Что такое автоматика для насосов водоснабжения и зачем она нужна

Что такое автоматика для насосов водоснабжения и зачем она нужна

Чтобы насосное оборудование раньше срока не вышло из строя, нужно устанавливать хотя бы минимальный набор автоматики. В нее входит датчик сухого хода, который отключит устройство при снижении уровня жидкости в скважине; датчик, регулирующий подачу электричества и отключающий прибор при перекосе фаз; а также реле давления. С каждой новой моделью насосы становятся все сложнее, поэтому приходится устанавливать более умную автоматику.

Что такое автоматика для скважины

Блок автоматики для погружных или поверхностных насосов — это современная электроника, которая включает в себя гидравлический аккумулятор, модули и манометр. Все они гарантируют правильную работу магистрали.

Функции автоматики на водяные насосы:

1. Управление. Все процессы осуществляются в автоматизированном режиме, без контроля и наблюдения.
2. Защита от гидравлических ударов. В магистрали создается водный запас на случай неисправности и поломки оборудования.
3. Электронные устройства срабатывают при отсутствии жидкой среды, отключают электрический ток.

Автоматика для насоса водоснабжения без гидроаккумулятора помогает предотвратить поломку оборудования, его преждевременный выход из строя.

Устройство автоматики для скважины.

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.

Преимущество автоматики в том, что подача давления проводится строго по заданным параметрам

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.

Элементы автоматики

Автоматика для погружного насоса, отдельные элементы которой могут входить в его заводскую комплектацию либо приобретаются и устанавливаются отдельно, позволяет минимизировать риск возникновения ситуаций, приводящих к выходу из строя насосных устройств. Наиболее распространенными из таких ситуаций являются:

• падение уровня воды в скважине или колодце, что приводит к работе насоса на холостом ходу и, как следствие, к его перегреву;
• перегрев приводного двигателя (причиной может стать функционирование оборудования с повышенной нагрузкой).

Кроме того, автоматика для скважинного насоса или оборудования, используемого для обслуживания колодца, решает задачу по обеспечению бесперебойной работы всей системы водоснабжения. Так, специальное реле, которым может оснащаться погружное насосное оборудование, автоматически отключает помпу при повышении давления воды в трубопроводе и запускает при понижении этого параметра.

Блоки управления насосами могут контролировать поток, минимальное давление и перепады напряжения

В перечень элементов, обеспечивающих работу автоматического погружного насоса для колодца или насоса скважинного с автоматикой, входят:

1. датчик уровня воды в подземном источнике;
2. датчик или реле давления воды в обслуживаемой насосом трубопроводной системе;
3. датчик холостого (или сухого) хода;
4. блок, управляющий работой всех элементов автоматики.

Все перечисленные выше элементы автоматики погружных насосов можно приобрести по отдельности. Иногда выбирают комбинированные блоки, включающие в себя сразу несколько таких технических средств. С учетом того, что к автоматике для погружных насосов (точнее, к надежности ее функционирования) предъявляются высокие требования, отдавать предпочтение при выборе следует продукции от проверенных производителей.

Принципы взаимодействия погружных насосов с элементами автоматики

Прежде чем приобретать элементы насосной автоматики и разбираться в том, как выполняется их подключение, следует понять, каким образом такие технические средства взаимодействуют со скважинным насосом или с оборудованием для оснащения колодца.

Принцип действия автоматических защитных элементов электрического типа, реагирующих на понижение уровня воды в колодце

Принцип действия таких элементов основан на том, что сила тока, питающего приводной двигатель электронасоса, при уменьшении плотности перекачиваемой жидкой среды также уменьшается. Таким образом, в тот момент, когда во внутреннюю камеру вместе с водой начинает поступать воздух, и плотность перекачиваемой жидкой среды снижается, уменьшается и сила питающего устройство тока (в 2–3 раза), на что сразу реагирует датчик, подающий об этом сигнал блоку управления погружным насосом, который и останавливает работу гидромашины.

Схема включения блока автоматического управления погружным насосом

Следует иметь в виду, что элементами автоматики, принцип действия которых описан выше, оснащаются только центробежные насосы. Оборудование вибрационного типа работает по-другому, поэтому для обеспечения его защиты от холостого хода применяется другая схема.

Еще одним элементом защиты электрического типа является устройство, состоящее из двух электродов, которые подсоединяют к блоку управления. Электроды такого устройства опускаются в колодец до отметки, находящейся на 3–5 см выше минимального критического уровня воды в источнике. В тот момент, когда уровень воды в колодце опускается ниже такой отметки, электрическая цепь между электродами размыкается, что и становится сигналом для отключения насоса.

Схема включения погружного насоса с электродами

Принцип действия датчиков давления воды

Такая автоматика для скважинных насосов, как датчик давления, работает по следующему принципу.

• Когда обслуживаемая насосом система водоснабжения полностью наполняется, а в точках водозабора жидкость не расходуется, в трубопроводе повышается давление жидкой среды.
• В тот момент, когда давление воды в трубопроводе достигнет максимальной критической отметки, на это среагирует датчик, и насос автоматически отключится.
• Как только в точках водозабора начнется расход воды, а давление жидкости в трубопроводе снизится до критической отметки, датчик автоматически запустит насос.

Схема включения датчика давления воды

Датчиками давления могут оснащаться погружные насосы любого типа.

