Управление насосом по давлению

При устройстве системы водоснабжения из подземных источников выбор системы автоматики важен так же, как и выбор самого погружного насоса.

Под автоматикой в данном случае подразумевают совокупность командных реле, силовой электрической части и различные виды защит, задача которых – уберечь электродвигатель и сам прибор от выхода из строя. В этой статье мы рассмотрим системы управления насосами. Наиболее широко распространены две основные схемы управления работой насоса: по уровню рабочей среды (воды) в накопительном резервуаре и по давлению в напорном трубопроводе.

Управление насосом: контроль по уровню

Первая схема управления работой насоса применяется при работе устройства на водонапорную башню или для наполнения емкости, откуда вода к потребителю подается уже насосами второго подъема. Внутри емкостей устанавливаются специальные датчики уровня (электроды), которые с помощью реле контроля уровня отслеживают нижний (включение насоса) и верхний (отключение насоса при заполнении резервуара) уровни.

Главное преимущество, которое достигается при таком подходе, – стабильный режим работы. Гидравлика постоянна: номинальный расход подается на высоту, определяемую глубиной скважины, высотой башни и дополнительно предусматривает еще 1–2 м – на излив. Один цикл соответствует по расходу полному объему башни с учетом расхода текущего водоразбора. Исключена возможность кратковременных пусков-остановов, что продлевает срок эксплуатации оборудования. Достаточно грамотно подобрать электронасос под требуемые параметры, один раз квалифицированно произвести пусконаладку, и стабильная работа системы обеспечена.

Управление насосом: контроль по давлению

По второй схеме  насос управляется командами от реле давления, установленного на трубопроводе. На самом реле настраиваются два параметра: давление включения насоса и давление, при котором он должен отключиться.

Реле давления, применяющиеся в этой схеме, можно условно разделить на бытовые и промышленные. Первые, реле MDR фирмы Condor, XMP (Telemecanique) и др., имеют мощные контактные группы, способные выдерживать ток до 16 А, но не оборудованы шкалой настройки с указанием регулируемого диапазона давлений. Настройка таких реле производится с помощью манометра. Преимуществами реле данного типа являются их относительная дешевизна и возможность применения в силовых цепях (непосредственно для управления насосом). Недостатками – невысокая точность настройки и небольшой рабочий ресурс – вследствие влияния больших пусковых токов. Промышленные реле,  FF4 фирмы Condor и KPI (Danfoss), отличаются повышенной точностью и надежностью, но имеют слаботочные контакты и требуют организации коммутации через внешний пускатель. Тип реле влияет на выбор дальнейшей электрической схемы и системы автоматики.

При использовании бытовых устройств достаточно напрямую подключить насос через его контактные группы к сети. Простота и дешевизна данного варианта привлекают многих покупателей, однако иных преимуществ это не дает. Более того, подобная экономия средств влечет за собой дополнительные затраты в процессе эксплуатации на замену преждевременно вышедшего из строя реле (подгорели или окислились контакты). Сам пользователь, поставив новое реле, вряд ли сможет восстановить прежние настройки и проверить режим работы, что, в худшем случае, может привести к отказу устройства. Известная поговорка «скупой платит дважды» здесь не работает: заплатить при поломке насоса придется трижды – за подъем прибора, ремонт и, в третий раз, за опускание его в скважину и ввод в эксплуатацию. Для работы насоса с промышленным реле необходимы промежуточные устройства (различные варианты шкафов управления с устройствами дополнительной защиты или без них).

Защита насоса

Как показывает практика, основными причинами выхода скважинного насоса из строя являются работа при повышенном или пониженном напряжении питания в электрической сети, перегрузка электродвигателя и работа в режиме «сухого» хода, т.е. без воды. Любой европейский производитель указывает в технической документации требования по питающему напряжению (в Европе стандартно это 1×230 или 3×400 В) и допустимые отклонения относительно номинала.

