Блок автоматики для скважинного насоса

Автоматика для погружного насоса устанавливается для регулирования потока воды и бесперебойной работы в скважине или колодце. Благодаря подобной схеме загородный дом, дача, ферма и другие сооружения обеспечиваются надёжным источником централизованного водоснабжения.

Для покупки и самостоятельной установки автоматики для насосов нужно знать принципы работы данного механизма, а главное – погружной насос должен находиться под водой.

1 Вместо вступления: виды насосов

Разделяют два типа погружного или глубинного оборудования:

1. Вибрационный.
2. Центробежный.

Обыкновенный колодезный насос рассчитан на глубину до 10 метров. Глубинный насос для опускания в скважину или глубокий колодец функционирует при погружении до 50 м. Для работы требуется давление воды, поэтому в зависимости от типа модели, есть рекомендации по погружению.

Вибрационные насосы крайне распространены на водяных скважинах. Центробежные устройства используют на фермерских хозяйствах и в частных секторах. Это обусловлено лёгкостью в эксплуатации и установке, стабильной работой и низкой ценой. Принцип действия – вращение лопастей. Они создают центробежную силу, которая поднимает внутри давление, толкающее воду по трубе.

Вибрационная система глубинного насоса пользуются популярностью у людей технически подкованных, она удобней в использовании и продуктивней. Такими насосами осуществляется чистка воды и скважины, они работают и в загрязнённой среде. Поэтому следует при выборе необходимого для водоснабжения оборудования в первую очередь обратить внимание на них.

Схема работы такова – под действием силы тока намагничивается катушка, притягивающая якорь. Из-за этого резиновый поршень выгибается, уменьшая давление наполняя камеру водой. Когда вода касается катушки, последняя размагничивается, поршень возвращается в исходное положение, увеличивая давление во всасывающей камере. Вода выталкивается в нагнетающую камеру. Когда вода отступает от катушки, та снова намагничивается и резиновый поршень, изгибаясь, вновь создаёт перепад давления, выталкивающий воду из нагнетающей камеры в трубопровод.
к меню ↑

1.1 Насосы с датчиком давления

Реле давления необходимо для регулировки потока воды. Благодаря ему измеряется давления внутри насосов и автоматическое отключение или включение. Оно напрямую связано с гидроаккумулятором, который наполняется благодаря автоматике погружного насоса. При понижении давления реле включает погружной насос для колодца, при наполнении водой давление повышается. Когда оно достигает заданной при настройках отметки, реле отключает работу.

Подключается реле к системе погружного насоса до подключения к электропитанию. Устройство соединяется с водоснабжением в специально установленном месте. Если завод изготовитель не предусмотрел подобное, то подключать следует через латунный дюймовый тройник («ёлочка»). Подобным устройством подключается и гидроаккумулятор и манометр (измеритель давления). Иногда реле имеют нестандартное гнездо, поэтому его стоит изучить и при необходимости обзавестись латунным переходником. Резьбу нужно уплотнить, во избежание протекания и поломок.

Подключается к электросети в несколько этапов:

• определяется две группы контактов на датчике давления, которые размыкаются при максимальном давлении;
• при выборе кабеля руководствуются мощностью насоса;
• провод, служащий для заземления, соединяется с реле через определённые винты. Символ заземления на винтах обозначается перевёрнутой буквой Т с двумя дополнительными горизонтальными полосками;
• жилы провода электросети соединяются с контактами каждой отдельной парой контактов на датчике давления. Объединять их нельзя ни в коем случае;
• контакты реле соединяются с насосом, соблюдая цвет проводов. Можно присоединить их к проводам заземления, но это не обязательно.

Проверка работы реле: включить насос для колодца с автоматикой и следить за показаниями манометра. По мере забора воды, давление будет расти. При достижении точки максимума, реле отключит насос. Если же воду расходовать (можно включить кран или шланг), то давление понижается и опять же на определённой отметке реле давления включит насос обратно.

к меню ↑

2 Настройка погружного насоса с автоматикой

Автоматизация водозабора обеспечивает лёгкий доступ к воде, однако проблемы возникают с настройкой. Заводские настройки подойдут для большинства пользователей насосов. Однако возникает необходимость их изменить, для чего требуется:

1. Обесточить систему гидроснабжения.
2. Спустить воду, пока манометр не покажет ноль.
3. Включить электричество в системе гидроснабжения.
4. Повторно включить работу насоса и следить за возрастанием давления.
5. На момент, когда реле отключит насос, зафиксировать давление на манометре.
6. После этого, вновь спустить воду до того момента, как автоматическая система включит насос.
7. Зафиксировать давление включения.
8. Прочистить фильтры.

Только после этих манипуляций приступают к настройке. В реле две пружины. Большая регулирует максимальное значение, малая же – разницу между максимальным и минимальным. Чтобы выставить максимальное значение давления, следует подкрутить большую пружину реле. Если требуется отрегулировать и минимальное значение, то затягивают гайку на малой пружине. Для уменьшения значения давления гайки приспускают.

