Владельцы индивидуальных строений возводят около своих жилищ колодцы или артезианские скважины, которые обеспечивают их водой.
Еще несколько десятков лет назад ее носили ведрами. Однако мы живем в то время, когда система автоматизации стала доступной для простого человека.
Она способна значительно облегчить тяжелый физический труд, высвободить время для продуктивной интеллектуальной деятельности.
В публикуемой статье подобраны советы домашнему мастеру по изготовлению простого автомата управления водяным насосом на основе доступной микросхемы К561ЛА7. Он хорошо справляется с водоснабжением частного дома. Его несложно изготовить своими руками. Излагаемый материал дополняется поясняющими картинками, схемами и видеороликом.
Микросхема К561ЛА7 в качестве основного элемента логики
Ее производство было широко налажено во времена СССР. Конструктивным исполнение стал пластмассовый корпус с двумя рядами четырнадцати выводов: по 7 штук с каждой стороны.
В основу работы логики управления микросхемы КМОП структуры заложены четыре одинаковых элемента с двумя входами, работающими по принципу «И-НЕ».
Как сделать автоматику насосной станции
В статье рассматривается вопрос, когда водоснабжение дома уже организовано, то есть имеется колодец с водой и в нем смонтирован электрический насос, способный создавать необходимый напор для водоподъема.
Нам остается спланировать схему его управления в автоматическом режиме и выполнить ее монтаж отдельным блоком. Для этого потребуется любой паяльник и небольшой комплект электронных деталей.
Основные принципы работы силовой части
Управление насосом может проводиться двумя способами:
- в ручном режиме;
- автоматически.
Особенности подключения питания
Предлагаемый автомат предусматривает изготовление блока автоматики в виде отдельного корпуса, подключаемого в разрыв питания силовой цепи ручного режима.
Это означает, что обычный водяной насос, например, бюджетная модель «Ручеек», включается в работу после того, как вилка шнура его питания вставляется в розетку и на нее подается напряжение включением автоматического выключателя.
На блоке автоматики тоже делается шнур питания с вилкой и выходная розетка, от которой будет подаваться напряжение на насос. Это позволяет в любой момент перевести схему на работу в ручном режиме для того, чтобы выполнить профилактику или ремонт схемы управления.
Как контролируется уровень воды
Логическая часть микросхемы автоматики постоянно сканирует состояние датчиков. Они выполнены простыми металлическими электродами в виде стержней из проволоки со слоем изоляции для НП и ВП (внизу она снята), а для ОП — оголенный металл: нержавейка или алюминий. Их располагают на разных уровнях.
Нижнее положение воды в резервуаре оценивает датчик НП, а верхнее — ВП. Общий электрод ОП расположен так, что охватывает всю контролируемую область работы.
Подобное размещение позволяет микросхеме логики автомата определять наличие воды в резервуаре по прохождению токов, создаваемых приложенными потенциалами к электродам через жидкость. За счет этого судят об уровне:
- верхнем — когда токи протекают между НП-ОП и ВП-ОП;
- среднем — ток имеется только в цепи НП-ОП;
- нижнем — тока нет нигде.
Особенности крепления блока
Подобную схему я собрал соседу в гараж. У него там сделана яма для хранения овощей. Место расположения около горы оказалось не совсем удачным. Весной при таянии снега, летом и осенью в дождь вода способна затопить подвальное помещение и ему приходится ее откачивать.
Собранная схема автоматики значительно облегчила управление насосом. Она смонтирована в корпусе от старого электронного блока с возможностью установки на столе, стеллаже или стационарном креплении на стене. Хозяин просто поставил прибор на полку, расположенную на двухметровой высоте и подключил его в сеть.
Автоматика успешно работала два года. Затем хозяин случайно задел за корпус и уронил прибор на бетонный пол. Внутри блока произошло короткое замыкание, сгорел понижающий трансформатор и микросхема К561ЛА7.
Монтаж системы автоматики и ее крепление выполняйте надежно. Сразу исключайте возможность случайного падения и повреждения оборудования любыми способами. Обращайте внимание на защиту корпуса прибора по квалификации IP.
Электронная схема
Для ее реализации используется микросхема К561ЛА7. Под нее создаются цепи:
- питания;
- контроля уровней воды датчиками;
- светодиодной индикации;
- управления коммутационным аппаратом.
Схема питания
Обратим внимание на:
- трансформатор;
- диодный мост;
- стабилизатор напряжения.
Трансформатор
Для питания электроники потребуется понижающий трансформатор 220/10-15 вольт с током от 60 мА или выше. Его можно намотать самостоятельно по методике, расписанной мной в статье об электрическом паяльнике «Момент» или взять от старого лампового телевизора марки ТВК110Л. Также подобные модели не сложно купить через интернет в Китае или другой стране.