Радикальный способ обеспечить качественное электропитание насоса – это применение стабилизаторов переменного напряжения соответствующей мощности, что затратно. Чаще всего в систему автоматики управления наососм устанавливают реле контроля напряжения. Данная автоматизация устройства отключает насос при падении напряжения и перенапряжении, а также могут контролировать последовательность и асимметрию фаз (для трехфазных двигателей). Наличие в реле временной задержки по включению обеспечивает защиту от частых скачков напряжения в сети.

Защита электродвигателя от перегрузки осуществляется с помощью тепловых токовых реле, отключающих его при достижении установленного значения тока. Очень важно, чтобы диапазон настройки токового реле соответствовал номинальному току насоса.

Защита насоса от «сухого» хода может осуществляться двумя способами: непосредственно – по уровню воды в скважине с помощью датчиков (электродов) или поплавков и косвенно – по значению тока или сдвигу фаз тока и напряжения электродвигателя с помощью специальных реле. В некоторых двигателях, MS 3 насосов SQ фирмы Grundfos, этот элемент защиты уже стандартно встроен.
достатком косвенной защиты является именно ее «вторичность»: реле срабатывает только тогда, когда проточная часть и подшипники уже остались без воды, смазывающей и охлаждающей их. В случае, если производительность устойства превышает дебет самой скважины, подобная ситуация может возникать несколько раз в сутки, что негативно сказывается на его сроке службы. В этой ситуации настоятельно рекомендуется использовать электродное реле контроля уровня, которое позволяет отключить насос еще до возникновения аварийной ситуации.

В зависимости от конкретной ситуации для управления и защиты скважинным насосом могут использоваться различные комбинации и типы защитных устройств, выпускаемых как самими заводами-изготовителями насосного оборудования, так и другими производителями. Рассмотрим предлагаемые на сегодня на рынке изделия.

Устройства для управления насосом 

Условно их можно разделить на три группы: пускозащитные устройства, собранные на базе печатных плат – QA/50B, QA/60C фирмы Maniero, SK-701 компании Wilo и др.; блоки управления на релейной технике – SK 277 (Wilo), «Гидромат» H110-H311 («Гидроланс») и т.п.; системы управления на базе микропроцессорных устройств – SPCU3 (Control) MP204-S (Grundfos), SK-712 (Wilo) или аналогичные.

Устройства на базе печатных плат являются функционально и конструктивно законченными изделиями и требуют подключения внешнего устройства – собственно насоса часто через пускатель и передающие датчики (уровня, реле давления и т.д.).
и отличаются большим набором контролируемых параметров и функций (тепловая токовая защита, защита от скачков напряжения, контроль «сухого» хода с помощью электродов и по нагрузке электродвигателя и т.п.), которые не всегда используют. Благодаря законченности изменить логику работы прибора практически невозможно. В некоторых устройствах отсутствует возможность изменения значений срабатывания по определенным параметрам. В случае выхода платы из строя требуется ее замена целиком, что сопоставимо со стоимостью нового прибора.

Спектр представленных на рынке устройств на релейной технике достаточно широк – от самых простых, SQSK (Grundfos), до шкафов управления несколькими насосами, изготавливаемых непосредственно по требованиям конкретного заказчика. Модуль SQSK представляет собой обычный пускатель в пластиковом корпусе. Его функция – только коммутация реле давления при токе не более 4 А. Практически этот блок защищает больше не сам насос, а реле давления. Отсутствует сигнализация состояния или настроек. Требуется установка внешнего защитного автомата.

Блок управления и защиты Н110 производства компании «Гидроланс» имеет пластиковый водонепроницаемый корпус размерами 310×230×130 мм, с откидывающейся съемной прозрачной крышкой, класс защиты IP65, герметичные кабельные вводы для подключения. В состав модуля входит контактор с настраиваемым реле тепловой токовой защиты, устройство контроля напряжения со встроенным цифровым вольтметром, показывающим значение питающего напряжения, лампы сигнализации режимов работы, защитный автомат для внутренней цепи управления, двухпозиционный выключатель режима «Вкл./Выкл.».