Принцип действия механических элементов автоматики, отключающих насос при понижении уровня воды в колодце

Колодезные насосы с автоматикой могут оснащаться и механическими элементами защиты от понижения уровня воды в подземном источнике. Сюда относятся поплавковые выключатели, автоматически прекращающие работу насоса при падении уровня воды в колодце ниже критической отметки и включающие его, когда уровень жидкой среды в подземном источнике поднимается до нормального значения. При установке таких элементов в колодце очень важно разобраться в том, как подключить их таким образом, чтобы они запускали и останавливали работу насоса именно в те моменты, когда уровень вода в источнике достигает требуемых значений.

Схема подключения насоса с поплавковым выключателем

Для обеспечения эффективной и бесперебойной работы автономной системы водоснабжения может использоваться не только отдельный насос с элементами автоматики, но и погружная насосная станция для колодца. Такие станции, оснащенные гидроаккумулятором, обратным клапаном и элементами автоматики, обеспечивают не только стабильность давления воды в трубопроводной системе, но и подачу в течение некоторого времени жидкой среды в водопровод даже при неработающем насосе.

Методы настройки

После установки реле-регулятора следует провести его настройку. От правильно выполненной регулировки будет зависеть эффективность функционирования устройства и бесперебойная подача колодезной или скважинной воды. Сначала следует включить прибор и дождаться его автоматического отключения.

Затем снять крышку на большой пружине и ослабить гайку. На первом этапе устанавливается минимальное значение давления. Для этого гайку вращают против часовой стрелки, пока не установится минимальное значение давления, при котором включится насос. Показатель максимального значения выставляется с расчетом, что он будет меньше на 10% давления в пустом гидравлическом баке.

А иначе, на мембрану гидроаккумулятора будет воздействовать сильное давление, и она быстро выйдет из строя. Открыв вентиль, следует опустошить систему и с помощью манометра зафиксировать, при каком значении сработает автоматика. На заключительном этапе по манометру выставляется давление, при котором насос отключится.

Иногда для конкретного водопровода регулировка по прилагаемой инструкции не подходит, в этом случае настройка выполняется по фактическим показаниям. Следует помнить, что при регулировке между минимальным и максимальным давлением должна быть разница от 1,2 до 1,6 бар.

Электронные приборы настраиваются специальными винтами, которые расположены на корпусе. Эти устройства запускаются не сразу, а через 15 сек., так как за это время реле проводит самонастройку. Насос тоже выключается не сразу, а через некоторый промежуток времени.

Схема управления (отключения) насосом на налив воды по уровню

Если вы охватите нашу статью всю бегло и разом своим взглядом, то заметите, что второй схемы мы просто напросто в статье я не привел, кроме той, что выше.

На самом деле, это само собой разумеющийся факт, ведь чем по сути отличается схема откачивания от схемы накачивания, разве что тем, что герконы расположены оппозитно. То есть если переставить местами герконы, или переподключить контакты к ним, то одна схема превратиться в другую.

Резюмирую, что для того чтобы переделать вышеприложенную схему в схему по накачке воды, поменяйте местами герконы. В итоге, насос будет включать от нижнего датчика – геркона SV1, а отключаться на верхнем уровне от геркона SV2.

Назначение и типы насосов для подачи воды из скважин и колодцев

Все насосы погружного типа обеспечивают подъем воды на поверхность с определенной глубины, которая зависит от мощности агрегата, и доставку ее до потребителя. Отличительной особенностью таких насосов является то, что они опускаются частично или полностью в толщу воды. По принципу действия можно различить два различных типа погружных насосов для колодца. С автоматикой или без нее, они бывают:

• вибрационные. Основным рабочим элементом таких насосов является подвижный поршень, который и создает давление воды при своем возвратно-поступательным движении. Оно обеспечивается электродвижущей силой катушки индуктивности, к сердечнику которой жестко крепится через шток поршень. На катушку подается ток напряжением 220 В, который создает магнитное поле, вызывающее движение сердечника вместе с поршнем. При втягивании поршня, в рабочую камеру затекает вода. Дойдя до предельной точки, поршень размыкает контакты и отключат магнитное поле. Под действием пружины поршень с силой давит на воду, создавая давление. Этот процесс постоянно повторяется, поднимая воду на необходимый уровень. Эти насосы обладают небольшой мощностью, зато неплохо справляются с мутной водой и мелкими камнями без значительного ущерба своей работоспособности. Стоят они не дорого, порядка 20 – 25 у.е. Поршень можно заменить самостоятельно без особого труда;

Схема вибрационного погружного насоса

• центробежные. В этом типе насосов поток воды обеспечивается крыльчаткой, соединенной с валом электродвигателя. Она вращается под действием электродвижущей силы, возникающей, благодаря магнитному полю, на роторе электродвигателя. Такие насосы обладают большой мощностью и могут использоваться для водоснабжения домов и даже предприятий. Минусом является их большая чувствительность к загрязнениям в воде. Даже мелкие камешки, в 1 – 2 мм, способны сократить срок службы агрегата в 5 – 10 раз, а большего размера вообще вывести насос из строя. При этом его ремонт достаточно дорог. Стоимость таких насосов начинается от 100 у.е.

Схема подключения центробежного погружного насоса

Любой из этих типов агрегатов может быть оборудован автоматической системой управления, позволяющей включать агрегат уже при открытии водопроводного крана.

Последствия не проведения необходимой регулировки

Если насос работает в диапазоне режимов, рекомендованных инструкцией, то никаких серьезных последствий для него не будет. Пользователи лишь могут испытывать определенные неудобства из-за слишком высокого или низкого напора.

Если станция работает за пределами установленных рекомендаций, например, длительно не отключается или очень часто включается — в этом случае станция испытывает повышенные нагрузки, которые приведут к преждевременному износу крыльчатки, электротехнической части установки. Насос мало прослужит и преждевременно сломается.