Станция насосная автоматическая


Автоматические насосные станции автономных и магистральных систем водоснабжения, предназначены для снабжения объектов водой и повышения её давления в трубопроводах. Кроме того, с помощью данного оборудования осуществляется подача воды в системы охлаждения, в противопожарные трубопроводы.
Из каких элементов состоит такая станция, и как производится автоматизация насосных установок, расскажет небольшая инструкция, а также видео в этой статье.

Комплектные насосные станции

Автоматическая насосная станция состоит из нескольких видов оборудования и приборов, собранных в один агрегат, и установленный на раме-основании. Испытывается он в заводских условиях.
При установке, подключается к трубопроводам и оборудуется электронной системой, автоматически управляющей процессом перекачки воды:

  • Станция в сборе, включает в себя не менее двух, но не более шести центробежных насосов. Каждый из них оборудован обратным клапаном и электроприводной задвижкой, парой датчиков давления, кабельной разводкой.
    Кроме того, насосная станция комплектуется мембранным напорным резервуаром, который называется гидроаккумулятором, магнитным сетчатым фильтром, и вибровставками. От комплектности зависит и цена агрегата.

  • Объединяет всё это автоматика для насосной станции, состоящая из комплекса приборов и датчиков, заключённых в шкаф управления. Полный набор такого оборудования вы можете видеть на фото сверху.
  • Обратите внимание: в данном комплекте присутствует четыре насоса, один из которых располагается обособленно. Это резервный насос — он включается только в том случае, если один из рабочих агрегатов не запускается в течение 10 секунд после сигнала.
  • Эксплуатационно-технические характеристики станции, зависят от количества насосов и их мощности. Для сравнения приведём пример: небольшая станция КММ 40-25-160 с двумя насосами, при подаче 12,5м3/час имеет напор 38м.
    Эта же станция, но оборудованная шестью насосами, качает уже 32м3/час. Мощная промышленная станция КММ 150-125-250г с максимальным количеством насосов, подаёт 2000м3/час, с напором 2400м.

То есть, подобрать насосное оборудование можно для любых производственных потребностей – только они должны быть правильно рассчитаны. Если бытовая станция может быть установлена своими руками, то монтаж и настройка автоматической насосной станции промышленного назначения, производится специалистами, после выполнения трубной обвязки.


Процесс автоматизации

Автоматизация насосных станций очень выгодна с экономической точки зрения. Она позволяет снизить трудозатраты и расходы, связанные с эксплуатационным процессом.
Кроме того, значительно повышается надёжность работы системы, её бесперебойность. Немаловажен и тот факт, что размеры мембранных баков при этом, значительно уменьшаются.
Итак:

  • Комплекс системы управления состоит из двух групп аппаратуры. Первая — это приборы общего назначения. Сюда относятся: магнитные пускатели, промежуточные реле, контакторы, переключатели.
  • Ко второй группе относятся специальные приборы, предназначенные для контроля и управления. Это датчики, контролирующие уровни: заливки насосов, наполнения гидроаккумулятора; поплавковые и струйные реле, манометры. По сути, система автоматического управления насосной станцией сводится к регулированию работы насоса, в зависимости от уровня жидкости в мембранном баке.
  • Управление одним агрегатом осуществляется группой приборов, заключённых в небольшой функциональный шкаф. Он оснащён индикаторной панелью, на которой высвечиваются определённые показатели. Это состояние двигателя и его защиты; входное и выходное давление; состояние задвижки; рабочий и аварийный сигнал.
  • В промышленных водопроводных и канализационных системах, объединяющих группы агрегатов, обустраиваются целые станции управления. Они состоят из большого количества аппаратуры, под которое отводятся отдельные помещения.
    Такая станция управления, во главе с диспетчером, находящимся там круглосуточно, одновременно контролирует работу всей сети.

Вот перечень объектов, на которых управление группой насосных агрегатов успешно автоматизируется.

Наименование коммуникационных объектов
1. ВНС — водопроводная насосная станция
2. ВЗУ —   водозаборный узел
3. ПНС — станция повышения напора
4. КНС — канализационная станция
5. ЛНС — ливневая напорная канализация
6. Станция перекачки
7. Сетевые насосные группы
8. Циркуляционные системы теплоснабжения
9. Системы кондиционирования и вентиляции

 Итак:


  • На этих объектах не только обеспечивается автоматизация их технологических функций, но и осуществляется согласование работы насосной станции с другими узлами и оборудованием: трансформаторными подстанциями; вакуумными установками, электрическими задвижками.
  • Существует множество схем, по которым реализуется управление насосами(см.Станция управления насосом: оборудование для автономных и магистральных коммуникаций). Выбор того или иного варианта зависит от разновидности системы, её мощности, количества узлов и агрегатов. Схема с резервными насосами очень распространена, и особенно востребована в противопожарных системах.
  • В производственных водопроводах нередко используются схемы, позволяющие контролировать большое количество насосных агрегатов, которые работают одновременно. Есть схемы, осуществляющие контроль нулевого расхода; с обеспечением плавного запуска-остановки; с использованием одного или нескольких частотных преобразователей. Два последних варианта можно назвать самыми эффективными, и они нередко комбинируются.
  • Высоковольтные частотные преобразователи управляют работой электрических двигателей, что даёт возможность получить массу преимуществ. Самое ценное из них — это возможность исключения гидроударов за счёт плавного запуска и остановки.
    Благодаря преобразователям, насосы в системе могут включаться поочерёдно, что позволяет вырабатывать их ресурс равномерно.
  • В разветвлённых сетях, с помощью преобразователей частот можно организовать каскадное включение дополнительного насосного оборудования в том случае, когда работающие агрегаты не справляются со своей задачей. И это ещё далеко не полный перечень функциональных удобств, которые даёт этот небольшой прибор.

  • Например, работа насосов на частотах резонанса может блокироваться, а на скачке напряжения, производится перезапуск двигателя. Если же сам преобразователь окажется неисправным, двигатели автоматически переключатся на общую электрическую сеть.

Внедрение автоматических систем управления позволяет эффективно организовать работу сети, и не только. Например, автоматизация даёт возможность параллельно сбалансировать сразу две системы водоснабжения: холодную и горячую.
Такая оптимизация вполовину снижает затраты на электричество и техническое обслуживание, а контролируемая работа всех узлов, снижает вероятность возникновения форс-мажорных ситуаций практически до нуля.

moikolodets.ru

Как работает насосная станция?

Насосная станция — это комплекс устройств, состоящих из насоса, гидробака с резиновым или мембранным вкладышем, реле давления и пульта управления.

Работает эта система следующим образом: насос закачивает воду в гидробак-накопитель. Здесь вода находится под определенным давлением, которое зависит от количества воды и воздуха в емкости. По мере расходования воды давление в гидроаккумуляторе уменьшается.


Настроенное соответствующим образом реле давления фиксирует изменение количества воды. При достижении минимального значения настроек реле включает насос, чтобы гидробак был заполнен водой. По мере заполнения емкости давление возрастает, реле фиксирует его максимальный уровень и отключает насос.

Цикл включений и отключений повторяется таким образом, чтобы в баке постоянно находилось количество воды, способное обеспечить потребности жильцов дома.

Такая система отличается высокой эффективностью. Например, если бы водопровод был подключен непосредственно к насосу, оборудование приходилось бы включать каждый раз, когда кто-то откроет кран.

Наличие насосной станции с гидробаком позволяет свести количество включений/отключений насоса до необходимого минимума. Это значительно экономит ресурс работы оборудования, продлевает срок его службы. Поскольку вода в гидробаке находится под давлением, во всей водопроводной системе дома можно создать хороший напор.

Приемлемый показатель обычно составляет около 1,5 атм, но его можно и повысить при необходимости. Отдельные бытовые приборы, такие как автоматические стиральные и посудомоечные машины, ванны с джакузи, душевые кабины с гидромассажем, и другие подобные агрегаты при отсутствии достаточного напора в водопроводной системе просто не могут работать. Насосная станция эффективно решает эту проблему.

Если по какой-то причине доступ к воде ограничен или отсутствует (поломка насоса, резкое понижение дебита скважины и т.п.), запас воды в гидробаке окажется очень полезным.