В качестве опции блок может быть оснащен одним или двумя реле контроля уровня RM4LG фирмы Schneider Electric и клеммами для подключения электродов. Аппаратная «начинка» устройства обеспечивает защиту от всех основных опасностей для скважинного насоса: при работе с перегрузкой срабатывает токовая защита; при просадке или скачке напряжения питания реле контроля размыкает цепь управления и не дает насосу включаться, пока напряжение не нормализуется; при восстановлении питания перезапуск производится автоматически. Цифровой вольтметр показывает действующее напряжение, сигнализирует о причине сбоя, что удобно для конечного потребителя.

Преимуществами приборов данного типа, , как следует из комментариев и отзывов,  являются их относительная простота и надежность, возможность быстрой модернизации и переделки для нестандартных применений, в случае выхода из строя какой-то детали меняется только отказавшая деталь.

Устройства управления и защиты скважинных насосов на базе микропроцессорных контроллеров – самые сложные. Они позволяют контролировать такие параметры работы насоса, как величина сопротивления изоляции, температура электродвигателя, фазовая асимметрия и последовательность чередования фаз, защищают насос от повышенного и пониженного напряжения, перегрузки и «сухого» хода, позволяют вести учет времени работы насоса и количества потребляемой электроэнергии.
ществует возможность связи и контроля работы насоса через стандартные интерфейсы с модемом или компьютером. Это самые дорогостоящие приборы, и применять их рекомендуется с насосами большой мощности и производительности, когда стоимость возможного ремонта насоса может намного превысить стоимость самой автоматики. Настройка, запуск и ввод в эксплуатацию вышеуказанных устройств без специалистов практически невозможны.

В случае применения в системах управления частотных преобразователей необходимо учитывать минимальную частоту вращения электродвигателя. Эта характеристика указывается в технической документации к насосу и составляет обычно 20–30 % номинала. В случае несоблюдения данного требования существует большая вероятность, что произойдет выход из строя упорного подшипника электродвигателя насоса.

Кроме всего вышесказанного, отдельное внимание необходимо уделить классу выбираемой системы управления по пыле и влагозащищенности в зависимости от места установки (см. ГОСТ Р 51321.1-2000 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления»).

«АКВА-ТЕРМ» № 3 (37) 2007

Больше о способах управлять этими устройствами читайте на нашем сайте.

Источник: www.forumhouse.ru

Реле давления – краткий обзор моделей

Принцип функционирования всех изделий этой категории идентичен. Алгоритм самый простой: давление в системы снизилось ниже критического – реле включает насос в работу; повысилось до максимально выставленного значения (при настройке) – разрывает контактами цепь его электропитания.

1. Юнипамп

Хорошая отечественная разработка, отличающаяся высоким качеством и приемлемой стоимостью. Поставляется на рынок в различных модификациях.

Особенности

• Предназначены для работы с насосами мощностью до 1,5 кВт.
• Манометр, встроенный в корпус реле давления. Следовательно, устанавливать измерительный прибор отдельно не нужно.
• Присоединения – на четверть дюйма.

2. Грундфос

Надежные реле давления от датского производителя с безупречной репутацией «GRUNDFOS».

Особенность

• Высокая степень защищенности (IP52). Такие изделия пригодны для установки даже в местах с избыточной влажностью (сырые подвалы, кессоны и так далее).
• Надежность в работе.
• Некоторые модификации (к примеру, FF 4-4 или 4-8) относятся к приборам слаботочным. Непосредственно в сеть пром/напряжения их включать нельзя, только через «промежуточное звено» в виде специального устройства (преобразователя).
• Внушительный сортамент. Реле отличаются в основном значением верхнего предела срабатывания.

3. Condor

Это образец немецкой промышленности, который завоевал много симпатий благодаря безотказности в работе.

