Автоматика водоснабжения


Использование автоматики в системах водоснабжения, позволит минимизировать или полностью освободить потребителя, от участия в техническом процессе, позволит полностью контролировать любой параметр системы водоснабжения. Использование автоматики приведет к значительному уменьшению энергетических затрат системы и к меньшему износу оборудования.

Автоматика систем водоснабжения обеспечит контроль потока воды доставляемого в жилые постройки и промышленные помещения различного назначения.

Накопительный резервуар решает проблему водоснабжения дома. В него прибывает вода из различных источников: колодец, пробуренная скважина или система водоснабжения города по установленному графику.

Непосредственное наполнение резервуара, происходит за счет насосов отличающихся по величине максимального давления, типу материала, эффективности очищения воды. Современные насосы расположены, на поверхности вблизи источника, перекачка воды, в подобной системе, будет производиться с использованием шланга или трубопровода. Если же, скважина слишком глубока, поверхностный насос заменяют погружным, который часто также называемый глубинным.


Работа автоматизации водоснабжения построена на применении специализированной схемы управления, в состав которой входят сигнализаторы уровня, реле, пускатели и кнопки управления.
Непременный элемент схемы — контрольный датчик, установленный на специальном контрольном электроде. Это важное обязаетельное устройство контролирующее уровень наполнения накопительной емкости с водой. Присоединение в схему осуществляется к пускателю, управляющему насосом или к электромагнитному клапану.

Рекомендация: применение механических поплавковых устройств с микропереключателями использовать нежелательно из-за их невысокой степени надежности.

Основная базовая схема управления

Основные составляющие элементы в щите управления – это: приборы, сигнализирующие о состоянии уровня воды, датчики контроля состояния и сигнализаторы давления, реле электромагнитного типа.

Схемы с использованием постоянного тока небольшой величины, помимо простой конструкции, обладают одним значимым недостатком – это то, что контрольные электроды окисляются из-за постоянного процесса электролиза (поляризации), чтобы они полноценно функционировали необходимо очищать их поверхность от непроводящей корки.

Для предупреждения этого процесса, схема управления должна работать и обеспечивать питание электродов переменным током с исключением постоянной составляющей.
Для этого решения хорошо использовать надежно заземленную металлическую емкость, при этом доступ к контрольным электродам лучше всего герметично закрыть. Используется управляющее реле переменного тока, которое запитано от сети переменного напряжения 220В.


Автоматика водоснабжения для частного домовладения

Рис. №1 Схема подключения управляющего реле, питающего контрольные электроды.

Нюансы электрической схемы автоматического управления

Релейная катушка присоединяется к фазе сети.

Если данная схема будет работать исключительно с клапаном, то водопроводная магистраль должна быть оборудована датчиком давления, он присоединяется с клапаном последовательно, так можно избежать перегрева устройства и выхода его из строя, когда в емкости будет малый уровень воды.

Замыкая контакт S1, включается насос, который закачивает воду из колодца или скважины в емкость. При достижении уровня воды BV, включается реле К1, оно своими контактами заблокирует нижний уровень НУ. Насос отключится при размыкании контактов К1.1, К1.2.
Автоматика водоснабжения


Рис.№2. Схема управления насосом.
Схема достаточно проста и отличается надежными элементами и безотказностью, но недостаток ее в том, что она может работать исключительно с маломощным оборудованием. Если вы добавите в состав схемы электрический пускатель, увеличится выходная мощность устройства. Кнопка «пуск» и «стоп» даст возможность управлять схемой вручную, не дожидаясь автоматического прекращения работы. Схема простая, но может быть опасна, ведь на электрод подается переменное напряжение 220В.