Водой можно будет пользоваться какое-то время, пока не восстановлен доступ к водным ресурсам. Если вместо станции используется насос, его отключение автоматически лишает воды всех жильцов дома.

Особенности установки и эксплуатации


Насосную станцию можно собрать самостоятельно, но проще купить уже готовый агрегат. Эти устройства относительно просты и в монтаже, и при эксплуатации.

Для установки станции понадобится ровная площадка и укрытие от непогоды. Шланг поверхностного насоса опускают в скважину или колодец, гидробак подключают к водопроводной системе дома, а всю систему обеспечиваю электропитанием (понадобится УЗО).

После этого остается настроить реле давления и приступить к эксплуатации станции. Дальнейшее вмешательство в работу устройства обычно не требуется. Станция будет пополнять запас воды в гидробаке в автоматическом режиме. Рекомендуется примерно раз в три месяца проверять работу всех элементов насосной станции.

По мере необходимости проводят техническое обслуживание отдельных узлов: промывку насоса, регулировку реле давления, замену мембраны в гидробаке и т.п. Если насосная станция выбрана и установлена правильно, она может многие годы работать без перебоев.

Проблема выбора насосной станции

Подобное оборудование предлагается потребителю в очень широком ассортименте. Модели современных насосных станций различаются по целому набору параметров, таких как:

  • цена;
  • комплектация;
  • место изготовления;
  • бренд;
  • производительность;
  • объем гидроаккумулятора;
  • потребляемая мощность;
  • особенности конструкции;
  • комплектация и т.п.

При выборе конкретной модели насосной станции сначала следует тщательно изучить условия ее эксплуатации. Если источником забора воды служит скважина, следует внимательно изучить паспорт сооружения, там содержится много полезной информации.

Если же специальная техническая документация отсутствует, придется выяснить характеристики скважины самостоятельно. Вот перечень показателей, на которые следует ориентироваться, выбирая насосную станцию:

  • дебит скважины/колодца, т.е. количество воды, поступающее за единицу времени;
  • статистический и динамический уровень воды в скважине;
  • высота, на которую придется подавать воду;
  • расстояние от источника воды до места ее потребления.

Производительность — один из основных показателей при выборе насосной станции. Она характеризует максимальный объем воды, который может быть доставлен в дом за определенный промежуток времени.

Сначала необходимо рассчитать, сколько именно воды понадобится. При этом учитывают количество людей, постоянно проживающих в доме, а также наличие и характеристики бытовой техники, при работе которой используется вода: стиральной машины, ванны, гидромассажа и т.п.


При этом параметры насосной станции следует соотнести с данными о дебите скважины или колодца. Проблемы могут возникнуть, если забор воды из источника производится более интенсивно, чем естественное пополнение запасов. В такой ситуации есть вероятность, что однажды скважина или колодец опустеет.

А это приведет к работе оборудования в режиме сухого хода. Поэтому, если производительность насосной станции в значительной мере превосходит дебит сооружения, имеющегося на участке, стоит поискать более подходящую модель.

Обычно для организации автономного водоснабжения в частном доме выбирают насосные станции, мощность которых варьируется в пределах 3-6 тыс. л/час. Чтобы примерно представить необходимую производительность оборудования, можно ориентироваться на следующие сведения:

  • Пиковое потребление воды на летней даче обычно составляет около 0,8-1,5 куб.м/ч.
  • Семья из 4-6 человек, проживающая в коттедже средних размеров, потребляет примерно 1,5-2 куб.м/час.
  • Для большого загородного дома с учетом необходимости полива, обслуживания бассейна, фонтанов и т.п. потребность в воде составит не менее 3-4 куб.м/ч.

Мощность насосного оборудования может составлять 0,6-1,5 кВт. Здесь значение имеет не только количество воды, которую необходимо перекачать в дом, но также расстояние от места забора воды до точки ее потребления, а также высота, которую придется преодолеть водяному столбу, чтобы попасть в дом. Чем больше эти показатели, тем более мощное оборудование следует выбирать.


Глубина, с которой приходится забирать воду, может иметь определяющее значение. Обычно насосные станции комплектуются поверхностным самовсасывающим насосом, который эффективен на глубине 6-8 метров. Владельцы более глубоких скважин, как правило, должны использовать более мощные погружные насосы.

Решить проблему можно с помощью самовсасывающего насоса с выносным эжектором. Это более сложное устройство, но оно позволяет увеличить глубину забора воды до 30 метров и даже больше. При этом такое оборудование можно использовать в стандартных четырехдюймовых скважинах.

Разумеется, внимания заслуживают и размеры бака-гидроаккумулятора. Не стоит выбирать слишком большую по объему емкость, поскольку заполненная водой она приобретет значительный физический вес. Гидробаки обычно изготавливают из нержавеющей стали, а также из чугуна или пластика.

Для длительного использования брать пластиковую емкость не имеет смысла, у нее слишком короткий срок эксплуатации. Чугунные баки исключительно надежны, но отличаются высокой стоимостью. Легкая, относительно недорогая и прочная сталь используется для изготовления гидробаков чаще всего.

Внутренний вкладыш из резины может иметь грушевидную форму или быть выполненным в виде мембраны. Поскольку этот элемент испытывает постоянную и при этом изменяющуюся нагрузку, со временем он может выйти из строя. Выбирая насосную станцию, имеет смысл задуматься о возможности замены вкладыша гидробака.

На стоимости насосной станции может существенно сказаться наличие защитных модулей. Это оборудование позволяет в автоматическом режиме отключить насос, если в источнике исчерпаны запасы воды. Если не отключить оборудование вовремя, работа в режиме “холостого хода” вызовет перегрев двигателя, что приведет к существенным поломкам.

В отдельных случаях приходится полностью заменять двигатель, насос или всю станцию. Стоит ли тратиться на насосную станцию с блоком автоматического управления? С одной стороны, это очень удобный модуль, с другой — дополнительные траты.

Почти во всех случаях автоматика является уместным приобретением, особенно если речь идет о водоснабжении большого дома в течение целого года. Управление насосной станцией в ручном режиме стоит рассматривать только в том случае, когда она приобретается для небольшой дачи, где такое оборудование используется нерегулярно.

Рекомендации для подбора оборудования

Насосная станция — оборудование не из дешевых. Подбирая подходящую модель, имеет смысл обратить внимание на продукцию известных брендов с хорошей репутацией.

Слишком низкая цена — не лучший показатель для насосной станции. Обычно такие агрегаты имеют проблемы с качеством, которые проявятся только во время эксплуатации.

Важнейший момент — постпродажное обслуживание и гарантийные обязательства. Изделие должно быть снабжено не только техническим паспортом и подробной инструкцией, но и должным образом оформленными гарантийными документами, которые следует внимательно изучить.

Длительный гарантийный срок автоматической насосной станции обычно говорит о ее высоком качестве. Следует также заранее ознакомиться с порядком оказания гарантийных услуг. Бывает так, что для ремонта по гарантии приходится ехать в ближайший город, область или даже отсылать поломанное оборудование в соседнюю страну, а это долго и крайне неудобно.

По окончании гарантийного срока ремонтом и техническим обслуживанием придется заниматься самостоятельно. Нужно убедиться, что необходимые для этого материалы, запасные части и узлы находятся в свободной продаже, чтобы не пришлось в течение месяцев ожидать доставки нужного для починки станции элемента.

Обычно с насосными станциями известных зарубежных фирм больших проблем не возникает, поскольку они имеют не только широкую дилерскую сеть, но и налаженную систему постпродажного обслуживания своей продукции.

Стоит обратить внимание и на изделия отечественного производства, которые при высоком качестве могут предложить более привлекательные цены на насосные станции.

Бренды и лучшие модели

Marina APM 100/25 — довольно мощная насосная станция итальянского производства с прочным чугунным корпусом. Она предназначена для перекачивания чистой воды.

Потребляемая мощность оборудования составляет 1,1 кВт, производительность равна 2400 л/час, доступная глубина погружения — 25 м. Такая насосная станция прекрасно подойдет для обслуживания относительно крупного коттеджа.

Насосная станция Grundfos JP 2 PT, продукт известного итальянского бренда, потребляет 720 Вт электроэнергии, при этом позволяет получать около 3 куб. м воды в час.

