Насосная станция – отличное оборудование, позволяющее автоматизировать процесс забора воды из колодца. Комплекс технических устройств активизирует запуск системы при необходимости в пополнении запасов и отключит агрегаты в нужный момент. Невероятно повысится степень комфорта. Ведь и за городом необходимо наслаждаться достижениями цивилизации, согласны?

Однако невероятно полезное оборудование недостаточно просто купить, надо знать, как производится установка и подключение. Мы предлагаем вам прочитать статью, в мельчайших подробностях освещающую все вопросы. Эти сведения пригодятся всем собственникам загородного жилья, неважно, подключается ли насосная станция своими руками или для ее монтажа приглашены наемные работники.

Нашим читателям предоставляет возможность ознакомиться с разновидностями насосов, применяемых в системах забора грунтовой воды. Автор статьи представляет все возможные варианты расположения оборудования и подключения к автономному водопроводу. Информация подкреплена схемами, фото-материалами и видео.

Назначение и устройство насосной станции


Станция насосного оборудования выполняет сразу две функции – подает воду в систему водоснабжения дома и автоматически поддерживает в ней заданное давление. Это позволяет прокладывать разветвленную сеть водопровода и подключать к нему бытовую технику – душевую кабину, бойлер, посудомоечную и стиральную машину.

Типовая конструкция станции включает:

  • Насос;
  • Гидроаккумулятор;
  • Блок автоматики;
  • Входной сетчатый фильтр – необходим для исключения попадания в систему частиц примесей и возможных загрязнений;
  • Трубопроводы, шланги и необходимые фитинги.

Чтобы предотвратить отток жидкости из системы при остановке насоса или снижении давления, в зоне забора воды устанавливается  обратный клапан. Необходим также источник забора воды. Для этого устраивают колодец или скважину. Возможно использование резервуара (бассейна) с привозной водой и открытых водоемов, если характеристики агрегата позволяют проводить перекачку загрязненной жидкости.

Если забор осуществляют из естественного водоема (пруда, реки, озера), воду применяют только для хозяйственных нужд и полива. Если извлечение воды производится из колодца или скважины, требуется провести анализ. Согласно результатам исследования определяется принадлежность воды к питьевой или хозяйственной категории.

Виды применяемых насосов


Готовые насосные станции – это установки с поверхностным насосом, осуществляющим забор жидкости из скважины за счет разрежения. Эжектор может быть включен в конструкцию самого насоса, или быть выносным – в этом случае его располагают в скважине. Однако при сборке и монтаже насосной станции своими руками можно использовать также погружной или скважинный насос, особенно если он уже имеется в наличии.

Модели с внутренним эжектором

Установки с встроенным эжектором способны осуществлять подъем воды лишь с небольшой глубины – до 8 м. Но при этом обеспечивают мощный напор, превышающий 40 м. Не боятся попадания воздуха, поэтому наполнять систему водой перед началом работы необязательно – станция сначала прокачает воздух, а затем начнет подавать воду.

Отличаются хорошей производительностью и надежностью. Недостатком является высокий уровень шума, в связи с чем в доме их монтируют только при наличии подсобных звукоизолированных помещений.

Модели с внешним эжектором

Станции с выносным эжектором обустраивают при необходимости забора жидкости с большой глубины – 20…50 м. В этом случае эжектор опускается в скважину (колодец), как часть заборного узла. К нему подводят два шланга от установки – напорный и вакуумный (всасывающий).


По первому жидкость подается в эжектор и формирует область разрежения в камере всасывания, второй – поднимает вверх воду из скважины. Характеризуются такие агрегаты низким уровнем шума. Они не потребляют много электроэнергии, но и КПД у них достигает всего 30-40 %.

Использование погружных типов в системах

Системы с погружным (скважинным) насосом практически не производит шума, забор воды может осуществляться с любой глубины и при достаточном удалении скважины или колодца от здания. Не боится небольших протечек в трубопроводе и подсоса воздуха.

Однако погружные насосы достаточно дороги. Они требуют чистой воды – установка мощной фильтрационной системы решает проблему, но в этом случае потребуется регулярно ее чистить. Ремонт и обслуживание затруднены необходимостью подъема агрегата на поверхность.

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора

Стартовый ток насоса превышает рабочий в 3-5 раз и оказывает разрушительное действие на его конструкцию. Поэтому ресурс насоса зависит от количества включений. Чтобы уменьшить их в систему обязательно устанавливают мембранный гидроаккумулятор.