Диодный мост
Выбор КЦ405Е с допустимым током выпрямления 1000 мА в схеме приведен как пример. Вполне можно обойтись мостиком с уменьшенными номиналами или спаять диодную сборку из других доступных полупроводников с меньшей мощностью. Микросхема К561ЛА7 и подключенные к ней цепи управления не создают больших нагрузок.
Стабилизатор напряжения
Полупроводниковая сборка КРЕН8Б предназначена для стабилизации питания логической микросхемы на 12 вольт. Она выпускается в едином корпусе, широко применяется в радиоэлектронных устройствах.
Ее вполне можно заменить самодельным стабилизированным блоком питания на биполярных транзисторах, но особого смысла заниматься этим вопросом я не вижу.
Схема контроля уровня воды
Способ подключения
Соединение электродных датчиков с входами логической микросхемы осуществляется проводами. Для их прокладки удобно монтировать две цепи:
- внутреннюю в корпусе блока автоматики;
- внешнюю к электродам.
Чтобы их соединить на корпусе прибора устанавливают клеммник любой доступной конструкции. Во внешней цепи необходимо хорошо выполнить изоляцию проводов, защитить места пайки от попадания влаги и воздействия коррозии.
Откачивание воды из резервуара
Положение перемычки J1, выделенной на электронной схеме автоматики коричневым цветом, определяет логику откачивания насосной станции. Ставим ее в позицию 1-2.
Не стану полностью описывать работу электроники, а на возникающие вопросы отвечу в комментариях. Просто кратко укажу, что при уровне воды выше верхнего положения логика подает сигнал на откачку, а насос будет работать до тех пор, пока не уберет воду так, что осушит, разорвет цепь между нижним и общим датчиками.
Когда вода снова заполнит резервуар, дойдя до верхнего уровня, то насос автоматически повторит только что описанный цикл.
Закачивание воды внутрь резервуара
Перемычка J1 устанавливается в позицию 2-3. Насос работает на заполнение емкости от сухого состояния до верхнего уровня и прекращает закачку на нем. При осушении емкости цикл возобновляется.
Силовая схема подключения напорной и сливной магистрали насоса должна соответствовать выбранному режиму управления и положению перемычки J1 в блоке автоматики.
Схема светодиодной индикации
Светодиоды можно монтировать любые, однако выбранные с более ярким свечением будут заметнее.
Горение светодиода HL1 свидетельствует о подаче напряжения на насос, то есть о его включении, а HL2 — на схему питания всего блока.
Схема управления силовым выходным контактом
Оптопара U1 обеспечивает гальваническую развязку цепей управления, воды и симистора VS1, подающего питание 220 вольт на насос. Технические характеристики КУ208Г обеспечивают управление электродвигателями мощностью до двух киловатт, что обычно достаточно для бытовых целей.
Варианты изменения силового каскада
Для подключения более мощных электродвигателей потребуется применять симисторы, выдерживающие повышенные нагрузки.
Альтернативным решением схемы является отказ от симистора и применение реле или магнитного пускателя. С этой целью необходимо заменить транзисторный ключ VT1 более мощным. Например, допустимо собрать составной транзистор из двух: КТ315 + КТ815 или их аналогов. Для такого подключения используют схему Дарлингтона.
Она станет управлять обмоткой реле, подавать на нее напряжение.
Выходной контакт реле будет пропускать через себя ток нагрузки электродвигателя насоса. Чтобы увеличить его работоспособность рекомендуется все свободные контакты подключить параллельно, обеспечить их одновременное срабатывание.
При задействовании в схеме электроснабжения реле или пускателя необходимо уточнить мощность блока питания и характеристики понижающего трансформатора: возможно, его придется заменять усиленной моделью.
Стоит заметить, что собранная по любому из вариантов схема автоматики насоса работает сразу без необходимости сложной наладки. Главное условие: исключить ошибки при ее монтаже. Сборку блока автоматики допустимо выполнять навесным методом. Но лучше использовать печатную плату.
Для закрепления материала рекомендую посмотреть видеоролик владельца Vodjlei «Автоматика на насос Ручеек».
Напоминаю, что сейчас вам удобно задать вопрос в комментариях и поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях.
housediz.ru
Роль реле давления в системе водоподачи
Небольшое по габаритам устройство относится к группе автоматики, обслуживающей насосное оборудование. Его функционал возможен только в связке с гидроаккумулятором.
Несмотря на свои малые размеры, реле выполняет ряд важных функций:
- позволяет всем приборам функционировать в заданном режиме;
- чутко реагирует на изменение порогов включения/выключения;
- активизирует и останавливает работу насоса при достижении критических значений.