Глубина погружения этого устройства относительно невелика — всего 8 метров. Она рассчитана на эксплуатацию в умеренных широтах и отличается высоким качеством, впрочем, как и вся продукция с логотипом GRUNDFOS. Подходит для дачи или небольшого коттеджа.

GARDENA 4000/5 CLASSIC потребляет немного — всего 0,85 кВт при вполне впечатляющей производительности, которая составляет около 3500 л/ч. Это универсальный вариант насосной станции, который можно использовать для нужд дома и прилегающего участка. Используют такое оборудование даже для обслуживания узлов водоснабжения.

Насосные станции Джамбо Джилекс очень разнообразны. Производительность этих устройств, глубина погружения и мощность варьируются в достаточно широком диапазоне, что позволяет выбрать модель, идеально подходящую для конкретных условий. Например, Джамбо 50/28 Ч-24 с производительностью около 50 литров в час подойдет для небольшой дачи.

А вот Джамбо 70/50 Н-50 Н ДОМ можно использовать в коттедже средних размеров. Некоторые модели дополнительно снабжены эжектором, что позволяет существенно увеличить глубину погружения. Стоимость насосных станций этого производителя относительно невысока, при этом отзывы о качестве продукции в основном положительные.

АКВАРОБОТ М — это серия насосных станций водоснабжения, разработанная специально для источников воды с низким дебетом. Стоят такие модели относительно недорого, мощность насосной станции менее 250 Вт. Такой агрегат может стать отличным выбором для дачи или небольшого дома.

AL-KO HWA 1300 F — идеальное решение для глубоких скважин. Для колодцев эту компактную модель можно смело использовать. Мощность в 1300 Вт позволяет поднимать воду с глубины 50 м. Такие насосные станции обеспечат необходимый напор в доме, а также осуществить поливочные работы на участке.

Wilo Jet HWJ 203 50л — насосная станция с резервуаром открытого типа. При мощности 750 Вт ее можно использовать для забора воды с глубины 42 м. Все агрегаты, выпускаемые под маркой Wilo, отличаются повышенной надежностью. Оборудование этого типа рассчитано на работу в условиях сурового климата.

Вихрь ACB-800/24 — популярная на дачах и в частных домах насосная станция небольшого размера, но снабженная вместительным гидробаком. Максимальная глубина погружения составляет 9 м, мощность — 800 Вт, производительность — 6 л/мин, средний ценовой диапазон.

Все это сделало насосные станции “Вихрь” исключительно популярными. Стоит отметить, что это оборудование подходит для использования в жарком климате, поскольку без перебоев работает даже при 50 градусах жары.

BELAMOS XK — насосная станция производства Беларуси — обладает подобными характеристиками и находится в такой же ценовой категории. При мощности 800 Вт она обеспечивает производительность около 6 л воды в час.

Эту насосную станцию можно использовать как с колодцем или скважиной, так и при подключении к магистральному водопроводу. в любом случае она обеспечит необходимый напор воды.

Полезное видео по теме

Здесь можно посмотреть обзор различных моделей насосных станций:

В этом видео содержатся полезные рекомендации по выбору насосной станции с учетом условий эксплуатации:

Если оборудование выбрано правильно, оно будет работать долго и без поломок. Насосная станция — отличный способ обеспечить достаточный напор в водопроводной системе дома, чтобы сделать его по-настоящему комфортным.

sovet-ingenera.com

Разновидности и конструкция

Независимо от типа насосных станций для воды, их конструкцию составляют следующие элементы:

  • электронасос, который обеспечивает откачивание воды из скважины или колодца и транспортировку жидкой среды по всем элементам трубопровода;
  • гидроаккумулятор, предназначенный для поддержания в обслуживаемом станцией трубопроводе требуемого уровня давления;
  • манометр, при помощи которого можно следить за уровнем давления воды, подаваемой станцией в систему водоснабжения;
  • реле давления, обеспечивающее автоматическое отключение и включение насосной установки при достижении уровня давления воды в гидроаккумуляторе определенных значений;
  • фильтр механической очистки, защищающий внутреннюю часть насоса от попадания в нее твердых включений из перекачиваемой воды.

Различные модели насосных станций для дома и дачи, предлагаемые сегодня многими компаниями-производителями, могут отличаться вариантами своей комплектации, что, соответственно, оказывает влияние и на функциональность данных установок, и на их технические характеристики. Такое разнообразие позволяет оптимально подобрать насосное оборудование для коттеджа или дачи, сразу приобрести полностью укомплектованную, но и более дорогостоящую модель либо сделать выбор в пользу более простого по конструкции и дешевого варианта.

На различные типы бытовые насосные станции делятся в зависимости от таких параметров, как:

  1. тип и конструктивное исполнение насоса для насосной станции;
  2. основные технические характеристики установки;
  3. материал изготовления корпуса мембранного бака и его объем;
  4. глубина подземного источника, с которой станция способна поднять воду;
  5. наличие у насосной установки дополнительных опций (защита от работы на холостом ходу и от перегрева приводного электродвигателя);
  6. стоимость всего комплекта технических устройств, входящих в состав насосной установки.

Типы насосов

Станции, используемые для обслуживания автономных систем водоснабжения бытового назначения, могут оснащаться насосным оборудованием двух типов:

  • поверхностными насосами, в качестве которых, как правило, применяются устройства центробежного типа с воздушным охлаждением;
  • насосами погружного или глубинного типа, которые в процессе своей эксплуатации находятся в толще перекачиваемой ими воды.

Поверхностные

В зависимости от конструктивного исполнения и типа используемого оборудования различают следующие виды насосных станций поверхностного типа:

  • с центробежными насосами одноступенчатого типа;
  • с многоступенчатым насосным оборудованием;
  • со встроенным или выносным эжектором.

Сравнительно недорогая станция, оснащенная одноступенчатым центробежным насосом, – это установка, используемая для подъема воды из подземных источников, глубина которых не превышает 7–8 метров. Способная формировать поток жидкой среды с достаточно хорошим напором, такая насосная станция для дачи или частного дома не отличается высокой производительностью. Еще одним значимым недостатком станций данного типа является то, что они издают сильный шум при работе, поэтому устанавливать их рекомендуется на достаточном удалении от жилых построек. Перед запуском оборудования как сам насос, так и подающую магистраль необходимо заполнить водой.

Установки, оснащенные центробежными многоступенчатыми насосами, отличаются, по сравнению с установками с одноступенчатыми насосами, более высоким КПД: они способны откачивать воду из подземных источников большей глубины и издают при работе значительно меньше шума.

Подающую магистраль таких насосных станций, а также внутреннюю камеру самого насоса перед запуском оборудования надо заполнить водой. Благодаря тому, что станции с многоступенчатым насосом не издают сильного шума при работе, допускается устанавливать их даже во внутренних помещениях или в подвальной части дачи или частного дома.

Станции, оснащенные самовсасывающим насосным устройством и выносным эжектором, используются для откачивания воды с еще большей глубины, чем поверхностные установки других типов. Такие станции, которые допускается запускать даже без предварительного заполнения водой их подающей магистрали и насоса, отличаются высокой производительностью. Между тем следует иметь в виду, что насосные станции с выносным эжектором, помимо всех своих достоинств, отличаются достаточно значимым недостатком – сложностью установки и техобслуживания. Именно поэтому такие установки используют преимущественно тогда, когда для обслуживания скважины не может быть применена насосная станция с погружным насосом.

Погружные

В отдельных случаях насосные станции, обслуживающие бытовые системы водоснабжения, оснащаются насосами погружного типа. В этом качестве могут быть использованы устройства центробежного или вибрационного типа. На то, каким именно оборудованием должна быть оснащена погружная насосная станция, оказывает влияние как тип подземного источника водоснабжения, так и его основные параметры, а именно: глубина скважины, ее диаметр и дебет.

Станции с погружными насосами, которые также могут работать в связке с автоматикой, целесообразно покупать в тех случаях, когда глубина подземного источника превышает 10 метров. Выбирая модель насоса для такой установки, следует обязательно учитывать дебет скважины, так как слишком мощное устройство может быстро опустошить подземный источник, характеризующийся невысоким дебетом.

