Автоматика для насоса с гидроаккумулятором


Система водоснабжения работает с большой нагрузкой. Чтобы уберечь насос от быстрого износа, надо непрерывно контролировать его работу. Для этого в системе предусматривают автоматику:

  • Реле давления. Управляет работой скважинного насоса по давлению.
  • Реле сухого хода. Не позволяет насосу перекачивать воздух, если уровень воды в скважине ниже уровня всасывания.
  • Обратный клапан. Блокирует движение воды в обратном направлении, из магистрали в скважину.
  • Гидроаккумулятор. Накапливает воду и компенсирует давление на магистрали.

Это классическая скважинная автоматика. Она самая простая и надежная. Наша компания ставит ее в типовых системах водоснабжения. Кроме того, можно установить «умную» автоматику:

  • Блок управления. Включает насос по давлению, а выключает по потоку. Предусмотрена защита от сухого хода. Таким блоком комплектуются насосы Джилекс. Есть также система Акваробот для установки с насосными станциями.
  • Электронную систему для отслеживания и настройки всех параметров, вплоть до числа оборотов насосного двигателя.

Электронная скважинная автоматика стоит дороже, и при этом она чувствительна к скачкам напряжения. Для нее обязательно нужен стабилизатор.

Общая схема системы водоснабжения с автоматикой

Общая схема системы водоснабжения с автоматикой

Реле давления

Основные рабочие элементы – две пружины и гибкая мембрана. Вода оказывает давление на мембрану. При открывании крана давление в трубах падает, пружина разжимается и замыкает цепь. Скважинный насос включается. Когда кран закрывают, давление воды возрастает, пружина сжимается и цепь размыкается. Насос автоматически выключается.

Реле давления в системе водоснабжения с автоматикой

Реле давления в системе водоснабжения

Большой винт отвечает за нижнее значение P, малый винт – за верхнее. При настройке вращают оба винта, устанавливая допустимые значения. Стандартно реле работает в диапазоне 1,5-3 атм.

Реле давления 

Реле защиты от сухого хода


Соединяется с реле давления последовательно и работает с ним в связке. Если в системе нет воды, то давление падает, скважинный насос не выключается и без защиты от сухого хода быстро сломается. Реле сухого хода отключает скважинный насос, если давление ниже 0,1 атм, и включает, если оно выше 0,7 атм.

Реле защиты от сухого хода

Реле защиты от сухого хода

Отдельный вопрос – выбор скважинного насоса со встроенной автоматикой или без нее. Не придется ставить реле и обратный клапан отдельно. Но такое оборудование дороже и при поломке надо будет менять его целиком. Для насоса без автоматики каждое устройство ставится отдельно, его легче ремонтировать или заменять. Доверьте подбор насосной автоматики специалистам компании Загород. Мы учтем особенности вашей водяной скважины и порекомендуем лучший вариант.

Сливной клапан

Если оставить воду в системе на зиму, то она может замерзнуть и повредить трубы. Для сброса воды используется сливной клапан. Он ставится за скважинным насосом и работает автоматически.


Сливной клапан

Шарик с пружиной прижат и вода не выливается, если давление выше от 0,9 атмосфер. Если оно падает ниже 0,6 атмосфер, то пружина отжимается, и вода вытекает из трубы. Клапан можно ставить только в системе с погружным скважинным насосом. Насосные станции не создают давления и клапан просто не закроется.

Компания Загород устанавливает сливные клапаны Debe (Швеция). Клапан имеет ширину 95 мм и подходит для обсадных труб даже небольшого диаметра. Другие качественные сливные клапаны – Unipump, Belamos, Isk.

Сливной клапан

Важнейшая автоматика для скважинного водоснабжения – это гидроаккумулятор и обратный клапан.

Обратный клапан

Пропускает воду только в одном направлении, из скважины в систему водоснабжения. Элементы клапана – крышка, корпус, пружина, тарельчатый шток с резиновой прокладкой. В колодезных насосах со встроенной автоматикой этот клапан уже есть. Если он не встроен, то его ставят отдельно, сразу за скважинным насосом.

Обратный клапан

Под напором воды тарелка смещается и пропускает воду в трубу. При обратном движении тарелка упирается в выступы (седло) и герметично закрывает просвет клапана.


Обратный клапан

Компания Загород рекомендует обратные клапаны ITAP (Италия). Корпус клапана изготовлен из латуни, диск из нейлона, а уплотнение из жесткого каучука NBR. Рабочие температуры – от -20 до 100 градусов Цельсия. Также хорошо себя зарекомендовали клапаны Tiemme, Danfoss, Valtec.

Гидроаккумулятор для водоснабжения

Металлический бак с резиновой мембраной (грушей). В бак через ниппель закачивается воздух с P=1,5 атм. Когда закрывают кран, давление в системе повышается, вода наполняет грушу и сжимает воздух в баке. Вода – несжимаемая жидкость, и, чем больше воды в баке, тем выше в нем давление. Когда краны открывают, давление падает и воздух выталкивает воду из мембраны в трубу.