В системе водоснабжения дома он выполняет следующие функции:


  • Предохраняет насос от износа и повышает срок его эксплуатации – благодаря запасу жидкости в мембранном отсеке количество включений агрегата значительно снижается;
  • Поддерживает в водопроводе постоянное давление и предохраняет от перепадов напора;
  • Исключает появление гидроударов в системе, разрушительно действующих на подключенные приборы и трубопроводную арматуру;
  • Обеспечивает некоторый запас воды на случай отключения электропитания.

Прибор представляет собой герметичный сосуд, внутренний объем которого разделен  эластичной мембраной на две емкости. Одна из них заполняется воздухом, а вторая предназначена для накачивания воды.

Работает гидробак следующим образом. Вода нагнетается в эластичную емкость до достижения верхнего порога давления. Затем насос отключается.

Напор в системе поддерживается за счет воздушной прослойки в гидроаккумуляторе, уплотненный воздух играет роль демпфера. Когда объем воды уменьшается (расходуется потребителями), и давление доходит до нижней заданной границы – снова включается насос и наполняет гидробак водой.

Выбирают гидроаккумулятор на основании расчетов, в которых учитывают число проживающих, количество точек потребления воды, максимально допустимое число включений насоса и его мощность, требуемое давление в системе. Недостаточный рабочий объем бака приведет к постоянному включению насоса и его износу. Емкость с запасом грозит застоем воды и снижением ее качества, вредным воздействием на внутреннюю поверхность мембраны.

Блок управления насосной станцией


Стандартный набор устройств управления насосной станцией состоит из штуцера, реле давления и манометра и устанавливают на напорный трубопровод. Манометр служит для контроля текущего давления в системе, а реле является важнейшим элементом управления насосной станцией. Оно управляет подачей воды в напорную емкость по заданным параметрам и обеспечивает автоматический режим работы насоса, включая и выключая его.

Основные рабочие элементы реле – это пружины минимального и максимального давления, срабатывающие при достижении в сети давления заданной настройками величины. При низком давлении пружина разжимается и замыкает контакт, включающий двигатель насоса. Превышение давления сжимает ее, а при достижении максимального порога контакт размыкается. Насос выключается и подача воды прекращается.

Блок автоматики — более сложное устройство, располагающее расширенными возможностями. Кроме коммутации электрических цепей при реагировании на повышение и понижение давления блок автоматики защищает систему от сухого хода.

При выборе устройства управления для станций, откачивающих воду из неглубоких выработок, лучше отдать предпочтение варианту с защитой от сухого хода. Он предохранит насос от перегревания и отключит его, если по каким-либо причинам (попала грязь, уровень жидкости в источнике опустился ниже заборного узла) в систему перестала поступать вода.

Работа насосной станции происходит циклами, каждый из которых можно разделить на два этапа:


  1. Включается насос и поднимает воду из источника. Она заполняет систему и гидробак до момента, когда давление превысит верхний порог. После этого реле давления отключает двигатель насоса и подача воды прекращается. Насосная станция переходит в спящий режим.
  2. При включении потребителей (открытие кранов, использование водопотребляющей техники) вода поступает из емкости гидроаккумулятора. Расход жидкости из гидробака осуществляется до момента снижения давления до нижнего порога. Это вызывает новое включение насоса и подъем воды.

Количество циклов в час не должно превышать ограничение на максимальное количество включений, допустимое для используемого насоса.

Преимущества применения насосной станции

Устройство автономного водоснабжения в своем доме обеспечивает независимость и комфорт. Насосная станция дает следующие преимущества:

  • Повышает эффективность системы водоснабжения.

  • Повышает безопасность эксплуатации оборудования и трубопроводов.
  • Обеспечивает некоторый (зависит от емкости гидробака) запас воды и ее подачу даже при отключении электроснабжения.
  • Поддерживает постоянное давление и стабильность напора воды.
  • Увеличивает долговечность подключенных к системе водоснабжения приборов и бытовой техники.
  • Автоматический режим работы (своевременное включение и выключение насосного агрегата) снижает износ оборудования и затраты на электроэнергию.
  • Возможность выбора места монтажа агрегата.
  • Имеет компактные габаритные размеры и небольшой вес.
  • Несложно монтировать.

В сельской местности, коттеджных и дачных поселках коммуникационные сети водоснабжения нередко грешат низким давлением и нестабильным напором. В этом случае насосную станцию можно подключить к уже существующему магистральному водопроводу – это решит проблемы с падением давления и отсутствием напора в водопроводе.

Выбор места расположения

При планировании размещения агрегата, следует учитывать, что:

  • Расположение насосной станции в непосредственной близости от источника воды обеспечивает стабильное всасывание и ровную работу оборудования.
  • Место установки должно быть сухим и теплым, хорошо вентилируемым.
  • Оборудование не должно касаться стен.
  • Необходимо обеспечить свободный доступ для ремонтных работ и профилактических осмотров.