Как выбрать насосную станцию для бытовой системы водоснабжения

Многие владельцы дачных участков и загородных домов, занимающиеся обустройством системы автономного водоснабжения, задаются вполне естественным вопросом о том, что лучше: отдельно взятый насос или насосная станция?

Конечно, обеспечить подъем воды из подземного источника и ее транспортировку по трубопроводной системе может и насос, но в случае использования насосной станции оборудование эксплуатируется в более щадящем режиме, так как включается оно только в те моменты, когда давление воды в емкости гидроаккумулятора падает ниже критического значения. Между тем демонстрировать высокую эффективность, работать без сбоев и частых поломок насосная станция будет лишь в том случае, если она правильно подобрана.

Основными параметрами, на которые следует обращать внимание, выбирая электрические насосные установки, являются:

  • мощность, потребляемая приводным двигателем;
  • производительность оборудования, характеризующая объем воды, который оно способно перекачать в единицу времени (измеряется данный параметр в м3/час);
  • уровень напора потока воды, который в состоянии обеспечить установка (единицей измерения данного параметра является метр водяного столба).

Для оснащения системы водоснабжения дачи или небольшого частного дома вполне достаточно насосной станции, мощность которой составляет от шести десятых до полутора киловатт. Чтобы оптимально подобрать насосную станцию по производительности и уровню создаваемого напора, можно воспользоваться графиком, который показывает зависимость между двумя этими параметрами. Такие графики, как правило, имеются в техническом паспорте практически каждой серийной модели насосной станции.

Многие современные модели насосного оборудования еще на стадии производства комплектуются дополнительными техническими устройствами, не только делающими работу таких установок более эффективной, но и надежно защищающими их от возникновения нештатных ситуаций.

Речь идет, в частности, о датчиках, не допускающих перегрева электродвигателя насоса, а также работы установки на холостом ходу. Кроме того, в заводскую комплектацию большинства современных моделей рассматриваемого оборудования уже входит фильтр механической очистки и обратный клапан.

Автоматические насосные станции требуют минимального контроля со стороны пользователя, что делает их применение более удобным. При желании автоматическая насосная станция может быть собрана вами и самостоятельно, для этого достаточно оснастить обычную установку, не обладающую дополнительными опциями, элементами автоматики, которые приобретаются отдельно.

На что еще следует обращать внимание при выборе

Выбирая электрические насосные станции для системы водоснабжения дачи или частного дома, следует хорошо проанализировать ряд исходных условий, к которым, в частности, относятся:

  • тип подземного источника, из которого будет откачиваться вода (скважина или колодец);
  • параметры подземного источника водоснабжения (глубина, диаметр, дебет).
  • максимальная потребность в воде, которая рассчитывается, исходя из количества проживающих в доме людей; типа и количества используемых бытовых приборов, для функционирования которых нужна вода; необходимости использования воды для полива зеленых насаждений и других хозяйственных нужд.

После анализа всех исходных данных можно приступать непосредственно к выбору, руководствуясь следующими рекомендациями.

  1. Для оснащения подземных источников глубиной менее 8 метров можно выбирать станции с поверхностными насосами, для более глубоких – только с эжекторами или с глубинными насосами.
  2. К исходным значениям напора и производительности подбираемой насосной станции следует прибавить 10–20 % запаса, и уже по полученным данным выбирать оборудование с соответствующими характеристиками. Подобный подход к выбору оборудования объясняется тем, что элементы любой трубопроводной системы создают гидравлическое сопротивление.
  3. От объема бака гидроаккумулятора выбираемой насосной станции будет зависеть, как долго такая установка сможет обеспечивать вас водой в периоды, когда ее насос не будет работать. Следует иметь в виду, что насос будет включаться тем реже, чем больше объем гидробака. Как правило, для дома и дачи, где проживает небольшая семья, выбирают насосные станции с гидроаккумулятором емкостью 50 литров.

Место для установки

Собственники дач и загородных домов, как правило, выбирают один из трех вариантов установки насосных станций:

  • в непосредственной близости от источника водоснабжения – в специально оборудованном кессоне;
  • в самом жилом строении, обслуживаемом станцией;
  • в отдельном помещении на территории приусадебного участка.

Какой бы вариант ни использовался для монтажа насосной станции, место установки такого оборудования должно надежно защищать его от промерзания в холодное время года. Кроме того, при установке станции вне обслуживаемого ей строения следует позаботиться о качественном утеплении труб, по которым к дому будет транспортироваться вода.

Из всего вышесказанного легко сделать вывод о том, что лучше всего, когда насосная станция устанавливается непосредственно в жилом строении, которое она обслуживает. Оптимальным местом установки насосной станции в жилом доме является подвальное помещение, в котором должны быть созданы оптимальные для работы такого оборудования температурные условия. В этом случае установка не будет беспокоить вас своим шумом, а ее монтаж не потребует дополнительных затрат на прокладку длинного трубопровода.

met-all.org

Общая характеристика принципа работы насосной станции

Агрегаты предназначены для водоснабжения загородных домов из любого источника: скважины, колодца, открытого водоема, центрального водопровода (как повысительные установки). В зависимости от мощности, станции, периодически включаясь и выключаясь, могут обеспечивать водой от одного до нескольких потребителей без потери напора в системе.

Как только в доме открывается хотя бы один водопроводный кран, давление, имевшееся в системе до начала водоразбора, сразу начинает падать. Когда его уровень достигает нижнего порогового значения (обычно 1 ат, максимум 2,5 ат) автоматика насосной станции включает агрегат на закачку воды. Когда кран закрывается, насос быстро доводит давление внутри системы до верхнего порогового значения (обычно 3 ат, максимум 4,5 ат), тогда автоматика отключает агрегат и забор воды прекращается. Дачник (домовладелец) получает возможность пользоваться водой для бытовых нужд (полива), просто открывая и закрывая водопроводные краны.

Варианты использования насосных станций.

Варианты использования насосных станций.

Основные части и компоновка

Комплектно поставляемые компактные агрегаты оснащены поверхностными самовсасывающими насосами центробежного или вихревого типа. Станции, укомплектованные погружными (скважинными) насосами, будучи распределенными (не компактными) системами, далее не рассматриваются.

Компактная насосная станция с поверхностным насосом содержит следующие  основные части:

  • насосную установку:
  • гидроаккумулятор (мембранный гидробак);
  • блок автоматики.

Насосная установка с горизонтальным расположением валов насоса и двигателя (обычно асинхронного короткозамкнутого однофазного) монтируется сверху на гидроаккумулятор также горизонтального типа. Баки некоторых фирменных станций (например, Aquario) оснащены специальными монтажными площадками под насосы. Это обеспечивает большую его устойчивость при транспортировке и эксплуатации.

Составные части нососной станции.

Составные части нососной станции.

В хорошо спроектированных агрегатах составные части соединяются посредством пятиходового штуцера (в просторечии «пятерика»), латунного или из нержавеющей стали. Конструктивно «пятерик» представляет собой обычный тройник с двумя дополнительными выходами, устанавливаемый на напорный патрубок насоса. Боковой выход служит для присоединения шланга-переходника (в металлооплетке) к гидроаккумулятору. Два дополнительных выхода малого диаметра служат для присоединения манометра и блока автоматики (реле давления). Оставшийся выход служит для присоединения напорного трубопровода.

Присоединение составных частей станции посредством пятиходового штуцера.

Присоединение составных частей станции посредством пятиходового штуцера.

Однако на рынке достаточно распространены и другие варианты компоновки станций, производители которых используют упрощенную комплектацию, отказываясь от одних комплектующих и экономя на других. Существуют станции без пятиходового штуцера, в которых реле давления, соединительный шланг и манометр крепятся непосредственно к корпусу насоса. Есть компоновка, содержащая блок автоматики, закрепленный на фланце гидроаккумулятора. При этом производители таких станций, экономя на комплектующих, жертвуют удобством потребителя при эксплуатации оборудования.

Назначение основных частей станции

Назначение насосной установки общеизвестно – подъем воды из заглубленного источника и подача  в жилище под давлением по напорному трубопроводу. Из вышесказанного следует, что технически насосная станция – это электронасос, укомплектованный дополнительными элементами. позволяющими ему работать автоматически. Отсюда вытекает, что расходо-напорные характеристики станции определяются входящим в ее состав насосом.