Гидроаккумулятор для водоснабжения

У гидроаккумулятора две основных функции:

  • Защита от гидроудара. При закрывании кранов поток воды встречает преграду и возможен гидроудар. Очень сильный удар может повредить трубы и даже сорвать скважинный насос. Гидробак временно забирает лишнюю воду, ударная волна не возникает.
  • Защита скважинного насоса от быстрого изнашивания. В баке накапливается вода, которая при открывании крана поступает в систему. Реле «не чувствует», что давление упало, и не включает насос. Тем самым экономится его рабочий ресурс.

Подбор гидроаккумулятора по объему

Для вычисления объема гидробака выведена формула:

Подбор гидроаккумулятора по объему

Где:

16,5 – коэффициент;

Q – общий расход воды домовой сантехникой, л/мин;

А – лимит включений насоса в час;

Pмин – P в системе, когда скважинный насос включен (в среднем 1,4 атм);

Pмакс – P в системе, когда скважинный насос выключен (в среднем 2,8 атм);

P0 – Р воздуха в пустом гидроаккумуляторе (Pмин минус 10%).

Примерный расчет объема гидроаккумулятора:

  • А – до 20 включений в час;
  • Q – 35 л/мин;
  • P0 – 1,26 атм.

Подставляем цифры в формулу и получаем:

Примерный расчет объема гидроаккумулятора

Многие задают вопрос, нужен ли гидробак с «умной автоматикой». Она включает и выключает скважинный насос при изменении давления и гидробак в идеале не нужен. Мы считаем, что гидроаккумулятор надо ставить обязательно. Всегда есть вероятность, что автоматика даст сбой. Лучше заранее обезопасить себя и поставить гидробак, чем потом тратиться на ремонт.

Где ставить скважинную автоматику?


Если делают скважину с кессоном, то автоматику ставят в нем. Есть риск затопления и короткого замыкания. Кессон должен быть абсолютно герметичным. При обвязке через скважинный адаптер автоматику монтируют в доме. Может потребоваться место под гидробак, но вся электрика в безопасности. Про выбор варианта обвязки читайте в нашей статье Водоснабжение в частном доме.

Где ставить скважинную автоматику?

Где ставить скважинную автоматику?

Обратный клапан монтируют на трубе в скважине, сразу после насоса. Гидробак, реле давления и манометр подсоединяют к пятивыводному штуцеру. Реле сухого хода ставят на трубе после блока автоматики и соединяют проводами с реле давления.

Компания Загород оснащает системы водоснабжения автоматикой от лучших производителей. Мы делаем проект системы, подбираем оборудование и устройства автоматики. Рассчитываем смету прямо на участке, прописываем в ней все необходимое, вплоть до фитингов. Доставляем все на монтаж строго по смете. Вам не придется что-то докупать или ждать, пока это купит монтажник.

Почему лучше заказать водоснабжение у нас, а не у частного мастера?

  • Принимаем оплату в рассрочку за 6 месяцев. Нет процентов.
  • Производим монтаж с контролем качества (фотоотчеты, технадзор).
  • Даем официальную гарантию на монтаж – 1 год со дня выполнения работ.

Звоните нам, чтобы заказать установку водопровода с качественной автоматикой! Мы работаем в СПБ, Москве, Екатеринбурге и Пскове, без обедов и выходных. Можно отправить заявку с сайта. Мы вам перезвоним, предварительно рассчитаем цену и назначим выезд инженера-замерщика.

Источник: 3agorod.ru

Место прибора в системе подачи воды

Гидроаккумулятор (ГА) состоит из емкости, клапана для стравливания, фланца, 5-выводного штуцера (тройника) с муфтами для соединения, а также реле давления (управляющего узла), которое задает ритм всей работе.

Функции:

  • главный управляющий элемент
  • обеспечивает работу без перегрузок
  • контролирует оптимальное наполнение бака водой
  • продлевает срок службы мембраны и всего оборудования в целом

Манометр, который показывает давление в баке, есть в комплекте или докупается отдельно.

реле давления воды


Насос выкачивает воду из скважины, направляет ее по трубам. Далее, она попадает в ГА, а из него – в домашний трубопровод.  Задача мембранного бака – поддерживать стабильное давление, а также цикл работы помпы. Для нее существует определенный максимум активаций – около 30 в час. При превышении механизм испытывает нагрузки и через короткое время может выйти из строя. Отрегулировать реле давления воды нужно так, чтобы устройства работали, как положено, не превышая критической нагрузки.

Под настройкой накопительного бака подразумевают создание требуемого количества атмосфер в нем самом и правильное выставление порогов срабатывания помпы

Устройство и принцип работы

Прибор имеет вид коробки различной формы с элементами управления под крышкой. Она крепится к одному из выходов штуцера (тройника) емкости. Механизм оснащен небольшими пружинами, которые регулируют, поворачивая гайки.

Принцип работы по порядку:

  1. Пружины соединены с мембраной, реагирующей на скачки нажима. Увеличение показателей сжимает спираль, уменьшение приводит к растяжению.
  2. Контактная группа реагирует на указанные действия, смыкая или размыкая контакты, тем самым передавая сигнал насосу. Схема подключения обязательно учитывает подсоединения его электрокабеля к устройству.
  3. Накопитель заполняется – нажим растет. Пружина передает силу напора, устройство срабатывает согласно выставленным значениям и выключает помпу, передавая ей команду об этом.
  4. Жидкость расходуется – натиск слабеет. Это фиксируется, двигатель включается.