Далее повторяют манипуляции по пунктам (исключая чистку фильтров), дабы удостовериться, что система работает в желаемом режиме. Следует учитывать, что гайки чувствительны и крутить их надо осторожно.
к меню ↑

2.1 Защита от сухого хода и поплавковые выключатели

Сухой ход – так называют работу погружного насоса без достаточного количества воды. Возникает это из-за засорения, нарушения герметичности трубы и из-за отсутствия воды. Подобрав правильную модель и рассчитав динамическое изменение уровня воды можно избежать последней проблемы.

Исключить другие поломки можно регулярным инспектированием и чисткой. Существуют реле с дополнительной функцией защиты от сухого хода. Для этого производят специальные поплавки и пресс контроль использующие автоматику.

Поплавковые выключатели подойдут для колодца или объёмистого резервуара с водой. Некоторые из них рассчитаны на ограничение перелива, поэтому следует внимательней ознакомиться с моделью, прежде чем ставить. Те поплавки, которые предотвращают сухой ход, оборудованы контактами, размыкающимися при падении уровня воды. Установленный на поплавке кабель располагают с учётом того, чтобы уровень воды был достаточен при отключении (мотор не работал на сухом ходу).

Пресс-контроль подойдёт для погружных насосов, если они используются нечасто. Блок управления автоматически включает оборудование при открывании крана и выключает, когда кран закрывается. В зависимости от настроек, отключается при снижении давления до 1,5-2,5 бар.
к меню ↑

2.2 Автоматика для погружного насоса: защита от сухого хода и перегрузки (видео)

к меню ↑

2.3 Принцип работы гидроаккумулятора

Это устанавливаемый в систему бак для регулировки давления и хранения воды. Цели гидроаккумулятора:

• повышение срока эксплуатации насоса, благодаря тому, что он включается реже из-за запасов воды в баке;
• поддержка постоянного давления в трубопроводе;
• защита от гидроударов;
• запас воды даже во время отключения электричества и других неполадок.

Внутри бака гидроаккумулятора находится мембрана, разделяющая его на две части. В первой хранится вода, во второй воздух или азот. Мембрана изготавливается из бутила, резинового материала, подходящего по гигиеническим нормам для хранения воды и выдерживающего значительный напор. Благодаря этому материалу вода не соприкасается с металлом стенок бака. В некоторых моделях гидроаккумуляторов предусмотрен клапан для стравливания воздуха, в других такой клапан устанавливают самостоятельно.

Электронасос подаёт в бак гидроаккумулятора воду до тех пор, пока мембрана не расширится, и датчик давления в воздушной камере не отключит реле. Во время забора воды из бака давление падает, и датчик включает автоматику. Насос с датчиком давления регулируется. Гидроаккумулятор подсоединяют к блоку управления погружным насосом.

к меню ↑

2.4 Насосы Акваробот

Насосные системы и поверхностные насосы Акваробот оборудованы необходимыми устройствами. Поэтому не нужно покупать дополнительные реле, датчики потока и гидроаккумуляторы. Акваробот автоматизирован и настроен на различную частоту использования, достаточно выбрать модель.

Акваробот защищает от перепадов напряжения, давления, колебаний воды. Акваробот оборудован внутренними автоматическими системами защиты от сухого хода, даже при поломке электронасоса. Существуют модели Акваробот с адаптивными насосными станциями малого объёма – 2 и 5 литров и универсальная станция на 24 литра.

к меню ↑

2.5 Подключение блока автоматики к насосу

Самостоятельная обвязка блока автоматики для глубинного и погружного насосов требует расчётов мощности. Поэтому лучше заранее приобрести оборудование одной фирмы, рассчитанное на соединение друг с другом.

Существует три основных типа блоков автоматики, от вида зависит то, как подключить блок и как установить в нём верные настройки давления. Разделяют:

• блок управления в виде пульта;
• пресс-контроль;
• блок управления с поддержкой давления.

Первый тип подключается к реле давления. Иногда можно устанавливать напрямую к поплавковому выключателю. К нему необходимо докупать защиту от сухого хода, подключение реле давления к погружному насосу и другие элементы. Некоторые блоки автоматики уже содержат все защитные элементы. Пресс-контроль обеспечивает самую надёжную и многофункциональную защиту. Последний тип в первую очередь рассчитан на системы, где нельзя допускать сильных перепадов давления.

Управляющий блок автоматики для погружного насоса автоматики устанавливается между местом забора воды и гидроаккумулятором. На корпусе обозначается стрелка, которая должна совпадать с движением воды. При использовании мощного насоса (с давлением более 10 бар), следует перед блоком автоматики установить редуктор давления.

Подключение погружного насоса к электросети и блоку автоматики производится фастонами. Винтом регулируется минимальное давление, как правило, оно составляет 1,5 бар. Для герметизации рекомендуется использование тефлоновой ленты.

Источник: nasosovnet.ru

Системы автоматического контроля над скважиной

     Установка водопроводных систем обычно проводится специалистами, которыми учитываются не только
характеристики скважин, но и производительность систем водозабора. Схема фильтрации
должна быть оптимальной. Тип насосного оборудования подбирается с учетом стоимости его установки.

В процессе комплексного планирования использования автоматики не следует экономить на оборудовании. Это исключает возможные ошибки при монтаже системы с защитными функциями. Следует помнить, что ремонтировать испорченный насос дороже, чем совершать покупку надежного оборудования.