Особенности

• Реле давления – двухполюсное. То есть при срабатывании одновременно размыкаются обе цепи (фаза и ноль), что делает эксплуатацию системы более безопасной.
• Регулировка производится вращением.
• Универсальность настроек.
• Возможно подключение манометра.
• Стоимость высокая.

4. Danfoss (серия KP1)

Особенности

• Золоченые контакты. Следовательно, «залипание» исключено.
• Наличие настроечной шкалы позволяет обходиться без показывающего прибора (манометра).

5. ACP PM5

Это китайское изделие часто путают с реле «сухого хода», хотя его назначение в схеме совсем иное. Единственный плюс – низкая стоимость.

Но такая «дешевизна» имеет и обратную сторону. Вот лишь основные недостатки, которые отмечаются пользователями на тематических форумах.

• Контакты не посеребренные (обычные). Следовательно, по причине их пригорания цепь в нужный момент может и не разомкнуться.
• Влаго- и пылезащищенность – нулевые.
• Гарантированный срок службы не отрабатывают – ломаются довольно быстро.

6. ITALTECNICA

Реле итальянского производителя. Совместно с насосами используется модификация PM/5. Привлекает не высокой ценой при отличном качестве и надежности. Монтируется в схемы управления контура ХВС. Пределы регулирования давления (бар) – от 1 до 5 (нижний/верхний). Гарантия небольшая – всего год.

Если в системе водоснабжения установлен не насос, а станция, то она комплектуется модификацией G. Ее основное отличие – в пределах настройки – от 1,4 до 2,8.

• Контактная группа – медные ламели.
• Антипригарное покрытие – слой Ag-Ni.
• Пластиковый корпус с изолирующей прокладкой.

Источник: AlfaTep.ru

Устройство и принцип действия реле давления воды

Конструктивно реле выполняется в виде компактного блока с пружинами максимального и минимального давления, натяжение которых регулируется гайками. Мембрана, связанная с пружинами, реагирует на изменение силы давления. При достижении минимального значения пружина ослабевает, при максимальном уровне – сжимается сильнее. Воздействие, оказываемое на пружины, вызывает размыкание (замыкание) контактов реле, выключая или включая насос.

Наличие в водопроводе реле позволяет обеспечивать в системе постоянное давление и необходимый напор воды. Насос управляется автоматически. Правильно выставленные уровни минимального и максимального давления обеспечивают его периодическое отключение, что способствует значительному увеличению срока безаварийной службы.

Последовательность работы насосной станции под управлением реле следующая:

• Насос закачивает воду в бак.
• Давление воды постоянно увеличивается, что можно отследить по манометру.
• При достижении установленного предельного верхнего уровня давления срабатывает реле и отключает насос.
• По мере расходования воды, закаченной в бак, происходит снижение давления. Когда оно достигнет нижнего уровня, насос вновь включится и цикл повторится.

Основные параметры работы реле:

• Нижнее давление (уровень включения). Контакты реле, включающие насос, замыкаются, и в бак поступает вода.
• Верхнее давление (уровень выключения). Контакты реле размыкаются, насос выключается.
• Диапазон давлений – разность двух предыдущих показателей.
• Значение максимально допустимого давления выключения.

↑ вернуться к содержанию

Настройка реле давления

В процессе сборки насосной станции особое внимание уделяется настройке реле давления. От того, насколько правильно будут выставлены его предельные уровни, зависит удобство эксплуатации системы водоснабжения, а также сроки безаварийной службы всех составляющих устройства.

На первом этапе нужно проверить давление, которое было создано в баке при изготовлении насосной станции. Обычно в заводских условиях устанавливается уровень включения в 1,5 атмосферы, а отключения – 2,5 атмосферы. Проверяют это при пустом баке и отключённой от электросети насосной станции. Рекомендуется проводить проверку автомобильным механическим манометром. Он помещается в металлическом корпусе, поэтому измерения получаются более точными, чем с использованием электронных или пластиковых манометров. На их показания могут повлиять как температура воздуха в помещении, так и уровень зарядки батареи. Желательно, чтобы предел шкалы манометра был как можно меньшим. Потому что по шкале, к примеру, в 50 атмосфер очень сложно будет точно измерить одну атмосферу.