Схема с полуавтоматическим режимом работы

Для снижения опасности от поражения электрическим током придумана схема, работающая от переменного напряжения, но значение, которого не превышает 5В.Схема с полуавтоматическим режимом работы

Рис. №3. Схема с полуавтоматическим режимом работы
Для этой схемы характерно использование кнопочного поста. Нажатие кнопки «пуск» подается команда на включение электродвигателя насоса, «стоп» — команда на остановку насоса. Схема отличается безопасностью и надежностью и подходит для центробежных насосов, которые могут заливаться водой.
Пуск происходит вручную. Перед запуском всасывающая труба должна быть заполнена водой, насос должен быть подготовлен. Выключение происходит в автоматическом режиме, по м ере заполнения емкости водой и срабатывания датчиков. Вместо насоса можно использовать электромагнитный клапан, в этом случае, схему можно применить для заполнения емкости водой из водопроводной сети.
Поняв, что в водопроводе есть вода, вы нажимаете кнопку «пуск», после наполнения бака водой, происходит отключение питающего клапана, а схема обесточивается.


Схема автоматизированного процесса наполнения

Если понадобилось процесс наполнения полностью автоматизировать, и если насос самовсасывающий или вибрационного типа, схема дополняется добавочными элементами.Дополненная схема для насоса вибрационного или самовсасывающего типа.

Рис.№4.Дополненная схема для насоса вибрационного или самовсасывающего типа.

Напряжение должно подаваться на схему постоянно, иначе автоматизировать процесс будет невозможно. Для этой схемы актуально использовать добавочные кнопки «пуск» и «стоп». Они присоединяются между контрольным датчиком и общим (магистральным) проводником (нормально разомкнутым контактом кнопки «стоп»). Также это действие выполняется последовательно с нормально замкнутые контактами кнопки «пуск» с датчиком на нижнем уровне.

Устройства с сигнализатором уровня


Схема контроля уровня служит неотъемлемой частью устройства, которое состоит из сигнализатора уровня и добавочной схемы управления.
Автоматика водоснабжения

Рис.№5. Схема с сигнализатором уровня.
В конструкции присутствуют кнопки управления. Для предотвращения внештатных ситуаций используется серийный трехканальный сигнализатор СУ2-3
Схема используется для откачки воды их дренажного приямка. Реле К1 и К2 при повышении уровня включают рабочий насос. Реле времени начинает отчет времени, в течение которого уровень понижается.
Автоматика водоснабжения

Рис.№6.Описание схемы с пояснением всех элементов цепи.
Если в течение 5 минут уровень не понизился, ниже верхней отметки и насос не откачивается – включается звуковая и световая сигнализация. В нормальном режиме, через 1 мин после включения запускается контроль давления воды на выкидке насоса. Если давления недостаточно или оно отсутствует — включается резервный насос. Если давление в норме, а уровень доходит до аварийной отметки, реле К4 запускает оба насоса, повышая производительность насосной станции. После ликвидации последствий аварий схема возвращается в исходное положение.

Все описания схем должны показать сложность случаемых ситуаций. В домашних условиях проще предотвратить подобные случаи.


Автоматика водоснабжения

Рис. №7 Примерная схема монтажа водоснабжения дома.

Необходимые нюансы по проведению монтажа узлов автоматической системы

Монтаж узла автоматического управления насоса осуществляется по стандартной схеме.

  • С горизонтальным баком используется монтаж с помощью выводных штуцеров, всего их 5.Это позволяет удобно отодвигать реле давления.
  • В случае вертикального бака автоматика устанавливается рядом на стену.

Шаровый кран лучше устанавливать на сам бак, это делается для того чтобы можно было легко перекрыть поступление воды в аварийной ситуации.

Реле давления важный элемент цепи автоматики

Присоединение проводов осуществляется согласно инструкции в техническом описании.Автоматика водоснабжения

Рис. №8. Регулировка реле давлени.


няем следующее действие. Вращаем гайку 1 по часовой стрелке, поднимаем давление отключения насоса до необходимого значения, на эту же величину поднимется давление включения насоса. Затем вращаем гайку (2) по часовой стрелке, добиваемся давления включения насоса до уровня 1,4 атм.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Поделиться ссылкой:

Источник: elektronchic.ru

Из чего состоит автоматический блок?