Дистанционный контроль современных систем облегчает использование скважинного насоса. Автоматика, позволяющая управлять им, упрощает эксплуатацию всей установки. Основная цель автоматизации скважин предполагает удобство их применения.

Принципы монтажа автоматизированных скважинных насосов своими руками основаны на пошаговом выполнении работ. Выбирать автоматическое устройство следует с учетом особенностей этого оборудования. Если оно подобрано правильно, то организация автономного снабжения водой квартиры или частного дома будет эффективной и надежной.

Монтаж автоматики предполагает установку насосных и уровневых датчиков (поплавкового или гальванического). Они позволяют регулировать работу насоса, который включается и отключается автоматически. Это зависит от установленного уровня водяного давления.

Регулятор частот и датчики поддерживают одинаковое давление. Устройство характеризуется
наличием сложных настроек. Тонкая регулировка системы с помощью манометра затруднительна.

Надежность бытовых реле оставляет желать лучшего, так как насос не защищен от холостой работы.
Производителями насосного оборудования налажен выпуск реле с манометрами, встроенными в корпус. Приборы выводятся на поверхность с помощью регуляторов. Это обеспечивает точный выбор всех параметров.

Способы автоматизации скважин на воду

Автоматика и подключение скважинного насоса к ней могут различаться по цене. К примеру, стоимость
блока колеблется в широком диапазоне от 300 до 30 000 руб. Цена устройств определяется на основе
их параметров и функций.

Самым простым и недорогим способом автоматизации скважин является их установка на механический
регулятор давления. Если у создаваемого водой давления слишком низкий уровень, то контакты насосного оборудования замыкаются, а затем осуществляется его включение. После перекрытия подачи воды кран должен быть закрыт, а уровень давления увеличен.

Установка реле давления, оснащенного манометром, производится в любой точке насосной системы, минусом которой считается отсутствие защиты от «сухого хода». Реле давления осуществляет подачу электричества на оборудование, если давление начинает падать. Насос будет продолжать работать до тех пор, пока вся система не выйдет из строя. Ее работа должна регулироваться, поэтому в систему встраивается гидроаккумулятор, выполняющий следующие функции:

• предотвращение частых включений насоса;
• прием на себя гидроударов, возникающих в случае резкого закрытия крана.

Гидроаккумулятор — это бак, для изготовления которого применяется черный металл либо
нержавейка. Устройство может быть выкрашено в голубой цвет. Емкость прибора составляет 5-500 л.
Число включений насосной системы зависит от объема бака.

Установка блока автоматики для скважины представляет собой другой способ контроля за функционированием насоса. Эти системы являются продвинутыми, поэтому их стоимость в 10-15 раз выше, чем цена простого реле. В комплектацию системы автоматики должны входить следующие элементы:

• жк-дисплей;
• защита от сухого хода;
• защита от заклинивания насоса;
• автоматический запуск;
• гидроаккумулятор.

Самым дорогим типом автоматики для скважинных насосов считается частотный преобразователь.
Он выдает частоту, необходимую для поддержки давления в насосной системе. Оно становится рабочим только после открытия 2-го крана и увеличения расхода воды.

При использовании частотных преобразователей используется минимальная частота вращения
электродвигателя. Она составляет 20-30% от номинала, что указывается в технической документации
к устройству. Если требование не соблюдается, то устройство может выйти из строя.

Преимущества релейной автоматики

Монтаж скважинного насоса с автоматикой отличается наличием следующих преимуществ:

• легкость установки;
• ремонтопригодность.

Устройства, представленные на рынке в большом ассортименте, подходят для разной сложности монтажа. Все детали оборудования можно заменить в процессе ремонта блока своими руками. Релейные защитные блоки для скважин на воду подходят для разных типов водозабора. Практика показала, что причины выхода насосов из строя связаны со следующими основными моментами:

• перегрузкой электрического двигателя;
• повышением или понижением напряжения в сети;
• работой в режиме «сухого» хода (без воды).

Электропитание насосной системы на должном уровне обеспечивается за счет использования стабилизаторов переменного напряжения. Эти устройства должны иметь необходимую
мощность, что является затратным. Зачастую монтаж автоматики связан с монтажом реле контроля
напряжения. Насос отключается при наличии стабилизаторов переменного напряжения в следующих случаях:

• при падении напряжения;
• при перенапряжении.

Стабилизаторы обеспечивают контроль за последовательностью и асимметрией фаз. Это относится к трехфазным двигателям. Задержка времени по включению реле должна обеспечивать защиту от частых
скачков напряжения в электросети.

Некоторые типы двигателей, к примеру, MS 3 для насосов SQ производителя Grundfos, имеют встроенную защиту от «сухого» хода. Единственный недостаток косвенной системы связан с ее «вторичностью». Реле может срабатывать только при «сухом» ходе, когда подшипники и проточная часть остаются без воды, используемой для смазки и охлаждения. Обеспечить защиту насоса от «сухого» хода можно одним из 2-х способов:

1. Непосредственным. С использованием датчиков для контроля уровня воды в скважине.
2. Косвенным. По сдвигу фаз тока либо его значению на основе реле.

