отримуємо наступне. Відповідно цикл насоса складається з періоду, коли насос працює, тобто tвмк, та періоду, коли насос не працює, тобто tвимк, іншими словами, тривалість періоду експлуатації дорівнює (tвмк+ tвимк). Параметр часу k розраховується за формулою k=1/(с*(tвмк+ tвимк)), де с компенсаційний параметр. Тривалість циклу насоса переважно входить до інтервалу 1-10 хвилин, але може також дорівнювати декільком годинам. Слід відзначити, що tвмк та tвимк не мають бути однаковими. Переважно компенсаційний параметр с розраховується за формулою с=L/tвимк, де L вертикальна відстань між рівнем рідини запуску насоса hстарт та рівнем рідини зупинки насоса hстоп. Крім того, tвимк - це час, впродовж якого насос не працював у межах минулого циклу насоса. У цьому варіанті припускається, що вхідний потік впродовж неактивного періоду насоса є таким самим, що і вхідний потік впродовж активного періоду насоса. Відповідно до зазначеного п'ятого варіанту спожита енергія Е впродовж періоду експлуатації/циклу насоса може бути виміряна або миттєва потужність може бути виміряна у якийсь момент впродовж 7 UA 114294 C2 5 10 15 20 25 30 періоду циклу насоса, коли насос працює, тобто впродовж tвмк, а потім виміряна миттєва потужність помножується на час tвмк, коли насос працював. Відповідно до варіанту, що має перевагу, миттєва потужність вимірюється наприкінці періоду циклу насоса, коли насос працює. Спосіб 7 відповідно до винаходу може бути застосований для керування насоса як описано вище. Крім того, спосіб 7 може бути застосований у насосній станції у складі декількох насосів з регульованою швидкістю 2, де реєстрування і контроль переважно відбуваються у зовнішньому керуючому приладі 6. Контролюватися може або уся насосна станція 1, незалежно від того, який насос працює, або кожний насос окремо. Коли контролюється уся насосна станція 1, розглядається кожний зареєстрований період експлуатації, незалежно від того, який насос працював, завдяки чому забезпечується більш швидке досягнення оптимальної швидкості окремого насоса, ніж коли контролюється кожний насос окремо, а також зовнішньому контрольному приладові 6 не треба знати, скільки насосів з регульованою швидкістю 2 підключено. Перевагою керування кожного насоса окремо є те, що характеристики окремого насосного агрегату не впливають на інші насосні агрегати, тобто різні типи насосів та насоси різного віку можуть використовуватися поруч. В альтернативному застосуванні реєстрування і контроль відбуваються у вбудованому керуючому приладі у кожному окремому насосі 2, переважно два таких насоси можуть бути функціонально поєднані для обміну інформацією щодо останньої відомої третьої швидкості насоса V3. Можливі модифікації винаходу Винахід не обмежується лише вищеописаними та зображеними на кресленнях варіантами, які наведені лише з метою ілюстрації та прикладів. Ця патентна заявка має покривати всі модифікації й різновиди варіантів, що мають перевагу, описаних у цьому документі, і відповідно цей винахід визначається формулюванням супутньої формули винаходу та її еквівалентами. Відповідно обладнання може бути модифіковане усіма можливими шляхами в межах супутньої формули винаходу. Слід також зазначити, що, хоча терміни "регулювання швидкості" та "швидкість насоса " з метою спрощення використовувалися у формулі винаходу, а також в описі, слід розуміти, що включені також інші еквівалентні значення, такі як контроль частоти струму живлення, контроль напруги живлення та ін., які всі спрямовані на зміну швидкості насоса і які всі мають недвозначне відношення до швидкості насоса. Слід відзначити, що навіть якщо напряму не згадується, що ознаки одного окремого варіанту можуть бути поєднані з ознаками іншого варіанту, це має вважатися очевидним, якщо можливо. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 1. Спосіб керування принаймні частиною насосної станції (1), що містить декілька насосів з регульованою швидкістю (2), причому спосіб (7) спрямований на зниження до мінімуму питомого енергоспоживання Епит. зазначеної принаймні частини насосної станції, який відрізняється тим, що керування насосом з регульованою швидкістю (2) відбувається безліччю циклів включення/виключення протягом робочого періоду (t1, t2, t3), що має задану довжину і швидкість насоса (V1, V2, V3), є постійною кожного разу, коли насос з регульованою швидкістю (2) включений протягом одного і того ж робочого періоду (t1, t2, t3), причому до складу способу входить підпорядкований спосіб (Знайти V3), що містить кроки: * отримання вхідних даних у формі набору параметрів, які відповідають вигаданому або минулому першому періоду експлуатації t1 та вигаданому або минулому другому періоду експлуатації t2; * визначення, на основі зазначеного набору параметрів, взаємного умовного відношення між: першим значенням А1 величини, яке відповідає першій швидкості насоса V1 і визначається на основі зазначеного набору параметрів, причому це перше значення А1 відповідає зазначеному першому періоду експлуатації t1, та другим значенням А2 зазначеної