Проще говоря, он регулирует автоматический процесс откачки воды в схемах независимого водоснабжения с мембранным баком. Регулировка производится в ходе коммутации электрических цепей при достижении в системе двух параметров давления, принятых в качестве верхнего и нижнего предела.
Покупая насосную станцию, вы получаете комплект оборудования, частью которого является и реле давления. Внешне модели разных марок и серий похожи, но могут отличаться формой, размером, цветом корпуса, способом настройки и местом расположения.
При самостоятельной сборке автоматики необходимо изучить характеристики приборов и выбрать наиболее подходящие для конкретной системы.
Приборы адаптированы под удобную установку и обслуживание насосной станции. Чаще всего они закреплены штуцером на входе гидроаккумулятора, но могут монтироваться и в трубу системы ХВС в непосредственной близости к аппарату.
Конструкция и принцип действия
Реле для регулировки давления имеет простую разборную конструкцию, благодаря которой пользователь может самостоятельно настраивать работу гидроаккумулятора, сужать или расширять параметры.
Внутренние детали скомпонованы в прочном пластиковом корпусе, напоминающем коробочку неправильной формы. Она имеет гладкую поверхность и только 3 наружных рабочих элемента: два муфтовых зажима для электрокабелей, идущих от сети и насоса, и металлический патрубок ¼, ½, 1 дюйм для подключения к системе. Резьба на патрубке бывает как наружной, так и внутренней.
Внутри находится основание, к которому крепятся рабочие элементы: большая и малая пружины с регулировочными гайками, контакты для подключения, мембрана и пластина, меняющая свое положение в зависимости от повышения/понижения параметров давления в системе.
Контакты двух электрических цепей, замыкаемые при достижении предельных параметров давления, находятся под пружинами, которые закреплены на металлической пластине. Когда давление повышается, мембрана гидробака деформируется, давление внутри груши увеличивается, масса воды давит на пластину. Та, в свою очередь, начинает воздействовать на большую пружину.
При сжатии пружина срабатывает и размыкает контакт, подающий напряжение на двигатель. В результате этого насосная станция отключается. С понижением давления (обычно это в интервале 1,4 — 1,6 бар) пластина встает в исходное положение и контакты снова замыкаются – мотор начинает работать и производить подкачку воды.
При покупке новой насосной станции рекомендуется произвести тестирование оборудования, чтобы убедиться в работоспособности всех составных частей. Проверка эксплуатационных качеств реле происходит в последовательности, изложенной ниже. В качестве примера – модель Haitun PC-19.
У механических моделей индикации и панели управления нет, однако они могут быть снабжены кнопкой принудительного включения. Она необходима, чтобы заставить функционировать.
Критерии выбора реле для насоса
Существует множество универсальных моделей, которые продаются отдельно от насосных станций и могут быть использованы для сборки системы своими руками. Приобретая реле или блок автоматики, необходимо опираться на характеристики прибора. Их можно найти в технической документации.
Важно, чтобы возможности реле совпадали по характеристикам с возможностями остального оборудования.
Отталкиваться следует от номинального давления, но верхний предел рабочего давления также важен. Необходимо учесть электрические показатели и максимальную температуру воды. Обязательным параметром является класс IP, обозначающий пыле- и влагозащиту: чем выше значение, тем лучше.
Размеры присоединительной резьбы обозначаются в дюймах: например, ¼ дюйма или 1 дюйм. Они должны совпадать с размерами штуцера для подключения. Размеры и масса самих приборов примерно одинаковы и являются второстепенными характеристиками.
Следует также помнить, что существуют встроенные и выносные модели. Большая часть имеющихся в продаже приборов универсальны: они могут подключаться непосредственно к гидробаку или монтироваться на трубу.
Электронные реле имеют те же функции, что и механические: отвечают за подачу воды и защищают механизм насоса от сухого хода. Они более капризные, чем простые модели, и чутко реагируют на взвешенные частицы в воде. Чтобы защитить устройство, перед местом его подключения устанавливают сетчатый фильтр-грязевик.
Одно из отличий от традиционной модели заключается в задержке отключения насоса. Если при повышении давления механическое устройство срабатывает быстро, то электронный аналог выключает оборудование только через 10-15 секунд. Это объясняется бережным отношением к технике: чем реже будет включаться/выключаться насос, тем дольше он прослужит.
Некоторые стрелочные модели, а также блоки автоматики работают без гидроаккумулятора, но их функционал ограничен более простым использованием. Предположим, они прекрасно подходят для полива огорода или перекачки жидкости из одного резервуара в другой, но в системе водоснабжения дома не применяются.
При этом технические характеристики устройств такие же, что и у традиционных реле: заводская настройка 1,5 атм., порог отключения – 3 атм., максимальное значение – 10 атм.