Вариант установки насосной станции с поверхностным перекачивающим агрегатом, особенно с внутренним эжектором, следует тщательно продумать, так как такая система имеет высокий уровень шума. Существует несколько вариантов монтажа.

Вариант #1 — в доме. Самое оптимальное место для правильного функционирования станции – это отапливаемое помещение. Идеально, если в доме имеется звукоизолированная котельная.

Крайний вариант – это установка оборудования в комнатах общего пользования (коридоре, ванной, в прихожей, кладовой). Но в этом случае его размещают подальше от спален и обеспечивают звукоизоляцию – например, делают кожух или шкаф.

Вариант #2 — в подвале. Довольно часто насосную станцию оборудуют в цокольном этаже или подвале. Однако необходимо позаботиться о создании оптимальных условий для размещения установки – помещение должно быть звуко-, тепло- и гидроизолированным. Можно устроить специальный короб в подполе, с доступом к оборудованию через люк.


Вариант #3 — в колодце. Насосную станцию устанавливают на специально устроенной платформе в колодце. Глубина поверхности установки должна быть такой, чтобы все оборудование находилось ниже уровня промерзания. Сам колодец сверху утепляют. Недостаток такой схемы – затрудненный доступ к оборудованию.

Вариант #4 — в кессоне. Вокруг скважины устраивают помещение достаточной для последующего обслуживания ширины, заглубленное ниже уровня промерзания почвы. У поверхности земли кессон закрывают и утепляют, оставляя лишь небольшой люк для обслуживания.

Устройство приямка позволит применять насос со встроенным эжектором в том случае, когда глубина зеркала воды от поверхности земли составляет 9-11 метров.

Вариант #5 — в отдельном сооружении или пристройке.  В этом случае шума слышно в доме не будет. Однако просто утеплить такое помещение будет недостаточно, потребуется еще и обогрев. Это ведет к дополнительным расходам на электроэнергию и проведение системы отопления.

При установке станции с погружным насосом проблемы с шумоизоляцией нет. Все элементы системы, кроме самого насоса, устанавливают в любом отапливаемом помещении дома.

Технология монтажа насосной установки

Определившись с местом установки станции насосного оборудования, приступают к ее монтажу.

#1: Проведение подготовительных работ

Готовят прочное основание под перекачивающий агрегат – бетонное кирпичное или деревянное, поверхность под установку выравнивают. Можно использовать специальный металлический кронштейн.


Поскольку насос довольно сильно вибрирует при работе, в соединениях трубопровода образуются люфты, появляются течи. Для снижения вибрации, а также ее разрушительного действия, под опоры насоса укладывают резиновые подкладки или коврик, а саму установку надежно закрепляют – привинчивают ножки анкерными болтами.

Главное условие бесперебойной работы станции насосного оборудования – беспрепятственное поступление жидкости от источника. Основной проблемой, которую необходимо решить при круглогодичном водообеспечении – это защита от промерзания. Поэтому под трубопровод роют траншею – от фундамента до колодца или кессона (приямка) скважины.

Траншея должна быть прямой в плане, желательно без поворотов и загибов, чтобы не снижать давление. Чтобы исключить воздействие отрицательных температур на трубы, их закапывают ниже уровня промерзания почвы в данной местности. При формировании траншеи необходимо учесть уклон 0,03 в сторону водозабора для слива жидкости из трубопровода в период консервации.

При близко расположенных грунтовых водах водопровод прокладывают выше критического уровня, но в этом случае его утепляют и дополнительно используют греющий кабель. Также серьезная теплоизоляция и обогрев потребуется, если водопровод выводится выше уровня земли.

#2: Сборка водозаборного узла

Водозаборный узел зависит от типа используемого насоса.

  • При стандартной схеме подключения – станция с поверхностным насосом и встроенным эжектором – это подсоединенный к полипропиленовой трубе через муфту обратный клапан с сетчатым фильтром.
  • Установка с внешним эжектором. На всас эжектора накручивают обратный клапан с сетчатым фильтром, сверху подсоединяют две трубы.
  • При использовании погружного (скважинного) насоса, фильтр грубой очистки входит в его конструкцию. Поэтому к агрегату присоединяют обратный клапан, и трубу. Насос имеет приличный вес, поэтому его подвешивают на прочный трос.

Опускают узел на необходимую глубину, учитывая, что минимальное расстояние от него до дна источника составляет 1 м при использовании поверхностных насосов и 0,5 м для погружного (скважинного). Также следует иметь в виду, что уровень водяного зеркала меняется в течение года – летом он понижается. Если глубина всасывания на грани, то в этот период можно лишиться водоснабжения полностью.