Блок автоматики предназначен для отслеживания давления в системе водоснабжения дома. Это может быть относительно простое механическое (с пружинными задающими элементами), пневматическое или электронное реле давления, имеющее две настройки: нижний и верхний порог. Иногда встречается т.наз. «струйная» автоматика, фиксирующая начало каждого отбора воды из кранов. В любом случае данный блок включает и отключает забор воды насосом путем пуска/останова приводного электродвигателя.

Гидроаккумулятор представляет собой полый цилиндр, внутри которого расположена эластичная (резиновая, пластиковая) «груша», заполняемая водой при работе станции. Этот элемент предназначен:

  • уменьшения числа включений насоса;
  • для демпфирования гидроударов;
  • создания оперативного запаса воды;
  • поддержания давления внутри системы при выключенном насосе.

Устройство гидроаккумулятора.

Устройство гидроаккумулятора.

Работа его происходит аналогично мембранному расширительному баку закрытой системы отопления: заполняясь водой, подаваемой насосом, «груша» расширяется, сжимая воздух между собой и стенками стального бака, пока давление жидкости не достигнет верхнего порогового значения срабатывания автоматики. Однако «груша» гидроаккумулятора постоянно подвергается частым знакопеременным нагрузкам (в отличие от мембраны расширительного бака). Поэтому она должна быть гораздо прочнее, хотя термостойкость ее может быть ниже.

Гидроаккумулятор достаточной емкости позволяет реже включать/выключать насосную установку. Ведь износ электродвигателя и насоса происходит не вследствие длительной работы, а из-за частых пусков/остановов. Внутри дома можно выполнять водоразбор, пока избыточное давление воды в системе остается выше нижнего порогового значения.

Многие домовладельцы (дачники) не понимают назначения гидроаккумулятора. Стремясь достичь экономии бюджета, они строят автономное водоснабжение путем соединения обычного садового насоса с блоком автоматики, рассчитывая, что последний будет поддерживать давление воды непосредственно в трубах. Да, эту величину можно поддерживать стабильной таким способом. Однако гидроаккумулятор выполняет весьма важную функцию – он демпфирует (смягчает) гидроудары в системе, т.е. резкие скачки давления воды в трубах, вызываемые изменениями скорости движения потока.  Данное явление возникает при открытии кранов, когда создается резкий и сильный напор воды. Гидроудары сильно сокращают сроки службы труб и запорной арматуры. Частые скачки давления могут вывести из строя смесители и другие сантехустройства.

Насосы и эжекторы

В комплектных станциях применяются насосные установки со следующими видами насосов:

  • центробежными (одноступенчатыми — одно рабочее колесо, многоступенчатыми — несколько рабочих колес);
  • вихревыми.

Наиболее известен и распространен центробежный вид, относящийся к типу динамических насосов, имеющих постоянное соединение входа жидкости с выходом. Вход перекачиваемой жидкости расположен на оси агрегата, выход – на максимальном удалении от оси. Внутри рабочей камеры располагается рабочее колесо из двух параллельных дисков с центральным отверстием, между которыми вдоль окружности под постоянным углом к радиусам расположены  лопатки. Вращаясь, они придают частицам жидкости вращательное движение, вызывающее воздействие центробежной силы (отсюда и название!), отбрасывающей жидкость к периферии рабочей камеры, где находится выходной патрубок. Вблизи оси образуется область разрежения, характеризующаяся низким давлением, обеспечивающим постоянное всасывание жидкости.

Напорно-расходная характеристика центробежного насоса H=f(Q) существенно нелинейна (напор быстро падает) в области больших расходов Q. Этого недостатка лишены центробежные многоступенчатые агрегаты, отличающиеся повышенной мощностью, большими максимальными расходами, малошумностью, позволяющей устанавливать оснащенные  ими станции непосредственно внутри дома.

Линейка популярных станций Aquario с одноступенчатыми центробежными насосами, насчитывающая около трех десятков  модификаций, имеет диапазон мощностей агрегатов от 550 Вт до 1150 Вт, диапазон максимальных расходов Q_max от 40 л/мин до 80 л/мин, диапазон максимальных напоров H_max от 38 м до 54 м.

Станция Aquario с одноступенчатым центробежным насосом.

Станция Aquario с одноступенчатым центробежным насосом.

Вихревой насос также относится к динамическому типу, но жидкость через него протекает по рабочему каналу, имеющему форму кольца, охватывающего периферию рабочего колеса, напоминающего зубчатую шестерню. Отличительной особенностью такого механизма является близкое расположение входного и выходного патрубков, однако чтобы пройти от первого ко второму, жидкость протекает вдоль всей длины кольцевого канала, закручиваясь множеством вихрей (отсюда и название). Напорно-расходная характеристика вихревого насоса H=f(Q) строго линейна во всем диапазоне изменений расхода Q.

Любые вихревые насосы очень чувствительны к песку в воде, максимальный размер твердых частиц не должен превышать 0,1 мм (центробежные агрегаты некритичны к частицам до 1 мм). Производители не рекомендуют устанавливать их на источники воды  с песком: песочные скважины, заиленные колодцы. Данные механизмы весьма просты в эксплуатации и ремонте, легко разбираются/собираются домашними умельцами, отличаются невысокой стоимостью.

Линейка станций Aquario с вихревыми насосами, насчитывающая девять модификаций, имеет диапазон мощностей агрегатов от 430 Вт до 760 Вт, диапазон максимальных расходов Q_max от 35 л/мин до 40 л/мин, диапазон максимальных напоров H_max от 35 м до  55 м.

Станция Aquario с вихревым насосом.

Станция Aquario с вихревым насосом.

Высота всасывания насосных станций

Вода открытых водоемов вблизи ее поверхности находится под действием атмосферного давления, величина которого выраженная в метрах водяного столба. равна 10 м (1 ат = 10 м вод.ст.). Даже если предположить, что внутри рабочей камеры центробежного насоса (вблизи оси) возникает абсолютный вакуум (это разумеется не так!), то разность  давлений между местом водозабора и насосом не превысит 1 ат. Получается, что высота 10 м от уровня оси насоса — это теоретический предел подъема (самовсасывания) жидкости таким насосом.

Станции Aquario с центробежными насосами характеризуются максимальной высотой всасывания 8 м, складывающейся из высоты оси насоса над поверхностью 0,5 м и глубины залегания воды 7,5 м.  Высота всасывания вихревого агрегата поменьше, не более 7 м (рекомендуется использовать при глубинах залегания воды до 5 м).

Высота всасывания типового центробежного насоса.

Высота всасывания типового центробежного насоса.

Высоту самовсасывания центробежного агрегата можно поднять, используя встроенный эжектор. Это дополнительный, т.наз. струйный насос, размещаемый внутри рабочей камеры основного механизма, повышая его самовсасывающую способность. Станции Aquario, оснащенные  насосами со встроенным эжектором, имеют высоту всасывания 9 м.

Эжектор (самодельный/покупной) можно разместить вне насоса,  опустив его внутрь водоема к месту водозабора. При этом от насоса станции к водозабору подходят два трубопровода, образующие циркуляционное кольцо, включающее основной агрегат и эжектор. Небольшая часть забираемой воды непрерывно циркулирует по кольцу, создавая внутри эжектора за счет специально созданной формы потока область высокого давления на выходе, и область низкого давления перед боковым всасывающим патрубком, через который внутрь корпуса устройства непрерывно добавляется основной поток воды, суммирующийся с небольшим потоком циркуляции. Таким способом высоту всасывания можно поднять до 10-15 м и более (правда ценой некоторого снижения кпд станции).

Схема подключения внешнего эжектора.

Схема подключения внешнего эжектора.

Секреты гидроаккумуляторов

Согласно нормативным документам (САНПиН, ГОСТР) вода, находящаяся внутри мембранных гидроаккумуляторов систем горячего и холодного водоснабжения, не должна соприкасаться со стенками стальных баков Поэтому мембрана таких устройств имеет форму мешка («груши»).

Производители предлагают очень большой ассортимент подобных устройств емкостью от 2 л до 1000 л и более. Однако в компактных насосных станциях наибольшее распространение получили гидроаккумуляторы с номинальной емкостью от 18 л до 50 л. Важно знать: фактический объем воды, могущий быть помещенным внутри такого бака, примерно вдвое-втрое меньше его номинальной емкости. Если станция собрана на баке 24 л, то запас воды составит 8-12 л. Это особенность всех мембранных баков независимо от производителя.