Причины для выполнения индивидуальной настройки
Разборную конструкцию прибора и инструкцию по настройке придумали не зря. Заводские параметры редко когда соответствуют требованиям системы водоснабжения, а также объему гидроаккумулятора.
С помощью настройки можно не только «подогнать» верхний и нижний предел под оптимальные значения, но и сделать работу оборудования более щадящей – например, уменьшить число включений/выключений насоса. Для этого достаточно немного увеличить диапазон между рабочими давлениями – дельту.
Можно столкнуться и с некорректной настройкой фабричной модели. Если дельту неправильно скоординировали и сделали слишком маленькой, то насос будет постоянно включаться и выключаться, реагируя на минимальное повышение параметров.
Рекомендации по регулировке прибора
Манипулируя пружинами, можно добиться изменения порога отключения насоса, а также отрегулировать объем воды в гидроаккумуляторном баке. Принято считать, что чем больше дельта, тем больше объем жидкости в баке. Например, при дельте в 2 атм. бак заполнен водой на 50%, при дельте 1 атм. – на 25%.
Сначала вспомним общие правила регулировки:
- чтобы повысить верхнюю границу срабатывания, то есть увеличить давление отключения, следует закрутить гайку на большой пружине; для уменьшения «потолка» — ослабить ее;
- чтобы увеличить разницу между двумя показателями давления, закручиваем гайку на малой пружине, для уменьшения дельты – ослабляем ее;
- движение гайки по часовой стрелке – увеличение параметров, против – снижение;
- для настройки необходимо подключение манометра, который показывает начальные и измененные параметры;
- перед началом регулировки необходимо прочистить фильтры, заполнить бак водой и убедиться в работоспособности всего насосного оборудования.
Все действия по регулировке проводятся только после тестирования системы и обнаружения низкой производительности или явных ошибок в работе. Бывает и так, что станция перестает работать по причине засора, забившего фильтр или один из узких патрубков. На нашем сайте есть еще одна статья, где более подробно изложен процесс регулировки реле давления — переходите по ссылке, чтобы ознакомиться с материалом.
Практические примеры настройки реле
Разберем случаи, когда обращение к регулировке реле давления действительно необходимо. Обычно это происходит при покупке нового прибора или при возникновении частых отключений насоса.
Также настройка потребуется, если вам досталось б/у устройство со сбитым параметрами.
Подключение нового прибора
На этом этапе следует проверить, насколько корректны заводские установки, и при необходимости внести некоторые изменения в работу насоса.
Чтобы проследить за ходом работы, рекомендуется записывать все полученные данные на листок бумаги. В дальнейшем можно вернуть начальные настройки или еще раз изменить параметры.
Насос перестал выключаться
В этом случае принудительно выключаем насосное оборудование и действуем в следующем порядке:
- Производим включение, и дожидаемся, когда давление достигает максимальной отметки – предположим, 3,7 атм.
- Отключаем оборудование и понижаем давление путем спуска воды – например, до 3,1 атм.
- Слегка затягиваем гайку на малой пружине, увеличивая значение дифференциала.
- Проверяем, как изменилось давление отключения и тестируем систему.
- Настраиваем оптимальный вариант путем подтягивания и ослабления гаек на обеих пружинах.
Если причина была в неправильной первоначальной настройке, ее можно решить, не покупая новое реле. Рекомендуется регулярно, раз в 1-2 месяца, проверять работу реле давления и при необходимости производить регулировку пределов включения/выключения.
Ситуации, не требующие регулировки
Причин, когда насос не выключается или не включается, может быть множество – от засора в коммуникациях до выхода из строя двигателя. Поэтому, прежде чем начать разборку реле, следует убедиться, что остальное оборудование насосной станции работает исправно.
Если с остальными приборами все в порядке, проблема в автоматике. Переходим к осмотру реле давления. Отключаем его от штуцера и проводов, снимаем крышку и проверяем две критические точки: тонкий патрубок подключения к системе и блок контактов.
Если очистительные мероприятия не помогли, а регулировка положения пружин также была напрасной, скорее всего, реле не подлежит дальнейшей эксплуатации и его следует заменить новым.
Предположим, вам в руки попал старый, но действующий прибор. Его регулировка происходит в том же порядке, что и настройка нового реле. Перед началом работы убедитесь в целостности прибора, разберите его и проверьте, все ли контакты и пружины на своих местах.
Выводы и полезное видео по теме
Практические видеосоветы помогут вам лучше понять, как следует производить регулировку нового реле давления насосной станции, если параметры по каким-то причинам вас не устраивают. Также вы узнаете, чем отличается устройство сухого хода.
Рекомендации по настройке автоматики:
Профессиональные советы по правильной регулировке:
Сравнительная характеристика двух видов реле:
Для коррекции работы реле давления специалистов обычно не приглашают, так как это несложная процедура, занимающая немного времени. Вы можете оставить и заводские настройки, однако даже минимальная регулировка поможет продлить эксплуатацию насоса и гидробака, а также оптимизирует работу станции.