Для проверки давления в баке нужно открутить колпачок, закрывающий золотник, подсоединить манометр и снять по его шкале показание. Давление воздуха следует и в дальнейшем периодически проверять, например, один раз в месяц. Воду при этом нужно полностью удалить из бака, отключив насос и открыв все краны.

Возможен и другой вариант – внимательно следить за давлением отключения насоса. Если оно увеличилось, это будет означать уменьшение давления воздуха в баке. Чем меньшим будет давление воздуха, тем больший запас воды может быть создан. Однако разброс давления от полностью заполненного до практически опустошённого бака получается большим, и всё это будет зависеть от предпочтений потребителя.

Выбрав желаемый режим работы, нужно установить его, стравив для этого лишний воздух, или подкачать дополнительно. Нужно иметь в виду, что не следует уменьшать давление до значения менее одной атмосферы, а также чересчур перекачивать его. Из-за малого количества воздуха резиновая ёмкость, наполненная водой внутри бака, будет касаться его стенок и протираться. А излишек воздуха не даст возможности закачивать много воды, поскольку значительную часть объёма бака будет занимать воздух.

↑ вернуться к содержанию

Настройка уровней давления включения и выключения насоса

В насосных станциях, которые поставляются в собранном виде, реле давления заранее настроено по оптимальному варианту. Но при её монтаже из различных элементов на месте эксплуатации настройку реле нужно проводить обязательно. Это вызвано необходимостью обеспечить эффективную взаимосвязь настроек реле с объёмом бака и напором насоса. Кроме того, бывает необходимость изменить исходную настройку реле давления. Порядок действий при этом должен быть следующим:

• После того, как будет отрегулировано давление воздуха в баке, нужно подключить насосную станцию к электрической сети. Вода начнёт закачиваться насосом. Отключение его произойдёт после достижения установленного максимального давления. Это – верхний уровень. На каждом устройстве при его изготовлении указываются предельное давление и максимально допустимый напор насоса, их превышение недопустимо. Определяется это прекращением роста давления. В таких случаях насос необходимо отключать вручную. Если значение максимального давления не совпадёт с рекомендуемым инструкцией уровнем, произвести соответствующую подстройку вращением малой гайки, открыв для этого крышку реле.

• Аналогичным образом измеряется нижнее давление. Для этого надо открыть кран и сливать воду из бака, наблюдая за показаниями манометра. Постепенно давление будет падать, и при достижении им нижнего предела насос снова включится. Это – нижний уровень, величину его тоже показывает манометр. Вращением большой гайки довести давление до рекомендуемого уровня. Оно должно быть примерно на 10% больше давления воздуха в баке, иначе возможен ускоренный износ резиновой мембраны.

На практике мощность насосов выбирается такой, которая не позволяет накачивать бак до крайнего предела. Обычно давление отключения устанавливают на пару атмосфер выше порога включения.

Допускается также установка предельных уровней давления, которые отличаются от рекомендуемых значений. Таким способом можно задать собственный вариант режима эксплуатации насосной станции. Причём при установке разницы давлений малой гайкой надо исходить из того, что начальной точкой отсчёта должен быть нижний уровень, устанавливаемый большой гайкой. Выставлять верхний уровень можно только в пределах, на который рассчитана система. Кроме того, резиновые шланги и иная сантехника тоже выдерживают давление, не выше расчётного. Всё это необходимо учитывать при монтаже насосной станции. К тому же чрезмерный напор воды из крана часто бывает совершенно ненужным и некомфортным.