устройство реле давления воды

Узел состоит из таких деталей: корпус (пластик или металл), мембрана с крышкой, латунный поршень, шпильки с резьбой, пластины из металла, муфты под кабели, колодки для клемм, платформа на шарнирах, чувствительные пружины, контактный узел.

Алгоритм действия управляющего устройства максимально простой. Механизм реагирует на изменение количества атмосфер внутри накопителя. Подвижную платформу поднимают или опускают пружины в зависимости от нажима на поршень, а та в свою очередь взаимодействует с контактами, которые подают сигнал помпе о старте или прекращении закачки.

Установка

Зачастую комплект ГА продается в разобранном состоянии, и контролирующий блок нужно монтировать самому.

Подключение реле давления к гидроаккумулятору поэтапно выглядит так:

  1. Станцию отключают от сети. Если в накопитель уже накачали воду, то ее сливают.
  2. Прибор фиксируется стационарно. Он навинчивается на 5-выводной штуцер агрегата или на выходной патрубок и должен быть жестко закреплен.
  3. Схема подключения проводов обычная: есть контакты для сети, насоса, а также заземление. Кабели пропускают сквозь отверстия на корпусе и подсоединяют к контактным колодкам с клеммами.

Настройка

Перед тем как отрегулировать реле, нужно учесть, что его значения неразрывно связаны с давлением внутри мембранного бака. Сначала нужно создать требуемую величину нажима внутри него, а потом перейти к работе с рассматриваемым элементом управления.

Регулировку проводят в 3 этапа:

  • давление внутри ГА
  • уровень запуска помпы
  • отметка отключения

Для оптимальной работы необходимо подгонять параметры несколько раз опытным путем, учитывая расход воды, высоту труб и величину напора в них.

Показатели внутри гидроаккумулятора

Желательно чтобы регулировка давления в гидроаккумуляторе учитывала следующие примеры и правила:

  • для одноэтажного дома достаточно 1 бара, а если бак установлен в подвале, то добавляют еще 1
  • значение должно быть больше, чем в наиболее высокой точке водозабора
  • сколько атмосфер должно быть внутри емкости определяют по следующей формуле: к высоте труб до самой верхней точки забора воды добавляют 6 и полученный результат делят на 10
  • если точек потребления много или разветвление трубопровода значительное, то к полученной цифре добавляют еще немного. Сколько добавить определяется опытным путем. Для этого есть следующее правило. Если значение занижено, то вода не будет доставляться к приборам. Если оно будет завышено, то ГА будет постоянно пуст, натиск будет слишком силен, а также возникнет риск разрыва мембраны.

Для того чтобы повысить давление в гидроаккумуляторе, воздух подкачивают обыкновенным велосипедным насосом (на корпусе есть специальный золотник), для понижения – его стравливают. Пневмоклапан для этого расположен под декоративной накладкой. Процедуру нужно делать при отсутствии напора воды, для чего требуется просто закрыть краны.

накачать воздух в насосную станцию

Величину показателей определяют манометром, подключаемым к золотнику. Коррекцию производят после того, как насос отключился. Перепад давления создают, открывая кран в ближайшей точке.

Производители стандартно устанавливают давление в баке в 1,5 – 2,5 бар. Его увеличение уменьшает полезное пространство внутри емкости и повышает давление в системе – это нужно учитывать при расчетах.

Основы регулировки порогов срабатывания

Есть две пружины с гайками: большая отвечает за значения для отключения насоса, меньшая – для включения. Болты отпускаются или закручиваются, тем самым производится регулировка.

Настройка реле давления гидроаккумулятора будет качественной, если соблюдать такие правила:

  • средняя рекомендуемая разница между значениями для включения и выключения насоса – 1 — 1,5 атм
  • давление внутри ГА должно быть ниже, чем выставленное значение для включения насоса на 10 %. Пример: если отметка для активации выставлена на 2,5 бара, а для выключения – на 3,5 бара, то внутри емкости должно быть 2,3 бара
  •  гидроаккумулятор и блок управления имеют свои границы нагрузки – при покупке нужно проверить, совпадают ли они с расчетами по системе (высота труб, количество точек забора, частота расхода)

Рассматриваемый механизм контролирует максимальную и минимальную величину давления в баке. Он поддерживает разницу его значений при активации и выключении станции. Предел его настроек зависит от мощности и часового расхода помпы.

Заводские параметры указывают в техпаспорте товара. Обычно они такие:

  • предельные границы – 1 – 5 атм
  • диапазон функционирования насоса – 2,5 атм
  • стартовая отметка – 1,5 атм
  • максимальна отметка для отключения – 5 атм

Подготовка и пример выставления нужных значений

Подготовка:

  • бак подключают
  • регулировку управляющего узла осуществляют под давлением, систему не отключают от питания
  • внутри агрегата давление должно быть ниже на 10 – 13%, чем у насосной станции. То есть примерно на 0,6 – 0,9 атм, чем отметка, при которой включается мотор
  • все краны закрывают
  • выставленный уровень проверяется манометром в течение часа, чтобы убедиться, нет ли утечек
  • снимают крышку корпуса блока, чтобы иметь доступ к гайкам и наблюдать за пружинами

регулировка реле давления воды

Настройка с примером выставления отметок 3,2 атм для отключения и 1,9 атм для включения (двухэтажный дом):