У вас есть личный опыт по регулировке реле для насоса и вы можете поделиться дельным советом с посетителями нашего сайта? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии, задавайте вопросы, делитесь опытом в расположенном ниже блоке.
sovet-ingenera.com
Комплект насосной автоматики: что в него входит?
Для скважинного насоса обычно применяют индивидуальный блок автоматического управления. Так как система этого водоснабжения построена несколько иначе. Таким образом в основу этой конструкции входит:
- распределительный коллектор — это небольшой агрегат, который поставляет воду ко всем заявленным точкам водозабора в системе;
- реле давления — автоматическое приспособление, регулирующее возможность включения и отключения насоса от сети при перепадах давления;
- манометр — измеритель давления с понятным циферблатом, который может быть механическим и электронным.
В большинстве случаев, потребители выбирают уже готовый комплект, но всегда присутствует возможность приобрести каждую деталь отдельно, с целью в последствии сделать крепление защитного автоматического механизма самостоятельно.
Совет! Если необходимо выбрать блок управления для насосной станции водоснабжения, в первую очередь обращайте внимание на производителя и качество изделия, разумеется и потом ориентируйтесь по стоимости.
Где следует расположить оборудование?
Комбинируя все управляющие элементы для насосной станции, рекомендуется изначально определиться с местом ее установки и подготовить задуманное пространство, так как только для одного гидроаккумулятора нужна немаленькая площадь. В первую очередь придется определить, где выполнить монтаж гидроаккумулятора, для этого может использоваться простая схема.
Сразу следует заметить, что устанавливаться накопительный резервуар должен неподалеку от самой станции водоснабжения, тогда его работоспособность будет максимально эффективной. После того как все на месте, занимаемся подключением автоматического приспособления для управления.
В этом случае обязательно решите некоторые вопросы, которые и будут прямыми факторами, влияющими на блок системы.
- Помните, что помещение, где разместится конструкция (автоматика и насос) должно отапливаться, ведь воздействие низких температур пагубно влияет на работу механизма (возможно окисление контактов).
- Чтобы было удобно обслуживать блок управления, его нужно поставить так, чтобы присутствовало достаточное количество пространства.
- Если есть такая возможность, специалисты советуют располагать блок управления в кессоне. То есть чем ближе конструкция к скважине или колодцу, тем надежнее ее эксплуатация. При этом место придется утеплить.
- Ставьте оборудование поблизости с коллекторной системой, так не будет скачков давления и вода станет поступать отличным напором к каждому источнику водозабора.
- Действуйте из комфортных соображений. Всем давно понятно, что насосные станции водоснабжения не приспособлены к тихой работе, поэтому в доме такой шум и вибрации могут стать внушительной помехой.
Внимание! Проводите обслуживание автоматики и непосредственно насосной станции не реже, чем дважды в год, чтобы исключить возможность выхода из строя и деформации конструкции.
Как работает блок автоматики для скважинной насосной станции?
Работоспособность и осуществление предоставленных задач блок управления водяного насоса выполняет в зависимости от типа всасывающего агрегата. Для габаритных источников идеально использование вибрационного приспособления, а для меньших по глубине будет достаточно и центробежного. Для каждого в таких случаях действует свой принцип установки автоматизированной системы управления для устройств водоснабжения.
Тем не менее принцип работы остается общим и подобен следующей схеме.
Предоставлена простейшая схема для насосов трех поколений, которая осуществляет выключение и включение станции при предельных показателях нижнего и верхнего давления. Разъясним более подробно: то есть, когда вы открываете у себя в доме или на участке водозаборный кран, происходит поступление воды из гидроаккумулятора. Как только давление в системе снижается до номинального показателя, блок автоматики срабатывает и насос включается, закачивая жидкость снова в гидробак.
После того, как наполнение гидроаккумулятора окончено, давление в нем поднимается и на предельно допустимой отметке снова срабатывает автоматика и насос отключается. Таков принцип работы подходит для всех скважинных насосов.
prokommunikacii.ru
Почему собирают насосную станцию сами.
Прежде всего, как мне кажется, насосную станцию стоит собирать самостоятельно, если у вас уже есть какие-то из её составных частей, обычно наиболее дорогих. Это – насос и гидроаккумулятор. Потому что стоимость насоса – это, примерно, половина стоимости насосной станции, соответственно, гидроаккумулятор – примерно треть. То есть, не имеет смысла покупать новую насосную станцию, если у вас раздавило зимой гидроаккумулятор или сгорел по какой-то причине насос. Можно купить отдельно и то, и другое, и просто заменить то, что у вас сломалось, благо крепежи насоса и крепежная площадка гидроаккумулятора, как правило, стандартные и соединить одно с другим можно без особого труда.