↑ вернуться к содержанию

Регулировка реле давления

Регулировку реле давления практикуют в тех случаях, когда необходимо выставить уровни верхнего и нижнего давлений в заданных значениях. Например, требуется установить верхнее давление в 3 атмосферы, нижнее – 1,7 атмосферы. Процесс регулировки состоит в следующем:

• Включить насос и закачивать воду в бак до значения давления на манометре 3 атмосферы.
• Отключить насос.
• Открыть крышку реле и медленно вращать малую гайку до тех пор, пока реле не сработает. Вращение гайки по часовой стрелке означает увеличение давления, в обратную сторону – уменьшение. Выставлен верхний уровень – 3 атмосферы.
• Открыть кран и слить воду из бака до значения давления на манометре 1,7 атмосферы.
• Закрыть кран.
• Открыть крышку реле и медленно вращать большую гайку до срабатывания контактов. Выставлен нижний уровень – 1,7 атмосферы. Он должен быть несколько больше, чем давление воздуха в баке.

Если будет задано высокое давление для отключения и низкое – для включения, бак заполняется большим количеством воды, и нет необходимости часто включать насос. Неудобства возникают только из-за большого перепада давлений, когда бак полный или почти пустой. В других случаях, когда диапазон давлений небольшой, и насос часто приходится подкачивать, давление воды в системе равномерное и достаточно комфортное.

В следующей статье вы узнаете про подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения — самые распространенные схемы подключения.

Источник: delai-remont.com

Описание автоматики для насоса

Автоматизация насосных станций или же дополнение автоматикой стандартного насоса обеспечивает бесперебойное функционирование оборудования. Таким способом удается добиться оптимизации расхода электроэнергии.

Для домашней скважины автоматика обязательно содержит:

1. Устройство распределяющее. Данное коллекторное приспособление предназначено для подачи воды на участок или же в дом (в требуемые водозаборные точки).
2. Реле. Обеспечивает запуск насоса, а также остановку оборудования. Этот элемент системы отвечает за оптимизацию давления. Зачастую реле продается с готовыми настройками, однако самостоятельно перенастроить параметры не составит труда.
3. Манометр. Измерительное приспособление предназначено для контроля над давлением. Бывает электронным и механическим.
4. Датчик, измеряющий сухой ход.

Обязательно должны присутствовать специальные узлы.

Есть блок, обеспечивающий регулирование оборудования. Благодаря данному элементу можно создать подходящие условия для функционирования всего изделия.

Предусмотрена защитная система, при помощи которой удается не допустить сухого хода, предотвратить перегрев. Кроме того, имеется датчик, отвечающий за разрыв напора.

Характеристика устройства

Посредством автоматики удается обеспечить защиту электрооборудования, а также продлить срок службы всего приспособления.

Автоматизация погружного насоса имеет ряд преимуществ:

1. Существует множество видов указанных приспособлений, предназначенных для скважинного оборудования. Выбирая изделие, следует отдать предпочтение модели, которая обладает идеальной совместимостью с используемым насосом.
2. Готовые агрегаты продаются с настроенными узлами. Не нужно самостоятельно подыскивать узлы, после чего комплектовать их в единый блок.
3. Для систем автоматического функционирования характерно безопасное включение насосного оборудования, регулирование его мощности. При помощи подобной системы отпадает необходимость постоянно контролировать работу оборудования.

Помимо указанных положительных характеристик подобные устройства имеют несколько недостатков. Так, система в готовом виде будет дорого стоить. Чтобы сэкономить, но сделать качественный контроль за погружным насосом, можно самостоятельно подобрать требуемые узлы.

Блок автоматики следует применять с гидроаккумулятором. Но такое приспособление придется приобретать отдельно.

Если планируется использовать вибрационный насос, необходимо провести смену настроек. Показатели входного давления не должны превышать 0,3 атм.

Контроль давления

Результатом правильного подключения автоматики к системе водозабора будет надежная защита оборудования. Для этого требуется установить реле на трубопроводе.