Уровень производительности насосного оборудования иногда превышает дебет скважины. Если это происходит несколько раз в сутки, то такая ситуация может отрицательно сказываться на сроке службы насосного оборудования. Рекомендуется использование электродного реле контроля уровня, позволяющего отключать насос до возникновения аварийной ситуации.

Применение микропроцессорных электронных блоков

Автоматизация с системой контроля каждого параметра, включая управление работой
насоса, представляет собой самую надежную защиту. Гарантией предохранения от проникновения внутрь двигателя воздуха является применение сложных устройств. Микропроцессорные электронные
блоки обеспечивают контроль за следующими показателями работы системы:

• последовательность чередования фаз;
• фазовая асимметрия;
• уровень температуры двигателя;
• показатель сопротивления изоляции;
• защита от «сухого» хода;
• защита от скачков напряжения в сети.

Эти устройства требуют вмешательства специалистов при их настройке и вводе в эксплуатацию. Они
оптимальны для насосов, имеющих большую мощность. Блоки обеспечивают ведение учета времени
работы насосов и потребление ими электроэнергии. С внедрением микропроцессорных электронных блоков появилась возможность осуществлять контроль работы насоса за счет компьютерного интерфейса.

Монтаж устройств обеспечивает возможность отключения насоса в условиях отсутствия водяного потока, то есть защиту от «сухого хода». Современная автоматическая адаптивная станция «Акробат» стабильно работает от сети до 120В при падении напряжения. Она способна автоматически выключаться в тех случаях, когда:

• отсутствует вода в системе водоснабжения;
• заклинивает рабочее колесо насосного оборудования;
• отсутствует давление воздуха в гидроаккумуляторе;
• происходит утечка воды из системы;
• насосная станция неправильно подключена к источнику водоснабжения.

Работа автоматики «Акробат» в условиях пониженного напряжения электросети осуществляется при
скорости водного потока больше 2 л/мин. Критический уровень глубины всасывания при этом составляет
8 м. Установка этой системы позволяет увеличить срок эксплуатации насосного оборудования в условиях адаптивной поддержки давления в системе водоснабжения.

Монтаж автоматики для насосных систем

Самой простой в монтаже является схема установки поплавкового устройства, имеющего функцию контроля над уровнем. Защита работает по определенному принципу. Происходит принудительное отключение от сети двигателя насосной системы, если превышен максимально допустимый уровень мощности.

Включение мотора осуществляется в случае падения уровня ниже максимально допустимого.
Простая поплавковая схема обеспечивает защиту водозабора с емкостью малого объема.
В системе должен быть контроль рабочего давления, устройства датчиков и реле. Применение автоматизированных блоков контроля над параметрами давления необходимо:

• для защиты систем водозабора в домах с использованием погружного оборудования, при котором монтаж реле осуществляется на трубопроводе;
• для индивидуального водоснабжения при наличии мембранной емкости и внутрискважинного либо наружного насоса.

Классическая схема установки насоса для скважины с автоматикой в загородном доме может быть
выполнена своими руками. Первоначальный этап монтажа связан с выбором места для установки
насоса к автоматике. Оно должно быть размещено в комнате, защищенной от промерзания и попадания влаги, поэтому помещение может быть подвальным или цокольным.

Автоматизация насосной системы должна выполняться с помощью следующих устройств:

• реле давления;
• манометра, датчика «сухого» хода;
• запорной арматуры, включая вентили с кранами;
• труб;
• тройников, переходников, разветвителей;
• изоленты.

Реле давления монтируется на трубе перед входом в емкость аккумулятора. Затем проводится монтаж
датчика, обеспечивающего защиту от сухой работы.

Элементы на тройнике соединяются с последующей
изоляцией и проверкой герметичности. Настраивать и регулировать свой насос можно после проверки
на работоспособность тех устройств, которые к нему подключены. Выполнив первичную установку, следует проверить контактную группу, подключив провод электропитания.

Обязательно проводится кабель заземления. После сборки блок подсоединяется к насосу и включается в сеть. Скважинный насос с автоматикой представляет собой сложную конструкцию, производство которой должно отличаться высоким качеством. Лучше покупать такие устройства у проверенных европейских фирм.

Источник: kolodetsoved.ru

1 Особенности и назначение

Блок автоматического управления играет огромную роль в деле обустройства всей системы водоснабжения любого частного дома. Без него людям пришлось бы тратить несравнимо больше времени на совершенно элементарные вещи.

Стоит понимать, что скважинный насос – это всего лишь устройство, что способно выкачивать жидкость из источников. Ни на что большее он не способен. Система водоснабжения тоже сложностью не отличается. Она состоит из труб, переходников и распределителей, которые просто доводят воду из скважины до конечного потребителя.

Однако для обустройства нормального функционирования системы водоснабжения необходимо установить автоматический блок управления насоса. С его помощью можно будет настроить работу устройства так, чтобы практически полностью исключить из этой схемы присутствие человека.

В противном случае вам придется ухищряться другими, более сложными и трудоемкими методами. Можно, конечно, не использовать автоматические приборы, а постараться оборудовать крупные накопительные баки или другие емкости для забора и распределения жидкости. Но здесь стоит учесть несколько нюансов.