Другой причиной собирать насосную станцию самостоятельно, может послужить несоответствие ваших требований и характеристик оборудования готовой насосной станции. Например, вам нужен насос с большим напором или расходом воды, чем у предлагаемых вам насосных станций, а то, что устраивает вас по характеристикам, не устраивает – по стоимости или по надежности. Или габариты насосной станции слишком велики для места, куда вы собираетесь её поставить, или вас не устраивает емкость гидроаккумулятора, ну и т.д. Только нужно иметь в виду, что итоговая стоимость насосной станции вполне может быть намного больше той, что вы планировали.
Третий, наиболее распространенный вариант, когда вы вынуждены собирать распределенную насосную станцию из-за очень глубокого залегания воды или приличной удаленности от дома источника воды. Как правило, в этом случае используют мощный погружной насос, а гидроаккумулятор с блоком автоматики ставят где-нибудь дома.
Так ли нужен гидроаккумулятор?
Резонный вопрос: можно ли обойтись без гидроаккумулятора? В принципе, это возможно, но с обычным блоком автоматики насос будет включаться и выключаться очень часто, реагируя даже на незначительный расход воды. Ведь количество воды в напорном трубопроводе невелико, и малейший расход воды приведет к быстрому падению давления и такому же быстрому нарастанию его при включении насоса. Именно из-за того, чтобы насос не включался по каждому вашему «чиху», ставят гидроаккумулятор, хотя бы небольшой. Так как вода – вещество не сжимаемое, в гидроаккумулятор накачивают воздух, который, в отличие от воды, хорошо сжимается и выступает своеобразным демпфером, регулирующим накопление и расход воды. Если воздуха в гидроаккумуляторе нет или слишком мало, то и сжиматься будет нечему, то есть не будет накопления воды.
В идеале, емкость гидроаккумуляторов должна быть лишь немного меньше дебета вашего источника воды, и насос, в этом случае, будет включаться лишь при израсходовании какого-то, довольно приличного запаса воды, т.е. очень редко, но надолго. Но тогда это будет очень дорогая по стоимости накопительная схема.
Сейчас в продаже появились насосные станции с улучшенными блоками автоматики со встроенной защитой от сухого хода, которые плавно запускают и останавливают насос, регулируют его мощность в зависимости от заданного давления. Считается, что гидроаккумулятор, в принципе, им не нужен. Но все это хорошо работает только при отсутствии перепадов напряжения, чем наша глубинка и дачные поселки похвастать не могут. И, к сожалению, стабилизаторы не всегда спасают от этой беды. К тому же цена такой станции очень часто намного выше обычной, что, как мне кажется, себя не оправдывает.
Готовые системы автоматики.
Вистан.
Из всех готовых систем автоматики для насосных станций особенно выделяется наша отечественная разработка Вистан, предназначенная исключительно для организации насосной станции на базе вибрационного насоса. Я не сторонник применения вибрационных насосов в системах водоснабжения частных и дачных хозяйств, но не могу не уделить внимание этому устройству из-за большой популярности «Малышей», «Ручейков» и т.д. на постсоветском пространстве.
В интернете очень много лестных отзывов об этом устройстве. В жизни, к сожалению, не все так радужно. Итак, вкратце.
Достоинства:
— Специальная разработка для вибрационных насосов;
— Автоматически поддерживает давление в системе на уровне 1,5-2,0 бар;
— Имеет встроенную защиту от сухого хода;
— Имеет встроенный стабилизатор напряжения, может работать с напряжением от 160 до 250 Вольт;
— Может работать без гидроаккумулятора, плавно изменяет мощность насоса;
— Плавный пуск и останов насоса;
— Имеет защиту по превышению электрического тока: плавкий предохранитель на 5 Ампер;
— Автоматически возобновляет работу при восстановлении параметров: напряжение в сети, появление давления воды на напоре насоса (сухой ход).
— Простота монтажа и демонтажа схемы: производитель рекомендует использовать гибкую подводку на ½ дюйма.
Недостатки:
— Насос должен создавать давление на входе в устройство не меньше 3,0 бар: не всякий вибрационный насос способен на это, учитывая разницу по высоте между зеркалом воды в колодце (скважине) и местом расположения Вистана.
— Расход воды ограничен внутренним сечением гибкой подводки, или нужно ставить гидроаккумулятор.
— Защита по сухому ходу решена своеобразно: устройство отключает насос, если давление на входе не поднимается выше 0,8 бар за 10 секунд. Т.е. вода на самом деле есть, и насос исправно её качает, просто ему не хватает сил поднять давление до необходимого.
— Нет возможности регулировать давление в системе.