автоматика для насосов водоснабжения

Автоматика для скважины состоит из следующих элементов:


  1. Распределяющее коллекторное устройство. С помощью него удаётся добиться подачи воды в нужные точки водозабора в доме и на участке.
  2. Реле, регулирующее работу запуска и остановки насосного оборудования. Оно позволяет оптимизировать давление в системе. Как правило, реле продаются с настройками производителя, но при необходимости их можно перенастроить под параметры насоса и системы.
  3. Манометр для измерения рабочего давления.
  4. Датчик сухого хода.

Автоматика для насосной станции должна быть дополнена следующими узлами:

  1. Блок для регулировки мощности насосного оборудования. С его помощью можно поддерживать оптимальные условия работы.
  2. Защитная система, состоящая из трёх узлов – датчика работы «на сухую», защиты от перегрева и датчика разрыва напорной магистрали.

Преимущества и недостатки автоматики

автоматика для насосов водоснабжения без гидроаккумулятора

Среди плюсов блоков автоматического управления насосным оборудованием можно перечислить следующее:


  • Такие устройства рассчитаны на работу с определёнными типами насосного оборудования, поэтому вам не составит труда подобрать нужное изделие, совместимое с вашим насосом.
  • Поскольку агрегат полностью готов к работе, вам не нужно самостоятельно подыскивать нужные узлы, комплектовать их в один блок и координировать работу.
  • Благодаря автоматике обеспечивается плавный и безопасный запуск насоса, его мощность настраивается под работу в установленном режиме. Вы можете не наблюдать за работой системы, за вас всё выполнит автоматика.

Однако у таких устройств есть и свои минусы, среди которых стоит отметить следующие:

  • Цена готового блока довольно высока. Если подбирать и приобретать все узлы самостоятельно, то вся система обойдётся дешевле.
  • При покупке по отдельности вы можете подобрать оптимальное оборудование для конкретной насосной станции или насоса.
  • Блок автоматики обычно используется в комплексе с гидроаккумулятором, которой вам придётся купить отдельно.
  • При использовании в скважине вибрационного насоса требуется соблюдать определённое входное давление (0,3 атм.), а автоматика рассчитана на другие показатели. Всё дело в том, что вибрационное насосное оборудование не предназначено для работы в условиях большой разницы давлений.

Схемы автоматики

автоматическое управление водяным насосом

Как правило, используются две схемы автоматического контроля:


  • Первая схема позволяет выполнять контроль по уровню . Этот вариант подходит в том случае, если вода качается в ёмкость или водонапорную башню. Для транспортировки жидкости к точкам водопотребления используются насосные агрегаты второго подъёма. Автоматизированная система запускает реле, которое контролирует уровень. Когда жидкость опускается до установленного нижнего предела уровня, насосное оборудование запускается. В тот момент, когда вода достигает верхнего установленного уровня, насос отключается. Для контроля используются поплавковые выключатели. Для защиты от перелива применяется устройство аварийного слива. По такой схеме можно подключить к системе водоснабжения многоквартирные дома или посёлки. Это надёжная и безопасная система, гарантирующая стабильную работу всего оборудования. Но её использование для водоснабжения одного частного дома нецелесообразно.
  • Вторая схема основана на контроле по давлению . Главный элемент в этом варианте – реле давления. Для осуществления контроля на агрегате устанавливаются параметры предельного верхнего и нижнего давления для запуска и остановки насосного оборудования. Такая схема подходит для систем водоснабжения, которые работают с использованием гидроаккумулятора. Эти мембранные баки позволяют поддерживать оптимальное давление в системе водоснабжения и компенсируют гидроудары.

Вторая схема подходит для обустройства автономной подачи воды в частный дом с гидроаккумулятором. Как правило, предельные показатели давления на реле устанавливаются в диапазоне базовых рабочих характеристик насосного оборудования. Для регулировки используют гайки на большой и малой пружине, которые находятся под крышкой на реле. Как производить настройку этого агрегата, мы рассматривали в наших других статьях.