величини, яке відповідає другій швидкості насоса V2 і визначається на основі зазначеного набору параметрів, причому це друге значення А2 відповідає зазначеному другому періоду експлуатації t2, та між: першим питомим енергоспоживанням Епит.1, яке визначається на основі зазначеного набору параметрів і відповідає зазначеному першому періоду експлуатації t1, та другим питомим енергоспоживанням Епит.2, яке визначається на основі зазначеного набору параметрів і відповідає зазначеному другому періоду експлуатації t2; * визначення, на основі зазначених визначених взаємних умовних відношень, а також параметрів В3, В4, В5 та В6 зазначеної величини, вихідних даних у вигляді третього значення 8 UA 114294 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 A3 зазначеної величини, яке відповідає третій швидкості насоса V3 у третьому періоді експлуатації t3, де: A3 дорівнює А2-В3, якщо виконуються умови А2Епит.1. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що питоме енергоспоживання зазначеної принаймні частини насосної станції дається у вигляді попередньо заданого значення Е пит. для вигаданого періоду експлуатації або розраховується за формулою Е пит=k*Е для минулого періоду експлуатації, де Е - це енергія, спожита принаймні одним з зазначеної кількості насосів з регульованою частотою впродовж зазначеного минулого періоду експлуатації, a k - це параметр часу, і де значення А зазначеної величини дається у вигляді попередньо заданого значення для вигаданого періоду експлуатації або зареєстроване для зазначеного минулого періоду експлуатації. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що перше значення А1 зазначеної величини складається зі швидкості насоса V1, друге значення А2 зазначеної величини складається зі швидкості насоса V2, а третє значення A3 зазначеної величини складається зі швидкості насоса V3. 4. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що перше значення А1 зазначеної величини складається з першої частоти струму живлення F1, друге значення А2 зазначеної величини складається з другої частоти струму живлення F2, а третє значення A3 зазначеної величини складається з третьої частоти струму живлення F3. 5. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що перше значення А1 зазначеної величини складається з першої напруги живлення S1, друге значення А2 зазначеної величини складається з другої напруги живлення S2, а третє значення A3 зазначеної величини складається з третьої напруги живлення S3. 6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що набір параметрів включає зазначене перше значення А1 зазначеної величини і відповідне перше питоме енергоспоживання Епит.1, а також зазначене друге значення А2 зазначеної величини і відповідне друге питоме енергоспоживання Епит.2. 7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що параметри В3, В4, В5 та В6 мають попередньо задані значення, кожне з яких відповідає зміні частоти струму живлення більшій 0,5 Гц, але меншій 5 Гц і переважно меншій 2 Гц. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що кожний з параметрів В3, В4, В5 та В6 відповідає зміні частоти струму живлення на 1 Гц. 9. Спосіб за п. 7 або 8, який відрізняється тим, що параметр В3 рівний параметру В5, а параметр В4 рівний параметру В6. 10. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що тривалість періоду експлуатації дорівнює n*24 годин, де n - позитивне ціле число та параметр часу k розраховується за формулою k 1 . n  24 11. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що тривалість періоду експлуатації дорівнює n*24 годин, де n - позитивне ціле число та параметр часу k розраховується за формулою k 45 1 , де c - компенсаційний параметр. c  (n  24) 12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що компенсаційний параметр c розраховується за формулою c xвмк t , вмк де x вмк - це кількість разів запуску насоса впродовж минулого періоду експлуатації, a 50 t вмк загальний час, впродовж якого насос працював у минулому періоді експлуатації. 13. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що тривалість періоду експлуатації дорівнює s секунд, де s - позитивне ціле число і де параметр часу k розраховується за формулою k 1 , де c - компенсаційний параметр. c s 14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що компенсаційний параметр с розраховується за формулою c  hвмк  hвимк  , 9 UA 114294 C2 5 де hвмк - зміна рівню рідини насосної станції впродовж минулого періоду експлуатації, який відбувається у зв'язку з кінцем активного періоду, впродовж якого один з зазначеної кількості насосів з регульованою швидкістю працює, і за яким безпосередньо іде неактивний період, впродовж якого зазначений насос не працює, а hвимк - зміна рівня рідини насосної станції впродовж наступного періоду експлуатації, який відбувається у зв'язку з початком безпосередньо наступного неактивного періоду. Фіг. 1 10 UA 114294 C2 Фіг. 2 11 UA 114294 C2 Фіг. 3 12 UA 114294 C2 Фіг. 4 Фіг. 5 13 UA 114294 C2 Фіг. 6 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14