— Высокая цена устройства по сравнению со стоимостью вибрационных насосов. Стоимость набора «Вистан + насос» сопоставима по стоимости готовой насосной станции не самого плохого качества (а китайские, раза в полтора дешевле).
В целом, этот вариант организации насосной станции подойдет дачникам, привыкшим к своим вибрационным насосам и не избалованным благами цивилизации на даче. К тому же, систему легко собрать весной перед использованием и разобрать осенью, забрав все хозяйство с собой в город и не боясь, что её украдут или разорвет морозами. Для более серьезной системы водоснабжения дома это устройство, впрочем, как и использование вибрационного насоса, вряд ли подойдет.
Блок автоматики для центробежных насосов.
Для организации насосной станции на основе центробежного насоса, неважно погружного или поверхностного, необходим блок автоматики. Самое простое – это собрать его самому, используя покупные элементы: коллектор, реле давления, манометр. Но можно купить и готовый блок, на котором все это уже будет установлено. Останется только лишь установить его на напоре насоса в удобном для обслуживания месте.
Различные фирмы предлагают большое разнообразие таких блоков, отличающиеся по комплектации и стоимости. Самые простые и недорогие, включают в себя только необходимые элементы, названные выше. Чуть подороже будут стоить блоки, в которые добавлен датчик сухого хода. Самыми же навороченными считаются блоки автоматики, которые самостоятельно, регулируя мощность насоса, поддерживают заданное давление в системе, а также имеют несколько (до трех) защит от разных неприятных вещей (сухой ход, перегрузка насоса, разрыв напорного трубопровода).
Собственно, каждый волен делать свой выбор. Кому-то проще собрать такой блок самому, кому-то проще его купить. Как мне кажется, единственный недостаток таких блоков, кроме цены, это как раз их блочность. Т.е. если что- то сломается в составе такого блока автоматики, то менять придется весь блок, а это иногда бывает накладно.
sansamuch.ru
Что включает в себя автоматика для скважинного насоса
Кроме функций управления электродвигателем, на автоматику возложено несколько дополнительных задач, это защита и предупреждение последствий от разгона насоса при отсутствии воды и предупреждение возможных проблем в электрических цепях асинхронных двигателей.
В систему автоматического включения-выключения и защиты входят:
- Реле давления или аналогичное устройство, предназначенное для запуска мотора при падении давления в системе водопровода до минимального уровня и выключения после подъема напора до рабочей величины;
- Автоматическое устройство защиты двигателя от разрушительного режима без воды в насосной части агрегата;
- Защита обмоток двигателя от перегрева обмоток и перекоса фаз электросети.
Современные системы автоматики для погружного насоса
Сегодня, независимо друг от друга, успешно эксплуатируются три поколения систем автоматики:
- Наиболее простая и доступная в самостоятельном обслуживании механическая автоматика для насоса;
- Второе поколение, более совершенные электромеханические системы управления и защиты важнейших элементов. Сейчас это наиболее популярный и современный вариант подключения насоса к автоматике;
- Электронные устройства на основе микрочипов, цифровой техники и импульсного метода управления работой двигателя насосного агрегата.
Автоматика погружного насоса с гидроаккумулятором
Наиболее известной системой автоматики, обеспечивающей безаварийное подключение скважинного насоса, является реле давления. Очень простое и понятное, оно позволяет достаточно долго и надежно эксплуатировать насос, при этом неважно, где находится агрегат – на поверхности или в скважине. Конструкция реле представляет собой нехитрую «качельку» с мембраной и двумя пружинами. Установить и отрегулировать такую автоматику мог любой мало-мальски знакомый с техникой человек.
Из-за относительно низкой точности и большой инертности работы мембраны реле автоматики работало только в паре с гидроаккумулятором.
Некоторые конструкции реле давления имели рычаг – датчик сухого хода. Если при работе насосного агрегата пропадала вода, давление резко падало, и сжатие основной пружины размыкало контакт электропитания. Такая автоматика не имела электрических рабочих элементов, поэтому работала очень надежно, но только на относительно чистой от песка и взвеси воде. Примерно раз в полгода реле давления приходилось подстраивать, а при засорении – разбирать и чистить.
Правильное и мгновенное срабатывание защиты автоматики при работе насоса на сухом ходу имело принципиальное значение для центробежных насосов, таких как «Водолей» или «Водомет», так как часть подшипникового узла и резиновых уплотнений вала охлаждалась проточной водой. А по мере накопления грязи внутри мембраны реле давления приходилось устанавливать и регулировать пороги срабатывания автоматики все чаще.
Погружной насос для колодца обычно имел дополнительный поплавковый датчик, реагирующий на падение уровня воды ниже критического. Поплавок не всегда адекватно отражал уровень воды, а из-за постоянного нахождения в колодезной воде мог потерять плавучесть. Поэтому нужно было установить дополнительный пенопластовый блок, но точность и скорость срабатывания все равно была невысокой.