#3: Монтаж поверхностных элементов станции

Принципиально схемы установки насосной станции будут различаться в зависимости от того, какой перекачивающий агрегат применяется. Основное правило: любой дополнительный прибор устанавливают через шаровые краны с американкой и обратные клапаны. Это позволит снять устройства для замены или ремонта без необходимости слива всей воды из системы.

Следует предусмотреть и возможность слива воды из системы – для этого в трубопроводе формируют отвод установкой тройника, к которому подключают сливной кран. На подающий трубопровод желательно установить фильтр грубой очистки. На напорный (в линию, ведущую к потребителям) – фильтр тонкой очистки.

Монтаж готовой станции поверхностного типа не вызывает сложностей, так как основные элементы системы уже соединены друг с другом. Она представляет собой гидроаккумулятор с установленным на нем электронасосом и блоком управления. Помимо основной арматуры, в такую систему устанавливают устройство для заполнения ее водой перед первым запуском. Аналогично сливному устройству, в трубопровод вводят тройник с подключенным шаровым краном и воронкой.

В остальных случаях элементы системы монтируют самостоятельно. При установке поверхностной станции, трубопровод (либо два трубопровода, если используется выносной эжектор)от скважины подсоединяют к насосу.

Далее устанавливают гидроаккумулятор и блок управления. Для станции со скважинным насосом это будут все основные поверхностные элементы в схеме. Удобнее всего для этого использовать 5-ти выводной штуцер, который монтируют в напорный трубопровод в удобном месте. В него вкручивают реле давления и манометр.

К боковому входу штуцера подсоединяют гидроаккумулятор. Для удобства обслуживания его подключают через шаровой кран с американкой и устраивают слив.

Проводят подключение потребителей к насосной станции. Чаще всего первым элементом становится раздающий коллектор холодной воды.

#4: Первый запуск станции

Электрический двигатель насоса имеет большую мощность, поэтому лучше обеспечить станцию насосного оборудования собственной линией электропитания, устроить заземление и установить стабилизатор напряжения.

Проверяют давление воздушной камеры гидроаккумулятора. Оно должно быть на 10 % меньше, чем давление включения насоса. Однако такую настройку делают в рабочем режиме. Предварительно же необходимо добиться следующих значений: для гидробака емкостью 20-30 л – 1,4…1,7 бар, емкостью 50-100 л – 1,7…1,9 бар.

Перед первым запуском установки с поверхностным насосом рабочую часть системы заполняют водой. Для этого выкручивают заглушку из заливного отверстия, расположенного в верхней части насоса. Если в трубопроводе предусмотрена заливная воронка, лучше воспользоваться ей. Заливают жидкость до полного заполнения, пока она не начнет выливаться. Затем отверстие (вентиль) плотно закрывают.

Последовательность запуска:

  1. Насос подключают к электросети.
  2. Вентиль заливной воронки трубопровода с поверхностным насосом немного приоткрывают, чтобы удалить остатки попавшего в систему воздуха.
  3. Включают агрегат – в течение 2-3 минут из выходного отверстия напорного трубопровода (или открытого крана водопровода) должна потечь вода.
  4. Если жидкость не потекла, насосное оборудование выключают, доливают воды в систему и включают снова.

После удачного запуска оборудование следует «обкатать» и, если требуется, отрегулировать настройки гидроблока и реле давления.

Основные правила эксплуатации

После ввода насосной станции в эксплуатацию проводят ее периодическое обслуживание. Необходимо своевременно очищать фильтр грубой очистки. Без этого производительность установки постепенно снижается, вода идет рывками, а полностью забитый фильтр приведет к режиму работы «на сухую» и отключению системы. Частота очищения зависит от содержания примесей в перекачиваемой воде.

Раз в месяц, либо после длительного простоя, зимней консервации или ремонтных работ, проверяют давление в воздушном отсеке гидроаккумулятора. Если необходимо, воздух подкачивают. При использовании станции только в летний период, необходимо до наступления заморозков слить из системы всю воду.

Полезное видео по теме

Основные правила подключения насосной станции продемонстрирует видео:

Ролик-инструкция о настройке и эксплуатации насосной станции:

Как сделать насосную станцию на базе погружного насоса:

Правильная установка насосной станции обеспечивает частный дом водоснабжением с параметрами, не уступающими городской квартире — постоянное давление и достаточный напор. Чтобы система работала максимально эффективно, перед выбором и монтажом оборудования следует обратится за консультацией к специалисту и выполнить оценочный расчет.

sovet-ingenera.com

Необходимость использования автоматики

Чтобы система водоснабжения загородного дома была автоматической и работала без вашего вмешательства, необходим автомат (система автоматики), которая будет поддерживать определённое давление в системе и управлять запуском и остановкой насосного оборудования.