Проектируя систему водоснабжения, выбирают производительность насоса, соответствующую максимуму требуемого расхода. Однако продолжительность максимального расхода обычно невелика. Путем грамотного подбора емкости бака можно уменьшить производительность насоса до средней за сутки величины, покрывая пиковые расходы из гидроаккумулятора.

«Груша» гидроаккумулятора.

«Груша» гидроаккумулятора.

Большая часть изготовителей мембранных баков дают рекомендацию по определению объема гидроаккумулятора в виде следующей формулы:

  • VГА = 16,5 · Qmax · (Рmах + 1) · (Рmin + 1) / n · (Рmах – Рmin) · (Р0 + 1), (л)

где:

  • Qmax – средняя величина расхода насоса, равная расчетному расходу воды в системе, л/мин;
  • Рmах – верхний порог давления, сигнализирующий о необходимости выключения насоса, бар;
  • Рmin – нижний порог давления, сигнализирующий о необходимости включения насоса, бар;
  • Р0 – настроечное давление воздуха внутри бака, обычно  принимаемое (Рmin – 0,5), бар;
  • n – максимально допустимая паспортная частота включений насоса (обычно n = 12–15), 1/ч.

Пример: нужно вычислить емкость гидроаккумулятора системы, характеризуемой  расчетным расходом 10 л/мин, при нижнем и верхнем порогах давлениях соответственно 1 и 3 бара.

VГА = 16,5 · 10 · (3 + 1) · (1 + 1) / 15 · (3 – 1) · (0,5 + 1) = 29,3 л.

Максимальный запас воды в «груше» гидроаккумулятора вычисляется по формуле:

  • Vводы = VГА · (Рmах – Рmin) / (Рmах + 1), л

Пример: нужно вычислить объем воды в гидроаккумуляторе емкостью 30 л при Рmах = 4 и Рmin =1,5 бара.

  • Vводы = 30 · (4 – 1,5) / (4 + 1) = 15 л.

Блок защиты от «сухого хода»

Практика эксплуатации насосных станций показывает существование реального риска работы насоса без воды («сухой ход»), что запрещается всеми производителями.  Возникает такая ситуация в следующих случаях:

  • дебит колодца/скважины менее  производительности насоса (неправильный подбор насоса);
  • пересыхание источников (падение дебита) в засушливый период года;
  • неотслеженное опорожнение источника-емкости;
  • пропадание воды в источнике-водопроводе, когда насосная станция используется как повысительная.

Представьте ситуацию: давление внутри системы меньше нижнего порогового плюс пропадает подача воды. Насос продолжает «молотить всухую», пытаясь безуспешно поднять давление. Поломка агрегата будет вполне гарантирована. Поэтому станция, укомплектованная блоком защиты от «сухого хода», гораздо надежнее защищена.

В качестве такой защиты может использоваться специальное реле давления, настроенное на низкую величину (менее 0,4 бар), называемое реле «сухого хода». Оно включается рядом с основным реле давления.

Подключение реле «сухого хода».

Подключение реле «сухого хода».

Ряд производителей предлагают датчики протока, а также  реле протока, иногда именуемые прессконтролями. Последние совмещает функции обычного реле давления, дополнительно фиксирует отсутствие протекания воды через свой внутренний канал, формируя команду отключения электродвигателя насоса с небольшой задержкой относительно момента пропадания потока. 

Прессконтроль всегда можно приобрести отдельно и установить в напорный трубопровод, чтобы фиксировать проток/давление воды. Штатное реле давления станции можно демонтировать. Электрическое подключение блока производится посредством шнура с вилкой и розеткой, является интуитивным, посильным даже неспециалистам. 

buildip.ru

Добрый день, уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

В рубрике «Насосы» рассмотрим автоматические насосные станции (АНС). Для людей, живущих в частном секторе, поселке, сельской местности или на даче, где нет водопровода, существует проблема, как обеспечить себя водой для бытовых и хозяйственных нужд.
Современная бытовая техника: стиральные и посудомоечные машинки, электрические проточные или накопительные водонагреватели, газовые котлы или колонки требуют наличия давления холодной воды 0,5-1,5 бара. При отсутствии своего водопровода эти приборы работать не будут. Чтобы решить данную проблему необходимо обустроить свою автономную систему водоснабжения. Для этого достаточно иметь источник водоснабжения – колодец или скважину и автоматическую насосную станцию. Выбор конкретной автоматической насосной станции производится в зависимости от требований к водопроводной системе и источнику водоснабжения. Имеющиеся сейчас в продаже или собираемые под заказ автоматические насосные станции способны удовлетворить любые, самые сложные потребности.

Устройство и конструкция

Автоматические насосные станции рис 1 состоят из поверхностного электронасоса, гидроаккумулятора (емкостью 19, 20 или 24 л. в стандартной комплектации), реле давления, манометра, соединительной арматуры и электрических подключений.

Насос – это основной элемент станции. Поверхностные насосы бывают самовсасывающие, нормально всасывающие или с выносным эжектором. Самовсасывающий и нормально всасывающий насос может всасывать воду с глубины 7-8 метров. Центробежные насосы с выносным эжектором всасывают воду с глубины до 45 метров. Единственное условие для таких насосов – это диаметр обсадной трубы, позволяющий опустить выносной эжектор в скважину. Размер выносных эжекторов 2 и 4 дюйма. Для скважин, где до зеркала воды более 8 метров и внутренний диаметр обсадной трубы составляет 100 мм и более, используются также  насосы для скважин. Нужно помнить, что для создания давления в системе автономного водоснабжения, поверхностный или погружной насосы, выбираются с запасом от своего номинала, а запас определяется желаемым максимальным давлением в системе водоснабжения.

Гидроаккумулятор используется для увеличения объёма запаса питьевой воды, смягчения гидравлических ударов, регулирования количества включений и выключений насоса, а также для корректной работы реле давления.

Реле давления служит для автоматического включения и выключения насоса в зависимости от заданного давления в системе. Реле давления включает насос при достижении давления в системе нижнего уровня и выключает при достижении верхней отметки давления. Если производительность (дебит) скважины или колодца меньше, чем производительность используемого насоса, то существует вероятность того, что насос выкачает воду, и будет работать без протока жидкости («сухой ход»), что в конечном результате приводит к выходу насоса из строя. Для решения этой проблемы используется реле давления с защитой от «сухого хода», которое отключает насос при отсутствии протока жидкости. Чтобы запустить насос в работу необходимо принудительно включить реле давления при помощи специального рычажка. Сейчас в продаже появилось много электронных реле протока, предназначенных для защиты насосов от работы в режиме «сухой ход». Например: Brio, Spin и другие. Если АНС производит забор воды из бака, то самым дешевим способом защиты от «сухого хода» является поплавок, который монтируется  в емкости.

Пятерник используется для удобного и быстрого монтажа реле давления, манометра и гибкого шланга.

Манометр предназначен для визуального контроля давления включения и выключения в автономной системе водоснабжения, при настройке системы водоснабжения и в процессе ее работы.

Гибкий шланг с уголком используется для подключения насосного оборудования к гидроаккумулятору.

Монтаж

Перед монтажом АНС необходимо правильно выбрать место установки. Рекомендуется производить установку в приямке, цокольном этаже или подвале на горизонтальной поверхности, в сухом, проветриваемом и защищенном от непогоды месте. Если АНС будет монтироваться в жилом помещении, то необходимо выбирать насосы с низким уровнем шума. Например, многоколесные насосы с материалом рабочих колес из норила (специального пластика использующегося для изготовления рабочих колес и диффузоров).

Всасывающий трубопровод:

1.  Должен иметь такой же условный проход, что и всасывающий патрубок насоса, или, по возможности, на один типоразмер больше. Для всасывающих магистралей протяженностью свыше 10 метров или при глубине всасывания свыше 4-5 метров рекомендуется выбирать диаметр всасывающего трубопровода на один типоразмер трубы больше (например, если подсоединительный размер насоса составляет 1”, то диаметр трубопровода составляет 1 1/4”)

2.  Должен быть как можно короче, без усечений диаметра и резких поворотов. Чем длиннее всасывающий трубопровод, тем большее сопротивление он создает, и тем с меньшей глубины насос может поднять воду на поверхность.