  1. Запускают помпу, чтобы определить напор в системе. Она должна заполнить накопительную часть устройства и повысить давление.
  2. Определяют, на каком показателе манометра произойдет отключение (обычно это не более 2 атм.) При превышении в действие вступает малая пружина, что отчетливо видно.
  3. Мотор остановлен выше 3,2 – 3,3 атм, этот показатель уменьшают, вращая гайку на малой пружине по четверть оборота, так как она очень чувствительна, до тех пор пока мотор не включится.
  4. Делают проверку манометром: 3 – 3,2 атм будет достаточно.
  5. Включают кран, чтобы сбросить натиск и чтобы ГА освободился от жидкости и фиксируют манометром отметку активации помпы, обычно это 2,5 атм – достигнут нижний показатель давления.
  6. Чтобы уменьшить нижний порог, вращают болт большой пружины против часовой стрелки. Далее, старт насоса до поднятия давления на необходимый уровень, после чего нужно манометром проверить давление. Приемлемое значение – 1,8 – 1,9 атм. При «провале» гайку вращают по часовой стрелке.
  7. Еще раз немного подгоняют малую пружину, уточняя уже выставленные пороги.

Болты для регулировки очень чувствительные – поворот всего на 3/4 оборота может добавить 1 атм. Давление включенной помпы должно быть на 0,1 – 0,3 атм больше, чем в пустом накопителе, что исключит повреждение «груши» внутри его.

Процесс настройки кратко

Для лучшего понимания, как настроить реле давления, изложим процесс четче:

  • отметка включения помпы (минимальное давление): вращение болта большой пружины по часовой стрелке увеличивает стартовую отметку, против – уменьшает;
  • значение для отключения: двигают малую пружину, при закручивании – разница давления увеличивается, при откручивании – отметка срабатывания уменьшается;
  • результат проверяют открыванием крана и сливанием воды, фиксируя момент включения помпы;
  • внутреннюю силу нажима регулируют, спуская или накачивая воздух и проверяя это манометром.

Увеличением заводских параметров включения (выше 1, 5 атм) создается риск критической нагрузки на мембрану гидробака. Рабочий диапазон помпы регулируют, учитывая максимально возможную нагрузку для водоразборной арматуры. Уплотнительные кольца бытовых кранов максимально выдерживают 6 атм.

Обслуживание, неполадки, эксплуатация

Профилактические действия и ремонт:

  • механические чувствительные части необходимо проверить и отрегулировать
  • контакты желательно почистить
  • при несрабатывании не спешите разбирать механизм – сначала попробуйте легко постучать не слишком тяжелым предметом по корпусу
  • шарниры «качелек» смазывают консистентной смазкой раз в год
  • не закручивайте гайки регулировки полностью – механизм не будет работать

Если прибор не держит давление, неправильно срабатывает или вообще не работает, воздержитесь от поспешных выводов и не выбрасывайте его.  Пыль, мусор, песок в мембранном пространстве не дают ему нормально реагировать. Действия по исправлению проблемы такие:

  1. Открутить 4 болта на дне, снять накладку с входным патрубком и крышку.
  2. Осторожно промыть мембрану, а также полости вокруг нее.
  3. Установить все элементы в обратном порядке.
  4. Снова выставить пороги и осуществить пробный запуск.

Мастера рекомендуют, перед тем как правильно настроить реле, не превышать верхний порог больше на 80% максимально допустимых значений для конкретной модели, которые указаны в инструкции (стандартно около 5 – 5,5 атм.).

Для качественной работы в трубопроводе не должно быть воздуха. Периодически (раз в 3 – 6 мес.) нужно проверять выставленные пороги срабатывания, показатели давления в ГА, и стравливать или подкачивать воздух. Прежде чем приступить к настройке, нужно узнать, сможет ли реле давления для гидроаккумулятора и сам агрегат выдержать требуемые нагрузки, отвечают ли им его технические возможности.

Источник: oskvazhine.ru

Что такое автоматика для скважины

Автоматические системы управления включают в себя электронику (реле давления, холостого хода, протока), манометр, гидроаккумулятор или модули, в которых эти элементы объединены – все они отвечают за оптимальное функционирование водопроводной магистрали.

В водоподающей линии автоматика выполняет следующую роль:

  1. Управляет электронасосом, отключая его по мере наполнения магистрали. В высокотехнологичных системах вместо отключения используется регулировка его скорости вращения электродвигателя.
  2. Защищает водопроводную магистраль от гидроударов и способствует созданию некоторого водного запаса при поломке оборудования или пропадании электричества.
  3. Включает в себя защитные устройства для насоса, которые прерывают поступление на него электрического тока в случае отсутствия воды в источнике.

Обустройство скважины в колодце

Рис. 2 Пример устройства скважинного водозаборного источника

Принцип действия и разновидности

Принцип работы автоматики для скважинного электронасоса основан на изменении физических параметров воды в линии и водозаборном источнике. Насос для скважины с автоматикой отключается и включается при изменении давления, высоты водяного столба в источнике, скорости движения жидкости по трубопроводу или ее пропадании в линии.

При использовании погружных электронасосов в трубопровод устанавливают отдельные узлы управления и гидроаккумулятор, в более современных модульных моделях все приборы объединены в одном блоке.