Чтобы управление насосом было простым и надёжным, помимо стандартной аппаратуры общего назначения (контакторов, магнитных пускателей, переключателей и промежуточных реле) используются специальные устройства контроля и управления. К ним можно отнести следующие изделия:

  • струйные реле;
  • датчики контроля давления и уровня жидкости;
  • электродные реле;
  • ёмкостные датчики;
  • манометры;
  • поплавковые датчики уровня.

Варианты управления насосным оборудованием

Для управления погружным насосом используются следующие виды приборов:

  • пульт управления, состоящий из блока необходимых механизмов;
  • прессконтроль;
  • автомат для управления, который поддерживает определённое давление в системе водоснабжения.

Пульт управления – это довольно простой блок, который позволяет уберечь насосное изделие от перепадов напряжения и коротких замыканий. Автоматический режим функционирования можно получить, если подключить блок управления к реле давления и уровня жидкости. В некоторых случаях пульт управления присоединяют к поплавковому датчику. Цена такого блока управления невысокая, но её эффективность без использования защиты насоса от работы на сухую и реле давления под сомнением.

Совет: для самостоятельного монтажа лучше использовать блок со встроенной системой.

Блок управления в виде прессконтроля имеет встроенную пассивную защиту от работы на сухую, а также оборудование для автоматизированной работы насоса. Для управления системе требуется контролировать ряд параметров, а именно давление жидкости и уровень потока. К примеру, если расход воды превышает 50 литров в минуту, то насосное оборудование под управлением прессконтроля работает без остановки. Автомат срабатывает и отключает насос, если водяной поток уменьшается, а давление в системе повышается. Если расход жидкости меньше 50 литров в минуту, то насосное изделие запускается при снижении давления в системе до 1,5 бар. Такая работа автомата особенно важна при резких скачках давления, когда нужно сократить количество запусков и остановок насоса при минимальном расходе.

Автомат для управления, который позволяет поддерживать постоянное давление в системе, необходимо использовать там, где любые скачки давления крайне нежелательны.

Внимание: если показатели давления будут постоянно завышены, то расход электроэнергии увеличится, а КПД насоса наоборот понизится.

Шкаф управления

Наиболее совершенный автомат для контроля над работой  насосного оборудования – это шкаф управления. В это устройство встроены все необходимые узлы и предохранительные блоки для управления погружным насосом.

С помощью такого шкафа можно решить множество задач:

  1. Оборудование обеспечивает безопасный плавный запуск двигателя.
  2. Осуществляется регулировка работы частотного преобразователя.
  3. Устройство отслеживает эксплуатационные параметры системы автономного водоснабжения, а именно давление, температуру жидкости, уровень воды в скважине.
  4. Автомат выравнивает характеристики тока, подающегося на клеммы двигателя, а также регулирует частоту вращения вала насосного оборудования.

Также есть шкафы управления, которые могут обслуживать несколько насосов. Эти изделия могут решать ещё больше задач:

  1. Они будут контролировать периодичность работы насосов, что позволит увеличить срок службы агрегатов, поскольку благодаря блоку управления может обеспечиваться равномерный износ механических частей.
  2. Специальные реле будут отслеживать непрерывную работу насосных изделий. При выходе из строя одного агрегата, работа будет перекладываться на второе изделие.
  3. Также система автоматики может самостоятельно контролировать исправность насосного оборудования. Во время длительного бездействия насосов будет предотвращаться их заиливание.

В стандартную комплектацию шкафа управления входят следующие узлы и элементы:

  • Корпус в виде стальной коробки с дверками.
  • На основе крышки корпуса изготавливается лицевая панель. В неё встроены кнопки пуска и остановки. На панели устанавливаются индикаторы работы насоса и датчиков, а также реле для выбора автоматического и ручного режима работы.
  • Возле входа в аппаратный отсек шкафа устанавливается устройство контроля фаз, которое состоит из 3-х датчиков. Этот блок отслеживает нагрузку по фазам.
  • Контактор – это изделие для подачи электрического тока на клеммы насоса и отключения агрегата от сети.
  • Предохранительное реле для защиты от короткого замыкания. В случае замыкания будет повреждён плавкий предохранитель, а не обмотка электродвигателя насоса или узлы и детали шкафа.
  • Для контроля над работой агрегата в шкафу стоит блок управления. Здесь есть датчики переполнения, запуска и остановки насоса. При этом клеммы этих датчиков выводятся в скважину или гидробак.
  • Для управления вращением вала электродвигателя используется частотный преобразователь. Он позволяет плавно сбрасывать и наращивать частоту вращения двигателя при запуске и остановке насосного оборудования.
  • Датчики температуры и давления присоединяются к контактору и предотвращают запуск насоса в неподходящих условиях.