Помимо наличия воды в трубопроводе, для безопасного и комфортного его эксплуатирования нужно обеспечить еще и достаточный уровень давления. При наличии нормального давления вода будет течь из крана с оптимальным напором. Если же давление слишком слабое, то это сразу провоцирует множество проблем.

Без наличия систем управления обычный накопительный бак, пусть даже и очень большой, все же будет требовать огромного количества внимания человека. Вам придется постоянно запускать насос вручную, подкачивать жидкость, контролировать ее уровень и т.д.

Если же вмонтировать на насосную станцию небольшой блок управления, то всех этих неудобств можно будет избежать. И стоит заметить, что простейшие автоматические системы для погружных или поверхностных скважинных насосов не отличаются сложностью. Да и цена у них вполне приемлемая.

Современная автоматика для насосов поделена на несколько поколений, но работает она по одному и тому же принципу.

Для полного понимания всей картины мы рассмотрим принцип действия реле давления – простейшего автоматического регулятора работы погружных и поверхностных насосов. Сразу предупреждаем, что блок управления типа реле давления требует также наличия гидроаккумулятора в системе. В противном случае эффективно работать он не сможет.

Гидроаккумулятор – это сравнительно небольшая емкость под воду, которая является составным элементом насосной станции. В гидроаккумуляторе есть резиновая мембрана со сжатым воздухом. При подкачке в него воды, ее масса начинает давить на мембрану и взаимодействовать с ней, что приводит к изменению уровня давления гидроаккумуляторе.

Так как это гидроаккумулятор является исходной точкой системы, а выход из него блокируется обратным клапаном, то давление в нем автоматически распространяется на весь трубопровод. Как только уровень жидкость в баке падает, падает и давление, так как воздушная мембрана постоянно взаимодействует с жидкостью внутри бака.

Именно этот нехитрый прием и позволяет создать блок управления для насосных станций. Являет он собой обычное реле из двух позиции. Каждая позиция настраивается отдельно и является крайней точкой показателей давления.

Так, нижняя позиция уровня давления будет достигнута в тот момент, когда в баке будет критически низкий уровень воды. В этого момент система автоматически запустит работу насоса для того, чтобы выровнять ее уровень.

Работать насос будет до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел давления в гидроаккумуляторе, и реле не выключится. По такому принципу этот примитивный блок управления работает практически постоянно.

Более продвинутая автоматика способна обходится без гидроаккумуляторов и имеет множество дополнительных функций. Но принцип действия всегда остается один. Специальные датчики отслеживают уровень давления в трубопроводе, и в случае его понижения или повышения реагируют соответствующим образом.

к меню ↑

2 Виды, отличия и характеристики

Как уже было упомянуто выше, существует довольно много различных разновидностей автоматических систем. Они могут выполнять как частичные функции по обеспечению нормальной деятельности отдельного оборудования, так и полностью контролировать все процессы, а также оптимизировать их по заданным программам.

Также некоторые автоматические переключатели выполняют более конкретные функции, например, защищают устройство от перегрева или работы всухую. Перечислить их все не так просто, но мы все же попытаемся.

Деление будем вести по поколениям. Если следовать по этой шкале, то существует три основных поколения автоматических блоков управления. Причем различаются они не только по сложности или современности, но и по типу выполняемых задач.
к меню ↑

2.1 Первое поколение автоматики

К первому поколению этих устройств относят простейшую автоматику и отдельные приборы. Они не могут организовать полностью автономное функционирование системы водоснабжения, но этого от таких приборов и не требуется.

Читайте также: как работает и для чего используется насосная станция водоснабжения?

К автоматике первого поколения относят:

• Реле давления;
• Поплавковые выключатели;
• Блокираторы сухого хода.

О принципе работы реле давления многое уже было сказано выше. Этот простой блок автоматики удобен его дешевизной и практичностью. Реле редко ломается, легко настраивается и в случае поломки его можно быстро заменить.

Проблема с ним только в том, что помимо реле, придется покупать еще и гидроаккумулятор. Самостоятельно этот блок управления справиться с поставленными задачами не сможет.

Поплавковые выключатели защищают насосы от работы в неестественных условиях. Например, от серьезно обмеления источника, когда уровень воды резко падает и насос оказывается на его дне.

В первую очередь такую автоматику ставят на погружные насосы. Причем имеются в виду как скважинные, так и дренажные модели. Поплавок подсоединен к переключателю, который реагирует на его положение.

Как только уровень воды падает, происходит моментальная реакция, и поплавок автоматически отключает устройство. Стоит заметить, что этот простой механизм очень серьезно помогает человеку и предохраняет насос от поломок.

Блокираторы сухого хода тоже являются примитивной автоматикой, но все их задачи заключаются в автоматическом отключении устройства, если в его камере не была обнаружена жидкость. Как правило, эти детали чаще используются в поверхностных моделях скважинных насосов.
к меню ↑

2.2 Второе поколение автоматики

Блок управления второго поколения – это уже куда более серьезный механизм. Подразумевается использование электронного прибора с несколькими датчиками. Эти датчики монтируются непосредственно в трубопроводе, на насосе и еще в нескольких местах.