При использовании поверхностных агрегатов все управляющие элементы монтируют на один каркас, модуль называют насосная станция – использовать ее намного удобнее, чем самостоятельно устанавливать все элементы в линию.

Как работает автоматика и защитные механизмы

Автоматика позволяет регулировать работу погружного или поверхностного электронасоса, отключая цепь его питания в электроприборах, реагирующих на поведение жидкости. Размыкание электрической цепи происходит непосредственно через контакты или с помощью мощных радиодеталей.

Кессоная яма

Рис. 3 Поверхностная станция в кессонной яме

Управление насосом по давлению

Монтаж реле давления производится в водоподающую магистраль на фитинги после фильтров, при использовании станции оно закрепляется на пятивходовой штуцер, размещенный на гидроаккумуляторе.

Гидравлическое реле является основным управляющим элементом во всех системах водоподачи, оно прерывает поступление электроэнергии при повышении давления в системе до определенного предела.

Принцип действия прибора основан на смещении мембраны, на которую давит жидкость, при этом закрепленный на ней толкатель механически размыкает внутренние контакты. Для настройки в корпусе установлены два регулировочных винта, вращением которых выставляется верхняя граница срабатывания и разница между порогом включения и отключения.

Реле давления с защитой от работы на сухую

Для защиты помпы от выхода из строя при отсутствии жидкости в скважинном канале, автоматическая система должна обязательно включать в себя реле с защитой от холостого хода, которое устанавливается в линию рядом с другими узлами. Его принцип действия и конструкция полностью идентичны вышеописанному гидрореле с единственной разницей – электроприбор разрывает цепь подачи электричества на помпу при понижении напора в системе до определенного порога. Границы срабатывания прибора задаются двумя подпружиненными регулировочными винтами, помещенными под крышкой, для подсоединения проводов на выходе имеются два клеммных разъема.

Составные части системы водоснабжения дома

Рис. 4 Гидроаккумулятор и манометр – подключение

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковые механизмы могут использоваться как отдельные детали, закрепляемые на стенках водозаборной емкости, так и встроенные в оборудование систем водоснабжения.

Их принцип действия основан на замыкании или размыкании контактов при изменении положения поплавковой головки за счет движения помещенного внутрь предмета (шара), оказывающего давление на рычаг или контакты.

Отдельно стоящие поплавки во взаимодействии с погружным насосом используются, когда поднятая жидкость поступает в накопительную емкость, расположенную на верхних этажах здания. В этом случае расположенный на ее стенках поплавок отключает подачу электроэнергии на агрегат при достижении определенной отметки. При таком применении поплавок не выполняет защитных функций электронаса, а служит лишь средством для предотвращения затопления дома.

Электронная автоматика для скважины

Рис. 5 Электронная автоматика – подключение реле для защиты от работы на сухую и давления

Для функционирования отдельно стоящего поплавка в качестве защитного элемента необходимо свободное пространство, которое отсутствует в скважинах, насосные агрегаты с закрепленным поплавковым выключателем на корпусе работают в колодцах.

Для узких скважин могут подойти помпы, в которых используется аналог поплавка – электролитический выключатель, также реагирующий на уровень жидкости.

Контролирование работы по уровню воды

Низкий уровень воды в скважине приводит к выходу из строя помпы из-за отсутствия водяного охлаждения обмотки электродвигателя, если она не оснащена датчиками защиты от перегрева. В некоторых моделях погружных электронасосов предусмотрено отключение питания при отсутствии жидкости в водоеме посредством встроенных деталей – поплавкового или электролитического выключателя.

Электронасосы с поплавковым выключателем используются только в колодцах – в скважинных каналах для размещения поплавка слишком мало места. Поплавок представляет собой простой механизм, состоящий из металлического шара и рычага, замыкающего контакты – при опускании пластмассовой головки шарик давит на рычаг и контакты размыкаются, прерывая подачу напряжения на обмотку двигателя. Таким образом, при понижении водного уровня насос отключается и начинает работать снова, когда жидкость прибывает и поднимает головку. В поплавковых моделях возможна регулировка порога срабатывания по уровню за счет крепления кабеля в разных точках на ручке корпуса.

В скважинных источниках для контроля уровня можно использовать агрегаты с электролитическим выключателем, представляющим из себя два проводника, закрепленных на ручке корпуса. При наличии жидкости проводники находятся в замкнутом состоянии, проводя через нее ток, а когда водный уровень падает, цепь размыкается, прерывая подачу энергии на помпу через встроенную электронную схему.

Поплавковые датчики

Рис. 6 Конструкция поплавковых датчиков

Пресс контроль

Данное устройство рассчитано на управление работой электронасоса в зависимости от наличия жидкости в трубопроводе. Простейшая модель представляет собой намагниченную шторку или лепесток на выходе штуцера прибора, опущенные в водный поток. При прохождении жидкости шторка поднята, и ее магнитное поле замыкает контакты, расположенные внутри геркона, но как только вода в трубопроводе исчезает, шторка опускается и контакты геркона размыкаются.

Это приводит к тому, что в слаботочной цепи пропадает ток, управляющий через мощные электронные элементы подачей напряжения на электронасос – цепь питания размыкается и двигатель останавливается. Порог срабатывания многих устройств определяется площадью лепестков, которые подбираются из нескольких экземпляров, если возникает необходимость тонкой настройки, используют модель, в которой герконовый датчик перемещается, приближаясь или удаляясь от шторки.