Простейшая схема управления

Применение простой схемы оправдано для обустройства водоснабжения небольшого дачного дома. В этом случае ёмкость для сбора воды лучше разместить на небольшом возвышении. Из накопительного бака по системе трубопроводов вода будет поставляться в разные места приусадебного участка и в дом.

Совет: в качестве накопительной ёмкости можно использовать металлическую, пластиковую или деревянную бочку или бак.

Самую простую схему управления насосным оборудованием несложно реализовать самостоятельно, поскольку она состоит из небольшого числа элементов. Главное достоинство такой схемы – надёжность и простота установки.

Принцип работы данной схемы управления состоит в следующем:

  1. Для включения и отключения насосного оборудования используется контактное реле (К 1.1) нормально-замкнутого типа.
  2. Схема подразумевает два режима работы – подъём воды из скважины и дренаж. Выбор того или иного режима осуществляется при помощи переключателя (S2).
  3. Для контроля уровня воды в накопительной ёмкости используются реле F 1 и 2.
  4. При снижении воды в баке ниже уровня расположения датчика F1 происходит включение питания через переключатель S При этом катушка реле будет обесточена. Запуск насосного оборудования происходит при замыкании контактов на реле К1.1.
  5. После подъёма уровня жидкости до датчика F1 произойдёт открывание транзистора VT1 и включение реле К1. При этом контакты нормально-замкнутого типа на реле К1.1 разомкнутся и насосное оборудование отключится.

В данной системе управления используется маломощный трансформатор, который можно взять во вращательном приёмнике. При сборке системы важно, чтобы на конденсатор С1 подавалось напряжение не менее 24 В. Если у вас нет диодов КД 212 А, то вместо них можно использовать любые диоды с выпрямленным током  в пределах  1 А, при этом обратное напряжение должно быть более 100 В.

vodakanazer.ru

Наличие проточной и питьевой воды – важнейшая составляющая комфортного проживания и отдыха за городом. В ситуации, когда центральное водоснабжение недоступно, единственным верным решением становится бурение скважины или колодца и последующая установка автоматического погружного насоса. Бесперебойное функционирование агрегата зависит от системы управления, которая собирается по разным схемам.  

  1. Управление погружным насосом – целесообразность автоматики
  2. Варианты управления погружным насосом
  3. Шкаф управления погружным насосом: необходимость и функции
  4. Типовая комплектация шкафа управления
  5. Обзор блоков управления разных производителейa
    • Автоматическая станция «Каскад»
    • Устройство управления «Высота»
    • Прибор управления Овен САУ-М2
  6. Простая схема управления погружным насосом

Управление погружным насосом – целесообразность автоматики

Для обустройства в загородном доме полнофункциональной системы водоснабжения необходима автоматизация процесса наполнения расходных емкостей. Управление насосом должно быть надежным в работе и простым по устройству.

Автоматизация насосной установки позволяет добиться бесперебойного и надежного водоснабжения, сократить эксплуатационные расходы и затраты труда, а также уменьшить объемы регулирующих резервуаров.

Блок управления насосной станцией

Для организации автоматической работы насоса кроме стандартной аппаратуры общего применения (магнитных пускателей, контакторов, промежуточных реле и переключателей) используют и специальные аппараты контроля/управления. К таким элементам относят:

  • струйные реле;
  • реле контроля уровня и заливки;
  • электродные реле уровня;
  • датчики емкостного типа;
  • различные манометры;
  • поплавковое реле и т.д.

Варианты управления погружным насосом

Можно выделить три вида приборов для управления погружным насосом:

  • блок управления в виде пульта;
  • прессконтроль;
  • автоматическое управление с механизмом поддержания постоянного давления воды в системе.

Первый вариант – простейший блок управления, способный защитить насос от перепадов напряжения и возможных коротких замыканий. Автоматический режим работы достигается подключением блока управления к реле уровня или реле давления.  Иногда пульт управления подсоединяется к поплавковому выключателю. На подобный блок автоматики цена не превышает 4000-5000 рублей. Однако целесообразности использования такого управления без защиты насоса от сухого хода и реле давления нет.

Блок управления насосной станцией

Существуют блоки со встроенными системами, например, «Водолей 4000» стоимостью 4000-10000 р. Существенный плюс оборудования – простота монтажа. Установку возможно выполнить самостоятельно без привлечения специалистов.