Вся информация с датчиков передается на микросхему, которая и контролирует все процессы, что связаны с обеспечением работы системы водоснабжения.

Электронный блок удобен его практичностью и большим количеством функций. Для его нормального функционирования уже не требуется покупать гидроаккумулятор, так как автоматика реагирует на изменения давления в системе в режиме реального времени. Как только где-то включается кран, датчик тут же реагирует падение давления.

При понижении его до определенного уровня он сразу же подает команду насосу, а тот подкачивает воду до тех пор, пока кран не будет закрыт и давление в системе не нормализуется.

Как видим, принцип действия во многом схож с принципом работы реле давления, но здесь уже мы избавляемся от лишнего звена в системе и оптимизируем работу всех ее элементов.

Плюс к этому электронные блоки часто снабжаются дополнительными функциями:

• Контроля температуры;
• Аварийного отключения;
• Блокирования сухого хода;
• Контроля уровня жидкости.

И это далеко не все их особенности. Из минусов таких устройств можно отметить их большую склонность к появлению поломок, необходимость тонкой настройки и повышенную цену.
к меню ↑

2.3 Третье поколение автоматики

К блокам управления последнего поколения относятся действительно мощные и надежные системы. Стоят они очень дорого, но свои деньги отрабатывают. По сути — это все та же электронная автоматика, но с расширенным количеством функции.

Одной из главных считается возможность тонкого контроля двигателя насоса. Дело в том, что практически любой бытовой насос снабжается нерегулируемым движком. Вернее, регулировать его можно, но не своими руками. Работает он в одном режиме и с одной скоростью. В большинстве случаев этого вполне достаточно, но далеко не всегда.

Стоит понимать, что очень часто от движка насоса не требуется столь больших усилий для подкачки жидкости. Например, если кто-то в ванной просто открыл кран на несколько секунд, то стандартная электронная автоматика тут же запустит насос в полную мощность. Хотя, по большому счету, таких усилий от него не требовалось.

А ведь насос во время работы использует достаточно много электричества и расходует свой ресурс. Решить эту проблему можно, если установить рассматриваемые блоки управления.

Автоматика третьего уровня не только запускает насосное оборудование в нужный момент, она также регулирует уровень напряжения электричества, что подается на его двигатель.

Таким образом, вам удастся лучше контролировать работу насоса, уменьшить износ его двигателя и существенно сократить расходы на электроэнергию.

Также автоматика обладает всеми известными функциями прямого и аварийного контроля, отлично защищает устройство от перепадов напряжения и других подобных неприятностей.

Плюс к этому ее можно программировать по нескольким алгоритмам работы, что тоже очень полезно. Особенно если у вас нестандартная система водоснабжения со своими нюансами.
к меню ↑

2.4 Особенности подключения автоматики для насосов

Подключать блоки автоматического управления совсем не сложно. Однако и здесь есть несколько нюансов. Если говорить о приборах первого поколения, то монтировать их нужно редко. Как правило, монтаж необходим только для реле давления, так как его докупают отдельно.

Поплавковые выключатели и блокираторы сухого хода чаще всего встраивают еще на этапе сборки насоса. В некоторых случаях их нужно будет подключить перед погружением образца в скважину. Но процесс подключения здесь будет заключаться только в соединении нескольких клем и их герметизации.

Реле давления монтируется на гидроаккумулятор. Его нужно уже предварительно настроить путем вращения большой и малой гаек. Первая отвечает за верхний предел давления, вторая за разницу давлений.

Этапы подключения:

1. Собираем всю систему, устанавливаем гидроаккумулятор.
2. Крепим на него реле давления.
3. Подсоединяем все элементы.
4. Подключаем устройство к электричеству, если в этом есть необходимость.
5. Настраиваем верхнюю позицию реле.
6. Настраиваем разницу между верхней и нижней позицией.
7. Тестируем работу системы.
8. При необходимости перенастраиваем некоторые положения.

Электронные блоки управления самостоятельно ставить не рекомендуется. Они слишком сложны, нуждаются в подключении множества датчиков, тонкой настройке, да и стоят очень прилично. Лучше доверьте эту работу профессионалу.
к меню ↑

Источник: byreniepro.ru

Автоматика для насоса

Пот термином «автоматика» подразумевается совокупность датчиков и реле, осуществляющих контроль силовой части оборудования и различные виды его защиты. Главная цель: уберечь насос и его мотор от воздействий, способных вывести механизм из строя, а так же систематизировать его работу.

Широкое распространение приобрели две схемы управления насосным оборудованием. Одна из них включает в себя внедрение в водопроводную сеть накопительного резервуара (гидроаккумулятора (см. Гидроаккумулятор для скважины: виды оборудования и способы его использования)).

В этом случае, управление осуществляется по уровню воды в нём. Вторая схема предполагает контроль давления непосредственно в напорном трубопроводе.

Контроль по уровню жидкости

Схема с накопительным баком ориентирована на своевременное накопление воды в резервуаре. От него она подаётся на коллектор или дополнительный насос для скважины (насос второго подъёма). Кстати, баков так же может быть несколько — это зависит от протяжённости трассы трубопровода или этажности здания.