Дорогие модели немецких и итальянских погружных и поверхностных насосов имели встроенные датчики разряжения или понижения давления на всасывающем тракте, действующие по принципу вакуумного автомата, установленного на водяной помпе. При нормальном заборе воды давление во всасывающем тракте было значительно меньше, чем давление окружающей среды. Если в приемную часть насоса попадал воздух, мембрана автоматики размыкала электропитание оборудования.
Сегодня чаще всего используют готовые сборные комплексы автоматики, такие как «Джилекс Краб». Они спроектированы с учетом недостатков старых элементов автоматики. Вместо нескольких отдельных блоков и реле компания «Джилекс» предлагает готовый блок, который нужно просто установить на погружной или поверхностный насос.
На смену обычным реле давления приходят более новые и надежные блоки автоматики по типу «Акваробот Турбипресс», блока производства компании «UniPump», чаще всего используемые на насосах типа «Водолей». Датчик сухого хода, электроконтактное реле и индикатор давления собраны в одном корпусе. Устройство используется на любых погружных и поверхностных насосных системах только в комплекте с гидроаккумулятором.
Из электрической принципиальной схемы видно, насколько усложнилась электроника управления и принцип работы, но установка устройства на насос осталась относительно несложной и доступной для выполнения своими руками.
Автоматика для работы без гидроаккумулятора
Новое поколение приборов управления, автоматики и защиты систем водоснабжения ориентировано на установку и использование насосных агрегатов в системе водоснабжения без гидроаккумуляторов. Причин отказа от гидробака было немало, например, слабый начальный напор давления при открытии крана, появление в воде запаха резины, необходимость в периодических регулировках. Поэтому для водоснабжения двухэтажных коттеджей с большим количеством точек потребления воды производители предложили более современный вариант управления насосом.
Основу системы автоматики второго поколения составляют два принципиально новых устройства – датчик потока и пресс-контроль.
Конструктивно оба элемента могут быть объединены в один блок автоматики или выполнены в виде самостоятельных приборов. Датчик давления или пресс-контрольный сенсор настраивается на нормальное давление в водопроводе. При открытии крана автоматика включает насос и регулирует его производительность по показаниям датчика расхода воды. В этом случае автоматикой подается столько воды, сколько вытекает через кран. Блок комплектуется полноценной микропроцессорной платой, позволяющей максимально точно регулировать расход и давление воды.
Одним из типичных вариантов насосной автоматики является продукция концерна «ItalTecnica» модель «Brio TOP». Электроника оснащена защитой от скачков напряжения и давления воды, режима сухого хода, что позволяет рассчитывать на длительный срок эксплуатации данной автоматики. Современный блок обладает очень высокой гибкостью настроек и режимов срабатывания. Например, можно установить временную задержку в 10-15 секунд между открытием крана и запуском двигателя, программно установить режим «авария», что позволит блокировать подачу воды в случае аварийного прорыва водопровода.
К особенностям данного блока можно отнести возможность работы как совместно с гидробаком, так и без него. Установка «Brio TOP» очень проста, достаточно «врезать» блок в трубу водопровода между насосом и потребителями, как на схеме.
Для самых простых и доступных вибрационных моделей погружных насосов выпускаются блоки автоматики по типу «Пампэла ВиСтан-3». Этот электронный блок предназначен для максимально комфортного управления насосами типа «Малыш» или «Водолей-3». Так же, как и в случае с «Brio TOP», автоматика позволяет плавно управлять запуском вибрационного насоса по команде датчиков давления и расхода. Относительная недорогая и надежная конструкция прекрасно подойдет для колодца дачи или загородного участка. Схема подключения приведена на рисунке.
Автоматика на основе частотного преобразования тока
Самой современной системой управления погружными насосами на сегодняшний день являются частотные преобразователи хода погружного насоса. Отличительной чертой такой схемы является использование тока разной частоты для максимально плавного разгона и остановки двигателя насоса. Таким образом, исключаются гидроудары и обратный ток воды из системы водоснабжения. Так же, как и в предыдущем случае, расход воды и давление в системе водоснабжения корректируется по показаниям датчиков потока и пресс-контроля. Но любое увеличение напора или расхода воды происходит максимально плавно, что обеспечивает высокую экономичность насоса.
В качестве примера можно привести российский вариант блока автоматики с частотным управлением хода насоса – «UNIPUMP ВАРУНА». Система обеспечена всеми возможными уровнями защиты от скачков напряжения, сухого хода, аварийного хода, короткого замыкания и избыточного давления воды в водопроводе. Стоимость такой системы – более 20 тыс рублей.
bouw.ru