Данное устройство редко используется с погружными электронасосами, иногда его применяют для отключения наружных электронасосов,  не оснащенных релейной защитой от сухого хода.

Автоматика для скважины

Рис. 7 Датчик потока

Выбор реле

При выборе гидрореле руководствуется его диапазоном в водопроводе, стандартное значение составляет 1,5 – 3 бар. При подключении с помощью манометра производят его настройку регулировочными винтами. Аналогичным образом поступают с реле сухого хода, настраивая его на отключение питания при напоре в линии менее 1,5 бар. Если частный дом имеет высокую этажность, то для подачи воды с требуемым напором на верхние этажи реле дополнительно настраивают, повышая верхний и нижний пороги срабатывания.

К примеру, если высота подъема на верхние этажи составляет 5 метров (1 бар. соответствует 10 метрам вертикального водного столба), то к верхней и нижней границам срабатывания добавляют по 0,5 бара и в итоге получают диапазон срабатывания от 2 до 3,5 бар. Выбираемая для водоснабжения дома марка должна иметь соответствующий напорный диапазон по паспорту.

Насос с датчиками

Рис. 8 Насосные агрегаты с поплавками и электролитическими датчиками

Из каких частей состоит автоматический блок

В настоящее время существуют различные виды автоматики, начиная от простейших дискретных приборов и заканчивая малогабаритными блоками с широтно-импульсной модуляцией. Все ее виды можно разделить на три группы в зависимости от используемых технологических разработок и диапазона выполняемых функций.

Первое поколение

В этом случае автоматическое управление осуществляется с помощью простейших узлов, к которым относятся:

  1. Реле давления и холостого хода. Их функционирование подробно описано выше, приборы несложно своими руками установить в трубопровод и настроить.
  2. Гидроаккумулятор. Представляет собой емкость для сбора воды, объем которой может колебаться в значительных пределах, основное назначение – поддержка напора и компенсация гидроударов в системе.
  3. Манометр. Элемент, необходимый для контроля давления и настройки гидрореле.

Насос с автоматикой

Рис. 9 Автоматика для насоса 1-го поколения

Блоки управления второго поколения

Модули данного класса существенно отличаются от первого вида за счет следующих параметров:

  1. все дискретные детали, включая объемный гидроаккумулятор, смонтированы в одном модуле;
  2. существенно расширены выполняемые функции;
  3. настройка параметров производится электронным способом;
  4. многие модули рассчитаны на функционирование с конкретными моделями электронасосов и имеют предустановленные настройки.

Автоматизация управления насосом модулями второго поколения позволяет реализовать следующие функции:

  • Отключение помпы спустя несколько секунд при повышении давления выше допустимых параметров или отсутствии жидкости в магистрали.
  • Защиту обмотки от холостого хода.
  • Возможность тонкого регулирования настраиваемых параметров.
  • Электронная индикация, отражающая гидравлические показатели и состояние оборудования.
  • Гашение гидроударов за счет установки гидроаккумулятора небольшого объема.
  • Плавный пуск, увеличивающий срок службы насосного агрегата.
  • Антицикличность, предотвращающая многократное включение электропитания в случае утечки в трубопроводе.

Насос с модулем управления

Рис. 10  Модули 2-го поколения

Третье поколение

Третьему поколению автоматики присущи все перечисленные функции второго с дополнительной возможностью регулировки скорости вращения вала электродвигателя. Эта особенность дает следующие преимущества:

  • Насосный двигатель работает с учетом водозабора, включая высокие обороты при большом объеме потребления и замедляя свою скорость при малом потоке.
  • В модуле отсутствует гидроаккумулятор – в нем нет необходимости, так как водоподача происходит плавно без скачков.
  • В водопроводе всегда поддерживается постоянный напор.
  • На 30 – 40% экономится электроэнергия при функционировании двигателя в экономичном режиме на малых оборотах.

Модульная автоматика для скважины – преимущества и недостатки

Преимуществами использования автоматики в модулях 2 и 3 поколения являются следующие особенности:

  • Все узлы собраны в одном блоке, который занимает мало места и легко подключается к водопроводу.
  • Приборы обладают широкими функциональными возможностями для управления.

Автоматика насоса 3-го поколения

Рис. 11 Блоки автоматики 3-го поколения

  • При использовании увеличивается срок службы электронасоса и других узлов водопроводной магистрали, происходит экономия электроэнергии.
  • Упрощается процедура контроля, диагностики, настройки и управления.
  • За счет постоянного давления в системе повышается комфортность пользования водопроводом.

К недостаткам можно отнести следующие особенности:

  • Большая стоимость модулей третьего поколения, которая в несколько раз превышает второе и на порядок больше первого.
  • Работоспособность приборов сильно зависит от напряжения в сети.
  • Многие системы рассчитаны на работу только с определенной маркой электронасоса, имеют фиксированные настройки и не подходят для использования с другими приборами.