Итак:

• Выглядит система так: внутри ёмкости устанавливают специальный электрод – так называется датчик уровня, и он, с помощью реле отслеживает нижний и верхний уровни воды. На минимальном уровне насос включается, и резервуар заполняется до тех пор, пока вода не достигнет верхней отметки. Необходимые уровни задают датчику перед подключением сети.
• Данные схемы используют не только в частных водопроводах, но и в поселковых водопроводных сетях, питающихся из общей артезианской скважины. Датчики-электроды устанавливают в крупных резервуарах, а гидроаккумуляторы бытового назначения оснащаются поплавковыми выключателями.

• Этот вариант не столь надёжен, как электроды, но его применение обусловлено малым рабочим ресурсом. Поэтому, в таких системах предусматривается и аварийный слив – на случай, если автоматика не сработает. Поплавковыми датчиками нередко оснащаются и сами насосы, например: дренажные, ведь они погружаются в накопительный колодец, уровень жидкости в котором тоже нужно отслеживать.
• В целом, схема подключения с накопительным резервуаром вполне надёжна, и обеспечивает стабильность рабочего режима насосного оборудования. На крупных скважинах, где роль накопительного резервуара играет водонапорная башня, подача насоса определяется глубиной водозабора и высотой башни.
• При этом одноразовый цикл закачки воды, равен сумме объёма резервуара и объёма текущего расхода. Таким образом, вероятность кратковременных включений насоса исключается, что значительно продлевает срок его службы.

• Это касается и малых систем водоснабжения, питающихся из неглубокого водозабора, например: мини-скважины (абиссинского колодца). В них для подачи воды нередко используют бытовые насосные станции, представляющие собой агрегат с насосом, мембранным баком и автоматикой в сборе.

И тут, как вы понимаете, главным условием стабильности работы системы является не цена или бренд насосного оборудования, а его грамотный подбор под параметры системы, и, конечно же, квалифицированное проведение пуско-наладочных работ.

Контроль над давлением в трубопроводе

В данной схеме, главным является датчик давления, и работа насосного агрегата направляется его командами. Реле ставят на трубопроводе, и настраивают на два основных показателя: давления, при котором насос должен запускаться, и верхней границе, достигнув которой ему следует отключаться.

• Вариант подключения, который вы видите на фото снизу, характерен для систем с индивидуальной скважиной, и нередко совмещается с первым вариантом, где присутствует мембранный бак. При малых объёмах расхода воды, так гораздо проще поддерживать необходимое давление в сети, а так же свести к минимуму возможность возникновения гидроударов.

• Огромное значение имеет правильная настройка датчика, которая бы соответствовала и размеру ёмкости, и напорным характеристикам насоса. Необходимо, чтобы заданные границы давлений находились внутри диапазона рабочих параметров насоса, что позволит снизить частоту его запусков. На этот счёт, инструкция производителя даёт свои рекомендации, и при внедрении оборудования в систему, их нужно чётко придерживаться.
• Естественно, что реле давления делятся на промышленные и бытовые. Первые могут и не иметь шкалы настройки, обозначающей диапазон давлений — их настройка производится через манометр. Есть более надёжные варианты, отличающиеся высокой точностью настройки, и работающие через внешний пускатель.

• Тип реле подбирается, исходя из расчётной мощности сети, и оказывает решающее значение при выборе автоматики и схем подключения. Бытовые датчики давления позволяют подключить насос к сети напрямую, не используя сложных схем — видео в этой статье ознакомит вас с данным процессом.
• Это самый простой, а потому и дешёвый способ подключения, но следует заметить, что на этом его преимущества и закончились. Такая экономия ведёт к перегрузке реле, которое быстро выходит из строя.
• Заменить-то его несложно, хотя реле тоже стоит денег. Проблема в том, что владелец сети, не будучи специалистом, вряд ли сможет восстановить настройки, и самостоятельно осуществить проверку режима её работы.

А это уже может привести к поломке насоса, со всеми вытекающими отсюда последствиями: демонтаж, ремонт и переустановка скважинного насоса. Поэтому, когда речь идёт о насосном оборудовании, стремление всё делать своими руками, может быть чревато.

Системы защиты насоса

Наибольшую опасность для насоса представляют перепады напряжения в электрической сети и перегрев двигателя. В руководстве по эксплуатации любого агрегата должно быть указано номинальное напряжение и допустимые отклонения.

Возьмём, к примеру, насос скважинный SN 60 85 Oasis – у него однофазный двигатель, рассчитанный на напряжение 220/230В. Для европейских производителей это стандартный номинал, и его придерживаются так же многие азиатские страны, как в данном случае, Таиланд. Трёхфазные двигатели обычно рассчитаны на 400В.

Реле напряжения и тока

Проще всего обеспечить стабильное напряжение – произвести подключение скважинного насоса через трансформатор с соответствующей мощностью. Но это удовольствие не самое дешёвое: недёшево стоит и сам стабилизатор, и электроэнергия, которую он тоже потребляет.