Второй вариант – «прессконтроль» оснащен встроенными системами  пассивной защиты от сухого хода и автоматизированной работы насоса. Управление базируется по ориентировке на ряд параметров, среди которых обязательно учитываются уровень протока и давления воды. Например, если расход воды выше  50 л/мин, то оборудование под корректировкой прессконтроля функционирует непрерывно. По мере уменьшения водяного потока/повышения давления срабатывает автоматика и прессконтроль отключает насос.

При расходовании жидкости менее 50 л/мин запуск насоса происходит со снижением давления в системе водоснабжения до 1,5 атмосфер. Эта функция особенно важна в условиях резкого скачка давления, когда требуется сократить количество включений/выключений устройства при минимальном расходе воды.

Блок управления насосной станцией

Удачные модели прессконтрольного оборудования: Brio-2000M и Водолей.

Третий вариант – блочное управление с поддержанием стабильного давления по всей системе. Это устройство целесообразно устанавливать там, где крайне нежелательны «скачки» давления.

Важно! Стабильно завышенные показатели давления увеличивают расход электроэнергии, при этом КПД насосного оборудования снижается

Шкаф управления погружным насосом: необходимость и функции

Шкаф управления – обязательный элемент автономной системы водоснабжения, работающий на базе насоса погружного типа. В нем интегрируются все управляющие, контрольные узлы и предохранительные блоки.

Блок управления насосной станцией

При помощи распределительного шкафа получится решить ряд задач:

  1. Обеспечение плавного, безопасного пуска электродвигателя насоса.
  2. Регулирование частотного преобразователя.
  3. Отслеживание эксплуатационных параметров автономного водоснабжения: температура воды, давление в трубах, уровень в скважине.
  4. Выравнивание характеристик тока, который подается на клеммы электродвигателя и регулирует частоту вращения насосного вала.

Шкаф управления, обслуживающий одновременно несколько агрегатов, имеет расширенный функционал:

  1. Контроль периодичности работы насосов. Блоки управления попеременно обеспечивают равномерный износ машинной части оборудования. Это увеличивает почти в два раза срок эксплуатации напорного оборудования.
  2. Отслеживание непрерывности работы агрегатов. Если один насос вышел из строя, то скважина продолжит выкачку воды на второй (резервной) линии.
  3. Контроль функциональности насосного оборудования. Во время простоя устройства предотвращается его заиливание.

Типовая комплектация шкафа управления

Распределительный шкаф для погружного насоса (водопроводного, дренажного, пожарного) состоит из следующих элементов:

Блок управления насосной станцией

  1. Корпус – металлическая коробка, рассчитанная для монтажа электротехнического оборудования.
  2. Лицевая панель  — изготавливается на базе крышки корпуса, в которую встроены кнопки «Стоп»/«Пуск». На лицевой стороне монтируются индикаторы работы датчиков и насосов, а также реле переключения с ручного на автоматический режим.
  3. Блок контроля фаз состоит из трех датчиков, отслеживающих нагрузку по фазам. Устройство устанавливается около «входа» в аппаратную часть распределительного шкафа.
  4. Контрактор – переключатель, подающий электричество на клеммы насосной установки и отключающий агрегат от сети.
  5. Предохранитель – специальное реле, нивелирующее последствия короткого замыкания в системе. В случае замыкания перегорит плавкий элемент предохранителя, а не обмотка двигателя или содержимое шкафа.
  6. Блок управления – контролирует режим работы агрегата. Состоит из датчика отключения/включения насоса и датчика переполнения. Клеммы датчиков вводятся в гидробак и в скважину.
  7. Частотный преобразователь управляет оборотами вала асинхронного двигателя, сбрасывая и наращивая частоту вращения в момент выключения и старта насоса.
  8. Датчики давления и температуры подключаются к контрактору и блокируют запуск агрегата в ненадлежащих условиях эксплуатации – обледенении труб, повышении давлении и пр.

Подобная «начинка» шкафов управления принята за основу многими производителями. Но наряду с тем, некоторые компании внедряют в типовую схему инновационные решения, повышая конкурентоспособность продукта.

Обзор блоков управления разных производителей

Автоматическая станция «Каскад»

Станция управления погружным насосом «Каскад» предназначена для автоматического управления/защиты трехфазного электродвигателя агрегата, рассчитанного на 380 В. Станция представляет собой металлический шкаф, запирающийся на замок. В комплект входят:

  • станция управления;
  • датчик сухого хода (кондуктометрический тип);
  • датчик уровня;
  • паспорт и руководство по эксплуатации.

Технические и эксплуатационные характеристики станции «Каскад»:

  • номинальный ток – до 250 А;
  • рабочее положение – вертикальное;
  • питание датчиков уровня переменным током;
  • измерение тока по фазам нагрузки;
  • питающее напряжение – 380 В;
  • степень защиты – IP21, IP54.