Установка насоса с автоматикой

Рис. 12 Схема установки поверхностного насоса

Установка поверхностного электронасоса

Перед подключением наружных станций первым делом оборудуют скважину – чаще всего монтируют кессон, внутри которой находится водозаборное оборудование вместе с гидроаккумулятором и работает насос. Так как в поверхностных моделях глубина забора не превышает 9 метров, монтаж глубокой ямы помимо защиты оборудования служит и для повышения давления воды в системе – всасывающий патрубок можно опустить ниже уровня земли на 1 метр. При использовании станции все оборудование уже смонтировано и остается только подключить к ней входной и выходной патрубки.

Установка погружной помпы и ее подключение

Для установки погружной помпы обычно используют оголовок, помещенный в кессонную яму вместе с оборудованием или адаптер, врезанный в боковую стенку обсадной трубы. В последнем случае все автоматические узлы помещаются в жилом доме или отдельном хозяйственном строении.

Глубинный насос с автоматикой схема

Рис.13  Схема подключения и установки глубинных насосов в скважину

При выборе автоматики для насоса основным критерием является ее стоимость, связанная с применяемым погружным электронасосом. При использовании недорогих электронасосов отечественного или китайского производства достаточно применения простейших автоматических приборов – функции дорогих управляющих блоков с такими агрегатами не будут полностью реализованы. Если приобретается дорогой аппарат (например электронасос Grundfos за 1000 у.е.) с частотным регулированием скорости вращения электродвигателя, использование любых других устройств кроме родного модуля Grundfos PM2 не имеет никакого смысла.

Источник: montagtrub.ru

Целесообразно ли отказываться от гидроаккумулятора

При проектировании системы подачи воды в дом необходимо учитывать такие факторы, как количество потребителей, объем перекачиваемой жидкости, ресурс колодца или скважины. Если вода требуется на постоянной основе и в большом количестве, то без гидроаккумулятора просто не обойтись.

Насосная станция с гидробаком обеспечивает беспрерывную подачу воды в дом, а если вдруг произойдет отключение электроэнергии, то запаса жидкости хватит, чтобы закончить свои дела. Объем бака выбирают, исходя из потребностей.

Средний объем для бытового применения – 25-50 л, но для частого использования лучше сразу приобретать бак на 100-200 л или включать в схему накопитель в качестве дополнения.

Система водоснабжения может работать и без гидроаккумулятора. По сути, она представляет собой насос, соединенный трубопроводом с точками водоразбора. Главный минус такой системы – быстрый износ насосного оборудования.

В системе с гидробаком включение насоса производится только по необходимости, здесь же он будет включаться каждый раз, когда кто-то откроет кран с водой или захочет полить цветы. Двигатель из-за частой активизации быстрее выходит из строя, да и насос приходится ремонтировать или менять чаще обычного.

Однако производители не отказались от моделей без гидробака, потому что они востребованы. Чаще всего ими интересуются владельцы дачных участков, которые используют систему водоснабжения только в летний период – для отдыха, выращивания овощей или цветов.

Рассмотрим ситуации, при которых можно обойтись одним насосом, без гидроаккумулятора:

Таким образом, если нет необходимости в большом количестве воды, которая должна подаваться стабильно, постоянно и иметь запас, можно обойтись и обыкновенным насосом-автоматом. В остальных случаях необходим гидроаккумулятор.

Принцип работы системы без гидробака

Перекачивающее воду оборудование работает одинаково: забирает жидкость в источнике – скважине, колодце – и перекачивает ее в дом, к точкам водоразбора. Насос может быть как погружным, так и поверхностным.

Роль соединяющих магистралей выполняют трубопроводы из полипропиленовых труб или гибких шлангов. Таким же образом вода подается в баню, гараж, летнюю кухню, бассейн.

Разница касается в применении дополнительных устройств, таких как гидроаккумулятор, реле давления и пр. Устанавливать насосное оборудование без средств контроля и регулировки крайне опасно – в первую очередь для самой же техники.

Если необходимо большое количество воды или более стабильная подача, в схему включают еще один важный элемент – накопительный бак. Сначала вода поступает в него, а уже затем – к потребителям.

При использовании бытовых насосов объем жидкости обычно составляет от 2 до 6 м³/ч. Этого количества обычно хватает, если станция подключена к колодцу или скважине и обслуживает дачный дом.

При выборе агрегата следует учитывать, что отсутствие гидробака ускоряет износ деталей, поэтому оборудование должно быть прочным – со стальным или чугунным корпусом, покрытым антикоррозийной краской.

Управление функциями насоса осуществляется с помощью реле давления, отвечающего за регулировку напора. Для контроля легче всего установить манометр, которым обычно комплектуется автоматика насосных станций.

Кроме оборудования для перекачки воды потребуется электрический кабель, точка подключения к сети и заземляющие клеммы. Если готовое решение не удовлетворяет запросам, детали станции можно приобрести отдельно, а затем собрать уже на месте монтажа. Главное условие – соответствие элементов системы по характеристикам.

Водоснабжение без гидроаккумулятора

Если исключить гидроаккумулятор из схемы водоснабжения, то возможны два варианта:

  • использование насоса для подачи воды к точкам водоразбора напрямую;
  • подключение накопительного бака.

Оба варианта активно используются, но первый оптимален для систем полива с небольшим объемом жидкости, а второй наиболее целесообразен, когда нужно обеспечить водой душевую, кухонный кран – то есть потребителей внутри дома.