Поэтому, в автоматические системы управления насосами, имеются в виду бытовые варианты, практически всегда встроено реле напряжения. При отклонении показателей от заданного диапазона, оно отключает мотор. В 3х-фазных двигателях, реле может контролировать асимметрию или последовательность фаз.

Перегрузка двигателя

От перегрузки двигатель обычно защищён дополнительно токовым тепловым реле, которое настраивается в соответствии с номинальным током насоса. Но проблемы у двигателя могут возникнуть не только в связи с электропитанием, но и вынужденной работой «всухую».

• Такой защитой оснащают все насосы, и она может осуществляться в двух вариантах. Первый – это всё тот же поплавковый датчик, о котором говорилось выше. Он не позволит насосу работать, если уровень воды снизился до минимальной отметки, а значит, насосу не грозит режим «сухого хода».

• В некоторых моделях, таких, как скважинный насос 4 block 2 13 от известного итальянского производителя, наряду с поплавком устанавливают специальное реле. Оно отслеживает значение тока, либо сдвиг фаз тока в двигателе.
• Получается двойная защита: если поплавок по какой-то причине не сработал, и в проточной части уже нет воды, которая в погружных моделях является и охлаждающей жидкостью, и смазкой для подшипников – двигатель отключается благодаря команде реле. Подобный казус может случиться, если мощностные характеристики насоса превышают дебит скважины.
• Если это единичный случай, то ничего страшного не произойдёт, но если насос вынужден постоянно работать в таком режиме – надолго его не хватит. Так что двойная защита никогда не помешает. Практически все производители предлагают для своих моделей те или иные варианты пускозащитных устройств, которые дублируют встроенную защиту насоса.

• Есть блоки с печатными платами, которые осуществляют контроль через встроенные в них датчики – все те, о которых было сказано выше. Как правило, они настроены на определённые значения, и изменить эти параметры уже невозможно. Если плата вышла из строя, то проще купить новый прибор, чем заменить её.
• Наиболее сложными конструктивно, являются пускозащитные устройства на базе контроллеров, являющимися, по сути, микропроцессорами. Они улавливают малейшие изменения условий работы двигателя: температуру, сопротивление обмоток статора, последовательность чередующихся фаз — что уже говорить о перепадах напряжения.
• Кроме того, они позволяют осуществлять контроль учёта потребляемой энергии и рабочего времени. Такое устройство может быть подключено к компьютеру и настраиваться через него. Это дорогостоящие варианты, и используют их, в основном в тандеме с насосом большой мощности.
• В этом случае, использование такой автоматики экономически целесообразно, так как расходы на возможный ремонт насоса, могут значительно превысить стоимость защитного устройства. Стоит сказать, что установить и настроить его без соответствующего специалиста, вряд ли получится.

• Самый лучший вариант защиты для бытового насоса — это использование частотного преобразователя. Принцип его работы достаточно прост. Электрический ток, попадая на платы, выравнивается с помощью встроенного стабилизатора. Преобразователь быстро оценивает показатели насоса и подаёт ему энергию точно в таком количестве, какое требуется для безопасной работы.
• Главное достоинство этого устройства заключается в том, что оно контролирует число оборотов двигателя, не позволяя увеличивать скорость вращения ротора, и тем самым, оберегает его от перегрузок. А они непременно возникают, когда сила тока возрастает.
• Инверторный блок управления насосом включает в себя не только частотный преобразователь, но и весь необходимый комплекс защитных датчиков. Он обеспечивает не только аварийное отключение, но и плавный запуск и выключение агрегата, что предупреждает возникновение гидроударов в трубопроводе.

А ещё, установка инвертора избавит от необходимости внедрения в систему гидроаккумулятора – вот вам и экономия.

Конструктивная защита скважинного насоса

Мы говорили о встраиваемых и подключаемых защитах для насосного оборудования. Но есть ещё и защита конструктивная, ориентированная, в основном, на уменьшение негативных последствий абразивного воздействия примесей в воде, на рабочие органы насоса. Наглядным примером такого решения являются скважинные насосы с «плавающими рабочими колёсами».

• В основном, это многоступенчатые модели для глубоких скважин, с диаметром корпуса не менее 4 дюймов (или 100 мм). Колёса в них не зафиксированы жёстко на валу, а могут перемещаться вдоль него, от одного направляющего аппарата к другому. Вот за это они и получили своё название «плавающие». Лишённый лишней нагрузки, вал может быстрее вращаться, благодаря чему улучшаются напорные характеристики агрегата.

• Сам вал подвешен на осевой опоре, а опорой для колёс являются кольцевые бурты направляющих аппаратов. В целях снижения трения между ними, в нижних и верхних сегментах рабочих колёс установлены опорные шайбы. Для их изготовления используются нечувствительные к трению композитные материалы.
• Давление, создаваемое усилием и собственным весом колес, передаётся на осевую опору вала, затем на направляющий аппарат и корпус. С целью уменьшить механическое воздействие песка на осевые опоры, изготовители стараются уменьшить количество опор в секциях.

Таким образом, достигается и ещё один положительный эффект: в полости рабочей камеры появляется дополнительное пространство, что даёт возможность увеличить количество ступеней, а соответственно, и мощность агрегата.

Источник: moikolodets.ru