Невозможно обойтись без автоматического блока контроля для насосной станции, особенно для индивидуального водоснабжения, в котором предусмотрена мембранная емкость.

Принцип работы автоматического устройства для скважинного оборудования характеризуется функционированием в определенном диапазоне давления.

Особенности работы автоматики скважинного прибора:

• Подача давления проводится строго по заданным параметрам (от минимального до максимального уровня);
• Включение мотора осуществляется автоматически при условии падения давления до нижнего показателя;
• Выключатель двигателя срабатывает, если во время работы достигнут верхний предел значения.

Лучше использовать реле с пружинной регулировкой. При этом настройки предельных значений проводятся вручную. Если планируется самостоятельно настраивать автоматику, могут возникнуть сложности с настройкой бюджетных приспособлений. Даже при наличии манометра невозможно добиться высокой точности в регулировке.

Другое дело — промышленные устройства с предусмотренными манометрами. В них присутствуют специальные регуляторы, позволяющие добиться высокой точности в выставлении нужных параметров.

Схемы компоновок системы автоматического водоснабжения

При организации автономного водоснабжения недостаточно приобрести нужную модель насоса, помимо этого, необходимо позаботиться об организации автоматики.

Существует несколько вариантов компоновок устройства:

1. «Насос в бочке». Схема так названа вследствие расположения узлов в определенной области. Подобная компоновка максимально компактна. Удалось добиться мобильности за счет гибкого шланга, обеспечивающего подпитку гидроаккумулятора. Автоматика устанавливается на водяной скважинный прибор, а узлы управления выносятся на поверхность.
2. Модуль устройства располагается на гидравлическом аккумуляторе. Устройство для водоснабжения дома и прилегающего к нему участка представлено компоновкой узлов на поверхности аккумулятора. Коллектор соединяется с выходным насосным шлангом, который располагается непосредственно в скважине.
3. Современные станции устанавливаются возле коллектора холодной воды, что позволяет добиться требуемого давления. Гидроаккумулятор размещается под ванной, а водная магистраль будет отходить от насоса.

Блок, отвечающий за работу оборудования, носит название пресс-контроль. Данное реле потока предназначено для запуска насоса при открытии крана. Если происходит его закрытие, пресс-контроль реагирует выключением оборудования. Данное приспособление принято использовать для поверхностных устройств.

Рекомендации специалистов

При организации автоматики для частного дома следует понимать, что самостоятельно скомпоновать устройство не всегда получается легко. Особенно затруднительно это будет сделать хозяевам, которые ранее не сталкивались с особенностями подобного монтажа. Прежде чем приступать к любым работам, рекомендуется ознакомиться с советами опытных мастеров.

Советы специалистов при компоновке автоматического водоснабжения:

1. Если планируется использовать глубинный прибор, лучше приобрести готовый, собранный комплект автоматики и отказаться от самостоятельно собранного приспособления, ведь результатом даже малейшей погрешности конструкции станет выход из строя всего оборудования.
2. Для вибрационного устройства автоматика обязательно должна быть качественной, а для циркуляционного подойдет корпус, в котором располагаются электрические контакты.
3. Что касается погружных насосов, данное оборудование рекомендуется использовать только в скважинах с чистой водой. При наличии примесей в воде устройство реагирует отключением или же полным выходом из строя.

При организации автоматики для насоса следует учитывать тип используемого оборудования. Только с учетом этого можно подобрать подходящую автоматическую систему. Не рекомендуется экономить на этом. Качественные модели компоновки обеспечат слаженную работу насосной станции, предотвратят быстрый выход ее из строя.

Источник: kanaliza.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.

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.

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.

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.

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:

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

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»

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

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.

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. 

Источник: strport.ru

Другие статьи по теме:

Как подключить водяной насос Монтаж насоса в скважину Насосы повышающие давление воды в водопроводе Насос агидель не качает воду Схема подключения водяного насоса Выбрать насос для колодца