Выпускаемые модели

Блок управления насосной станцией

Аварийное отключение в случае:

  • перегрузок во время работы и в момент запуска;
  • обрыва одной/двух фаз;
  • «холостом» ходе двигателя;
  • перегреве электродвигателя;
  • низкого дебета скважины;
  • короткого замыкания в цепи электродвигателя.

Устройство управления «Высота»

Устройство защиты/управления погружным наосом «Высота» предназначено для центробежных скважных агрегатов мощностью 2,8-90 кВт. Основные функции:

  • пуск/остановка насоса зависимо от уровня жидкости в резервуаре;
  • выключение агрегата при коротких замыканиях;
  • защита от сухого хода;
  • контроль сопротивления изоляции двигателя;
  • контроль нагрузки в фазе.

Важно! Если не используется датчик уровней, то возможна работа устройства в дистанционном режиме управления

Принцип работы станции «Высота»

Блок управления насосной станцией

При отсутствии в резервуаре воды, нижний и верхний электронные датчики (КНУ, КВУ) разомкнуты, а реле К1 обесточено – происходит запуск насосного оборудования. При верхнем уровне жидкости контакт КВУ замыкает цепь, срабатывает реле К1 и размыкает цепь катушки пускателя – насос отключается. После понижения уровня воды ниже КНУ происходит повторное включение электронасоса.

Защита от короткого замыкания электроцепи обеспечивается выключателем QF, цепи управления – предохранителем FU. Токовое тепловое реле КК защищает от перегрузок, при срабатывании светиться лампочка с надписью «Перегрузка».

Прибор управления Овен САУ-М2

Прибор для управления погружным насосом Овен САУ-М2 используется для поддержания уровня воды в накопительных емкостях, резервуарах, отстойниках и комплексах осушения.

Важно! Овен САУ-М2 рекомендовано к применению совместно с поплавковым датчиком уровня и кондуктометрическим датчиком

Технические характеристики и условия эксплуатации:

  • номинально напряжение – 220В;
  • допустимые отклонения от уровня рекомендованного напряжения — +10…-15%;
  • максимально допустимый ток – 8 А;
  • сопротивление жидкости, при котором срабатывает датчик – до 500 кОм;
  • степень зашиты корпуса – IP44;
  • температура окружающей среды — +1…+50°С;
  • относительная влажность воздуха – максимум 80% при температуре +35°С;
  • атмосферное давление – около 86-106,7 кПа.

Функциональная схема блока управления погружным насосом САУ-М2

Блок управления насосной станцией

Когда уровень воды в резервуаре достигает нижней отметки, где установлен длинный электрод датчика бака, емкость автоматически наполняется до верхнего уровня, на котором монтирован короткий электрод датчика бака. К устройству подключены 2 трехэлектродных датчика:

  • датчик уровня заполняемой емкости;
  • датчик уровня в емкости, используемой для забора жидкости (скважина).

Компараторы 1-4 сравнивают значения сигналов с опорным значением, после чего выдают сигнал на включение/выключение реле насоса, к которому подсоединен электропривод агрегата.

Реле «Насос» выключается при затоплении короткого электрода датчика емкости и включается при осушении длинного электрода (нижний уровень).

Простая схема управления погружным насосом

Для обустройства дачного водоснабжения на небольшом возвышении желательно разместить емкость для накопления воды. Из бака по водопроводным трубам вода будет подаваться в дом и нужные места приусадебного участка. На рисунке приведена схема простейшего механизма управления насосом, которое можно организовать самостоятельно.

Блок управления насосной станцией

Схема состоит из небольшого количества элементов. Достоинства такого управления – простота установки и надежность.

Принцип работы:

  1. Запуск и выключение агрегата осуществляется нормально-замкнутым контактом реле К1.1.
  2. Режим работы выбирается переключателем S2 (водоподъем-дренаж).
  3. Датчики F1 и F2 контролируют уровень воды в резервуаре (в качестве бака можно применять обычную деревянную бочку или пластмассовую емкость).
  4. Включение питания выключателем S1, в случае, когда уровень жидкости ниже датчика F1 катушка реле обесточена – насос запускается через замкнутые контакты реле К1.1. После того, как вода поднимется до датчика F1 транзистор VT1 откроется и включит реле К1. Нормально-замкнутые контакты К1.1 рассоединятся и агрегат остановится.

В системе управления используется маломощный трансформатор от вещательного приемника. При этом важно соблюдать, чтоб напряжение на конденсаторе С1 было не менее 24 В. Диоды КД212А можно заменить любым диодом с выпрямленным током порядка 1 А и обратным напряжением более 100 В. 

strport.ru


Categories: Насос

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.