3.  Должен быть расположен так, чтобы он всегда имел наклон вверх по направлению к насосу. Не допускать образования воздушных пробок во всасывающем трубопроводе. Если в качестве всасывающего трубопровода используется шланг, необходимо применять армированные шланги. Эти шланги более прочные и не сжимаются при всасывании.

4.  Должен быть герметичным и не допускать утечек жидкости или подсоса воздуха. На всасывающем трубопроводе нужно стремиться к тому, чтобы делать как можно меньше соединений. Все соединения необходимо тщательно проверять на герметичность.

5.  Должен быть всегда установлен обратный клапан с сеточкой, чтобы предотвратить опорожнение насоса и трубопровода после выключения насоса. Обратный клапан с сеточкой также защищает насос и расположенные далее по системе оборудование от крупных частиц, таких как листья, ветки и насекомые. Для правильной работы насоса трубопровод с обратным клапаном должен быть погружен в воду, минимум, на 30-50 сантиметров.

Напорный трубопровод:

Диаметр напорного трубопровода определяется потребляемым расходом и давлением, необходимым в точке водоразбора. Не рекомендуется усекать диаметр напорного трубопровода до 1/2″, если количество одновременных точек потребления больше трех-четырех. Рекомендуется устанавливать обратный клапан на напорном трубопроводе, чтобы производить техническое обслуживание без необходимости слива воды с трубопровода. Эта мера предосторожности становится обязательной, когда в напорном трубопроводе имеется столб воды, превышающий 20 метров.

Электрическое подключение:

Для подключения АНС в электрическую сеть используется кабель с евро вилкой. Розетка с заземляющим проводом должна быть подключена к электрическому щитку. В щитке смонтированы: устройство защитного отключения оборудования (УЗО) с номинальным током утечки 30 мА и автомат защиты двигателя, рассчитанный на номинальный ток электродвигателя. При такой схеме подключения защита двигателя АНС наиболее эффективна.

Ввод в эксплуатацию

Перед вводом АНС в эксплуатацию необходимо проверить давление в воздушной камере гидроаккумулятора, которое должно быть ниже давления включения насоса приблизительно на 0,2 бара (атм.) Контролировать уровень давления в гидроаккумуляторе можно с помощью обычного автомобильного манометра. Если давление недостаточно, его необходимо поднять до требуемого уровня при помощи воздушного насоса или компрессора. При давлении воздуха больше, чем необходимо, стравить излишки воздуха до нормы.

Перед вводом в эксплуатацию насос и всасывающий трубопровод обязательно должны быть заполнены водой. Для этого: выкрутить заглушку заливного отверстия, залить в насос воду до тех пор, пока вода не польется через край, закрутить заглушку.

После запуска насосной станции в работу, проверить работоспособность автоматики. Исправно функционирующее реле должно отключить насос, когда давление в системе достигнет верхнего уровня настройки реле, и включить насос, когда давление опускается до нижнего уровня настройки реле. При необходимости, можно осуществить настройку реле давления на необходимое давление включения и выключения насоса. Верхняя настройка реле (давление выключения насоса) не должно превышать давление (напор), которое насос реально может выдать в данных конкретных условиях эксплуатации.

Регулировка реле давления производится в действующей системе. После запуска системы водоснабжения в работу и проверки ее на герметичность, проверяем, при каком давлении станция отключится. Для этого необходимо прекратить разбор воды. При закрытии всех водоразборных кранов насос продолжает работать так, как ему необходимо время для закачки воды в гидроаккумулятор. Время работы насоса зависит от емкости гидроаккумулятора, производительности насоса и выставленного давления отключения станции. По манометру контролируем давление отключения. Начинаем отбор воды, открыв ближайший кран на разбор 2-3 литра в минуту. Сначала вода вытесняется из резиновой груши гидроаккумулятора под действием сжатого воздуха, и давление в системе и гидроаккумуляторе снижается. При достижении в системе давления равного нижнему давлению настройки реле, произойдет включение станции в работу. Заводская настройка реле давления 1,4-2,8 бара. Оптимальным давлением включения насоса на большинстве станций является 2 бара, а отключения 3 бара.

Эксплуатация обслуживание и ремонт

При правильном монтаже и соблюдении условий эксплуатации автоматические насосные станции практически не требует обслуживания. Примерно раз в полгода необходимо проверять давление в гидроаккумуляторе. Основными признаками того, что есть проблема с гидроаккумялятором – это частые включения и выключения насоса, включение насоса сразу после открытия водоразборного крана и остановка насоса после закрытия крана.

Нестабильное напряжение в электрической сети, или попадание в систему воздуха может существенно повлиять на работу АНС и привести к выходу ее из строя.

При пониженном напряжении питания менее ~198 вольт происходит очень тяжелый пуск двигателя. Пусковой ток в 5-7 раз превышает рабочий, и плюс время запуска двигателя увеличивается. Во время такого режима работы очень часто происходит пробой конденсатора. При вскрытии крышки конденсаторной коробки, последствиями пробоя конденсатора являются: его вздутие, оплавление корпуса, расплавление и вытекание пластин конденсатора. Если нет защиты от перегрузки по току, то бывает ситуации, когда из строя выходят одновременно и конденсатор и пусковая обмотка, или только пусковая обмотка, а конденсатор остается целым. Признак таких неисправностей, двигатель «гудит», но не вращается. Если конденсатор можно купить и заменить самостоятельно, то ремонт статора нужно проводить в специализированной ремонтной мастерской.

Нарушение целостности обратного клапана или попадание посторонних предметов под его тарелку, а также не качественные соединения участков труб всасывающего трубопровода приводит к попаданию в систему воздуха, приводящего к сильному снижении давления и слабому напору. Насос будет работать на полную мощность, но его производительность будет очень низкой. При оборотах двигателя равных 2950 в минуту из-за трения и отсутствия протока жидкости происходит очень быстрый перегрев внутренних элементов насоса. Как следствие такой работы, рис 2 выход из строя трубки Вентури, пластикового диффузора, рабочего колеса и торцевого уплотнения. Такой ремонт стоит примерно половину стоимости насоса. На последствия всего этого можно посмотреть на (Рис. 2)

Если насосная станция не будет использоваться в течение длительного времени (например, зимой), рекомендуется отсоединить станцию от системы водоснабжения, промыть ее чистой водой, затем полностью слить воду и установить в сухом, отапливаемом помещении.

Перед запуском АНС после длительного простоя убедится, что вал двигателя вращается свободно (не заклинен), провернув его за крыльчатку обдува.

Обязательно заполнить насосную станцию водой перед началом эксплуатации.

В эксплуатации находится очень много АНС разных производителей и разной комплектации, при соблюдении правил монтажа и эксплуатации, станции работают долго и надежно.

Спасибо за проявленный интерес.

P.S. Понравился пост? Порекомендуйте его в социальных сетях своим знакомым и друзьям.

nasos-pump.ru

Аппаратура для автоматизации насосных станций водоснабжения

Чтобы автоматизировать насосную установку потребуется определенная аппаратура.

 

Аппараты общего назначения:

  1. Переключатели;
  2. Контакторы;
  3. Реле промежуточные;
  4. Пускатели магнитные.

Аппаратура для контроля и управления:

  1. Датчики емкостного типа.
  2. Реле струйные.
  3. Реле уровня.
  4. Реле поплавковое.
  5. Манометры.
  6. Реле заливки центробежных электронасосов.
  7. Реле уровня электродные.

Упрощенная схема автоматизации насосных станций водоснабжения

Главной задачей в автоматизации насосов и непосредственно насосных станций выступает адекватное управление погружным электронасосом. Процесс управления становится возможен благодаря контролю давления в напорном трубопроводе или уровню жидкости в бачке. Рассмотрим схему автоматизации дренажного насоса – наиболее простой насосной установки.

Станция насосная автоматическая

На рисунке представлена схема автоматизации и ее электросхема.

 

Управление конструкцией производится с использованием реле поплавкового уровня. Ключ обозначен на схеме как КУ, он находится в одном из двух положений, которые соответствуют автоматическому или ручному управлению.