Вариант #1 – подключение насоса напрямую

Существует множество интересных решений, но самыми практичными и экономными являются автоматизированные системы орошения. Они работают только в периоды, когда нет дождя, и устанавливаются везде, где необходим регулярный полив – в огороде, у клумб, на газонах.

Один из вариантов – расширенная система орошения приусадебного участка. Она полностью автоматизирована. Чтобы настроить время включения/выключения, подсоединяем контроллер. На каждой отдельной линии можно установить электромагнитные клапаны, чтобы они могли эксплуатироваться по отдельности.

Датчик дождя делает систему орошения более эффективной: во время осадков насос не функционирует.

Порядок монтажа оросительной системы:

  • размещаем трубы на поверхности земли по заранее составленной схеме, соединяем фитингами;
  • устанавливаем дождеватели, капельную систему, шланги для полива;
  • обустраиваем насосную группу – поверхностный агрегат и реле давления;
  • подключаем подачу воды, тестируем систему на протечки;
  • если все хорошо – выкапываем траншеи глубиной 30 см, из щебня и песка устраиваем дренажную подушку, укладываем трубопровод и засыпаем его;
  • производим повторное тестирование для проверки герметичности, проверяем работоспособность всех линий;
  • подключаем контроллер и датчик дождя;
  • проверяем работу всех элементов системы.

Если пропускная способность небольшая, настраиваем поочередную эксплуатацию линий. Это сложная схема, требующая знаний по настройке оборудования. Наиболее простая представляет собой обычный насос типа «Малыш» с подключенным к нему шлангов для полива.

Вариант #2 – схема с накопительным баком

С появлением технологичных станций с гидроаккумулятором схема стала менее популярной, но все еще используется. Она проста и отличается тем, что между насосом и точками водоразбора находится накопительный резервуар.

Одно из условий эксплуатации системы – организация водоочистки. Первый фильтр устанавливается на всасывающей трубе у поверхностных насосов, на самом оборудовании – у погружных. Второй – на входе в дом. Лучше, если это будет комплект из двух фильтров, грубой и тонкой очистки.

После системы фильтрации устанавливают накопительный бак, и уже от него идет труба (или трубы) к точкам водоразбора.

Накопительный бак – любой резервуар, подходящий по объему. Раньше использовали металлические оцинкованные цистерны, сейчас – пластиковые емкости различной конфигурации. Они оснащены одним входящим патрубком, для подачи воды из скважины, и двумя выходящими – для разводки по потребителям и сливным.

Сверху бак прикрыт откидной крышкой, которая защищает жидкость от мусора и пыли. Убрав крышку, можно проанализировать состояние резервуара и воды, которая в нем хранится. При сильном загрязнении жидкость выпускают через сливной патрубок, а бак моют.

Главный контролирующий элемент – поплавковый механизм. Как только уровень воды достигает максимальной отметки, входной патрубок перекрывается, и подача в резервуар прекращается. При низком уровне, напротив, входное отверстие открывается и вода начинает поступать в бак.

Плюс использования накопительного бака: всегда есть запас воды, которая подается под небольшим давлением, даже если все насосы отключены. Минус – сложности в установке. Объемные баки требуют пространства и основания, которое выдержало бы их вес.

В случае устройства систем для круглогодичной эксплуатации, чердак или хотя бы сам бак, размещаемый в неотапливаемом чердачном пространстве, должен быть утеплен.

Во избежании перелива и затопления расположенных ниже этажей накопители в обязательном порядке снабжаются переливными трубками. В случае превышения допустимого объема вода через устроенное в верхней трети бака переливное отверстие будет стекать по подключенной к нему трубе в канализацию.

Положительные и отрицательные отзывы

Насколько хороша система без гидроаккумулятора в деле, лучше всего судить по отзывам пользователей – владельцев, которые на протяжении года и более применяют ее в своих домах.

Одно из преимуществ – компактные размеры и эргономичность насосной станции. Нет гидроаккумулятора, занимающего много места, в результате чего найти небольшой уголок для установки насоса гораздо легче.

Можно с одинаковым успехом использовать различные виды насосов, в том числе и погружные агрегаты– тогда на поверхности окажется только трубопровод и регулирующие устройства.

Стоимость агрегата без гидробака ниже, а монтаж проще.

Недостатки тоже есть, главный – недостаточная мощность. Система без гидроаккумулятора имеет минимальную производительность, причем насосное оборудование постоянно подвергается риску выхода из строя.

Оно не защищено от гидроударов, а от частого включения/выключения просто изнашивается раньше, чем заявлено производителем.

Сегодня, когда на рынке представлено множество моделей с гидроаккумулятором стоимостью от 8000 рублей, система с накопительным баком признана устаревшей и нерациональной.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор вихревого насоса с реле давления:

Автоматика для насосных станций без гидроакумуляторов:

Подключение насосной станции к накопительной емкости:

Применение системы водоснабжения без гидробака на дачном участке возможно, однако она будет ограничена по мощности и частично не защищена, даже при оснащении автоматикой. Гораздо удобнее использовать современную насосную станцию с гидроаккумулятором, особенно для обеспечения дома необходимым количеством воды.

Есть опыт эксплуатации насосной станции без гидроаккумулятора? Или хотите задать вопросы по теме? Пожалуйста, комментируйте публикацию и участвуйте в обсуждениях. Блок обратной связи расположен ниже.

Источник: sovet-ingenera.com


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.