Выбор реле

автоматика для водяного насоса

Если для водоснабжения своего дома вы выбрали схему контроля давления, то с особой тщательностью стоит подойти к выбору реле. Они делятся на промышленные и бытовые. Их классификация основана на технических характеристиках прибора, его сложности и точности.

Если для блока автоматики вы решили выбрать промышленное реле, то вам могут подойти модели марки Condor модификация FF4 или модель марки Danfoss  модификация KPI. Это более дорогие и точные агрегаты со значительным рабочим ресурсом. Они подключаются через внешний пускатель. В сравнении с бытовыми моделями это более надёжные механизмы.

При выборе для блока автоматики бытовых реле вам стоит обратить внимание на модели марки R Condor модификация MDR или прибор марки Telemecanique модель XMP. Эти изделия не отличаются такой высокой точностью, как промышленные, но стоят гораздо дешевле.

Автоматика защиты от работы «на сухую»

автоматика для скважинного насоса

Иногда возникает ситуация, когда насосное оборудование вместо воды втягивает воздух. Такая работа называется сухим ходом. Она может привести к поломке прибора из-за выхода из строя электродвигателя. Ситуация с работой «на сухую» может возникнуть в таких случаях:

  • Если при монтаже погружных насосов динамический уровень воды в скважине или колодце определён неверно.
  • В случае засорения входного патрубка на приборе вода не может всасываться в нужном объёме.
  • Когда в системе используется поверхностный насосный агрегат, может нарушиться герметичность подающего трубопровода.
  • При использовании глубинного насоса такая ситуация может возникнуть из-за значительного уменьшения количества воды или её отсутствия.

Важно: причиной работы «на сухую» в любом случае является нехватка воды. Для решения проблемы нужно правильно выбрать модель погружных и поверхностных насосов, исходя из их производительности. Кроме этого необходимо использовать защитный блок автоматики.

В качестве предохранителей в таком защитном блоке могут использоваться следующие изделия:

  • поплавковый механизм;
  • реле давления, дополненное защитой от работы «на сухую»;
  • пресс-контроль.

Разновидности поплавковых механизмов

автоматика для скважины

Поплавковый выключатель – это наиболее простой механизм защиты от работы «на сухую». Эти устройства используют, если подача жидкости осуществляется из накопительных баков или колодцев. Существуют разные поплавковые блоки защиты, но не все они подходят для насосного оборудования. Для данных агрегатов не подходят поплавковые механизмы, которые рассчитаны на защиту от перелива. Поэтому при выборе стоит учитывать назначение той или иной модели.

Поплавковый защитный блок имеет контакты, которые размыкаются при понижении уровня воды. Агрегат монтируют таким образом, чтобы при срабатывании механизма и отключении насосного оборудования в колодце или накопительном резервуаре ещё оставалось какое-то количество воды. Это позволит предотвратить перегрев электромотора насосного агрегата.

Реле давления с защитой от работы «на сухую»

автоматика для водяных насосов

Эта автоматика для скважинных насосов очень напоминает обычное реле давления, но только дополненное защитной функцией, которая позволяет размыкать контакты при снижении давления ниже установленных показателей. Обычно такое реле продаётся с заводскими настройками, которые нельзя изменить. Как правило, автоматическое отключение насосного оборудования происходит в тот момент, когда давление воды достигает отметки 0,4-0,6 атм. Обычно при таком давлении воды в насосном оборудовании уже не будет.

Стоит отметить, что такой блок автоматики не работает на включение насосной станции, так что запуск агрегата после появления воды владельцу придётся выполнять вручную. Причём система сможет снова функционировать только в том случае, если причина работы «на сухую» устранена. Обычно такие защитные устройства приобретаются для погружных насосов, но они могут работать и с поверхностными агрегатами.

Источник: vodakanazer.ru

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


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.