 

Станция насосная автоматическая

Автоматизация насосных станций водоснабжения по уровню воды

Это принципиальная электросхема автоматизации. Используется погружной насос по водному уровню в бачке водонапорной башни. Проект реализуется с применением релейно-контактных элементов.

Режим функционирования схемы управляется переключателем, обозначенным как SА1. Если он установлен в положение «A», автовыключатель QF включен, то на электросхему управления подается напряжение. Когда уровень жидкости в напорном бачке стоит ниже электрода самого нижнего ДУ-уровня датчика, то реле-КV1 обесточено и в цепи магнитного пускателя КМ соединены, контакты-SL1,SL2 разомкнуты. Электрический двигатель насоса включается, в это время гаснет сигнальная лампочка-НL1 и включается НL2. Насос работает, подавая жидкость в напорный бачок.

 

Постепенно жидкость заполняет свободный объем между корпусом датчика и нижнеуровневым электродом SL2. Так как датчик подключен к нуль-проводу, цепь SL2 окажется замкнутой. Реле-KV1 пока не включится – его контакты разомкнуты (одновременно они последовательно включены с SL2).

 

Когда жидкость доходит до верхнеуровнего электрода, цепь SL1 замыкается, включается реле-КV1, контакты разомкнуться в электроцепи катушки пускателя-КМ, отключив его и замкнув контакты – станет на самостоятельное питание через датчик SL2. Погаснет сигнальная лампочка-НL2, двигатель насоса выключится, загорится лампочка-НL1. Повторное включение двигателя насоса случается при снижении уровня жидкости до момента разомкнутости электроцепи SL2 выключения реле-КV1. Чтобы включить насос, электроцепь датчика ЛСХ должна быть замкнута – он контролирует уровень жидкости в скважине.

Недостатки управления по уровню в автоматизации насосных станций

Электроды датчиков уровня подвергаются обледенению зимой. По этой причине насос не выключается, а жидкость переливается из бачка. Иногда водонапорные башни даже разрушаются по причине того, что на них намерзло много льда. Полезно реле давления или контактный манометр монтировать в помещении насосной станции на напорном трубопроводе. Это поможет эксплуатировать датчик при более приемлемой температуре.

Автоматизация насосных станций по сигналам электроконтактного манометра

Башенная водоснабжающая установка может управляться при помощи сигналов электроконтактного манометра регистрирующего давление.

Когда в бачке нет жидкости, нижний контакт манометра SР1замкнут, а верхний SР2 – разомкнут. КV1.1,КV1.2 замыкаются при помощи реле-КV1 – магнитный пускатель включается, запуская насос в трехфазной сети. Насос качает жидкость в бак, давление повышается до замыкания контактов манометра верхнего уровня жидкости (SР2). Когда контакт-SР2 замыкается – срабатывает реле-КV2, размыкающее КV2.2 в электроцепи катушки реле. Электромотор насоса выключается.

 

Станция насосная автоматическая

 

Когда жидкость в бачке расходуется, давление падает, SР2 размыкается, выключая КV2, но насос не включается. Это происходит потому, что контакт-SР1 манометра разомкнут, катушка КV1 обесточена. Насос включается, если уровень жидкости снижается до момента, когда замыкается контакт-SР1 манометра.

 

Питание электроцепей происходит с использованием понижающего трансформатора с напряжением 12В – это делает безопаснее обслуживание контактного манометра и всей схемы управления. Чтобы гарантировать функционирование насоса при поломке схемы управления и контактного манометра, имеется тумблер SА1. Когда он включается, шунтируются контакты-КV2.1,КV1.2 и КМ – катушка пускателя – подключается к электросети напряжением 380В.

 

В L1-разрыв фазы в электроцепь управления включен РОФ-контакт (реле обрыва фазы), размыкающий при несимметричном или неполнофазном режиме электросети. Тогда электроцепь катушки-КМ размыкается, насос отключается до момента, пока не устранят повреждение. Автоматическая защита силовых электроцепей от замыканий и перегрузок выполняется автовыключателем.

Автоматизация насосных станций с погружным агрегатом в скважине

Водонасосную установку с насосным агрегатом-7 погружного типа, расположенного в скважине-6, автоматизируют по приведенной схеме. В напорном трубопроводе стоит 4-расходомер и 5-обратный клапан. Установка содержит напорный бак-1 (воздушно-водяной котел или водонапорная башня), датчики давления-2,3, реагирующие на верхний и нижний уровень в бачке. Управляется насосная станция блоком управления-8. Электропривод в данном примере частотно-регулируемый.

 

Станция насосная автоматическая

 

Управление установкой происходит по следующему принципу. Если агрегат выключили, давление в бачке падает, становясь меньше возможного минимума, то датчик подает сигнал на включение агрегата. Плавно увеличивается частота тока, который питает электромотор агрегата, и он запускается.

 

При достижении агрегатом заданной частоты вращения, насос выходит на свой рабочий режим. Интенсивность разбега, плавность пуска и остановки насоса достигается за счет программирования графика работы частотного преобразователя. Использование электропривода погружного насоса, который можно регулировать, дает возможность реализации прямоточных систем водоснабжения с поддержанием давления в водопроводе в автоматическом режиме.

Автоматизация насосных станций с плавным пуском электронасосов

Плавность режимов включения и выключения насосов обеспечивает станция управления, которая в авторежиме поддерживает давление в трубах. В схеме станции работает преобразователь частоты-А, манометр-ВР1, электрореле-А2 и дополнительные элементы для повышения устойчивости работы электрооборудования.

Функции преобразователя частоты при автоматизации насосных станций

  1. Плавность торможения и пуска электронасоса.
  2. Автоуправление по давлению или уровню
  3. Защищает от «сухого хода».
  4. Автоматизм выключения насоса при снижении напряжения, неполнофазном режиме, аварии в водопроводе.
  5. Защищенность от перенапряжения на входе частотного преобразователя-А1.
  6. Сигнализация о режиме включения/выключения насоса и авариях.
  7. Нагрев шкафа управления в помещении насосной станции при минусовых температурах.

Станция насосная автоматическая

 

Плавность пуска/торможения насоса выполняется с использованием преобразователя частоты серии FR-Е-5,5к-540ЕС.

Двигатель погружного электронасоса подключают к выводам-U,V,W преобразователя. Если нажать клавишу пуска- SВ2, сработает реле-К1, соединяющее при помощи контакта-К1.1 входы преобразователя частоты РС и STF. Это гарантирует плавность пуска насоса согласно программе, заданной в процессе настройки частотного преобразователя.

 

При поломке преобразователя или цепей электромотора замыкается электроцепь А-С, приводя к срабатыванию реле-К2. После этого замыкаются К2.10,К2.2, а К2.1 в электроцепи К1 – размыкается. Реле-К2 и выход частотного преобразователя отключаются. Чтобы опять включить схему в такой ситуации, потребуется в обязательном порядке устранить аварию и нажать кнопку 8В3.1, сбрасывающую защиту. Отрицательная обратная связь в имеющейся системе стабилизации давления гарантируется датчиком давления с аналоговым выходом4-20 мА, подсоединенным к аналоговому входу в контактах-4,5.

 

Надежная работа стабилизационной системы поддерживается ПИД-регулятором частотного преобразователя. Необходимое давление достигается с помощью пульта управления преобразователя или потенциометра-К1. При «сухом ходе» электронасоса замыкается 7-8-контакт реле сопротивления в цепи-А2 катушки реле. Когда реле-КЗ срабатывает, замыкаются К3.1, КЗ.2. Срабатывают реле защиты, отключая двигатель. Через К3.1-контакт реле-КЗ становится на самостоятельную подпитку.

 

При аварии включатся лампа-НL1. При избыточном снижении уровня жидкости, называемом «сухим ходом» электронасоса, включается лампа-НL2. Обеспечение нормального температурного режима шкафа управления зимой выполняется с использованием нагревателей ЕК1-ЕК4, включаемых контактором-КМ1 при сработке ВК1-термо-реле. Защита преобразователя частоты от перегрузок, скачков напряжения, коротких замыканий выполняется автовыключателем-QF1. 

www.admiral-omsk.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.