Виды автоматики для насосных станций – что собой представляют, как регулировать

Насосная станция – это установка, в состав которой входят насос и гидроаккумулятор. Последний работает по принципу выталкивания воды за счет воздуха, закаченного под давлением 1,5 атм., между стенками металлического корпуса бака и резиновой груши (мембраны). В последнюю и закачивается вода. При расширении мембраны воздух уплотняется, и его давление поднимается до 4,5 атм. Оно-то и способствует выталкиванию воды, когда насос не работает. И всем этим заправляет автоматика для насосной станции, которая обеспечивает автоматическую работу насоса на включение и выключение.

Разные модели блоков автоматики

Как работает насосная станция

Принцип работы насосной установки достаточно прост.

• Насос закачивает воду в резиновую мембрану. Она заполняется, увеличивая давление воздуха в баке. На это изменение реагирует манометр, который соединен с реле насосной станции.
• Последний отключает насос, а вода начинает поступать в водопроводную систему дома из гидроаккумулятора.
• Как только в последнем давление воздуха упадет до необходимой настроенной, насос тут же включается и начинает закачивать воду в резиновую грушу.

То есть, схема управления насосной станции настолько проста, что хватает всего лишь двух элементов, чтобы она работала в автоматическом режиме.

Элементы системы автоматики

Итак, из вышесказанного понятно, что реле включения насосной станции – это, если так можно выразиться, мозг всего оборудования, а соответственно и всего водопровода. Именно оно определяет, когда необходимо включать насос, а когда выключать. При этом все основывается на давлении внутри водопроводной системы, включая и гидроаккумулятор. Поэтому очень важно правильно провести настройку прибора, которая будет зависеть от технических характеристик насосного агрегата и емкости накопительного бака.

Манометр для насосной станции

Нельзя допустить, чтобы насос включался очень часто. Это приведет к его преждевременному выходу из строя. Поэтому очень важно правильно создать оптимальный предел давлений, который должен располагаться в средней зоне технической характеристики насосного прибора. Оптимально данный диапазон располагается в пределах 1,2-2,5 атм. Конечно, придется учитывать такую характеристику насоса, как допустимо возможное включение агрегата за определенный период времени. Данная характеристика обязательно указывается в паспортных данных.

Особенно важен учет всех перечисленных показателей при сборке насосной станции своими руками. В этом случае, приобретение всех составляющих – насоса, гидроаккумулятора и управляющей автоматики может производиться по отдельности. Поэтому при сборке необходимо брать в расчет характеристики насоса, объем и максимальное рабочее давление расширительного бака, диапазон работы управляющего реле – все эти показатели должны обеспечивать нормальный режим работы для станции в целом и не противоречить друг другу. При отсутствии хотя бы минимальных знаний в этой области, рекомендуется приобрести готовую станцию.

Как правильно настроить реле

Под крышкой блока автоматики насосной станции располагается два винта: один поджимает большую пружину, другой маленькую. Первая отвечает за высокий порог срабатывания реле. То есть, с помощью большой пружины можно регулировать высокое давление в гидроаккумуляторе. Зажимая винт, увеличиваем давление. Или, наоборот, раскручиваем, значит, уменьшаем. Соответственно насос будет отключаться при тех давлениях, которые настроены именно большой пружиной.

Малая пружина соответственно отвечает за включение агрегата. Расслабляя ее, это значит, увеличивается давление включения. И, наоборот, зажимая, повышается данная характеристика.

Внутренности реле давления

Сухой ход насоса

Есть две причины, по которым насосы выходят из строя.

1. Некачественная нестабильная подача электроэнергии.
2. Когда насос работает в на холостом ходу. Он включен, но воду не качает по причине ее отсутствия.

Необходимо отметить, что эти причины выводят из строя и скважные агрегаты, и поверхностные. А дело все в материале, из которого изготавливаются рабочие колеса приборов. Постепенно металл выходит из оборота, его место занимают пластмассы. В насосах для рабочих колес используются специальные пластики (износостойкие и высокопрочные). Понятно, что их невысокая цена снижает себестоимость изделия в целом, что выгодно и производителям, и потребителям.

Схема комплекта автоматики

Но термопластики не могут, как металл, выдерживать высокие температуры, под действием которых они сильно расширяются. А при холостом ходе, при отсутствии охлаждения, температуры вырастают до приличных значений. Поэтому все производители бытовых насосных установок в инструкциях оговаривают, что эксплуатировать приборы без воды запрещается.

Поэтому чтобы данной ситуации никогда не произошло, производители комплектуют агрегаты специальными приборами, входящими в блок управления насосными станциями.

Поплавковый выключатель. Самый недорогой, но эффективный элемент, обеспечивающий защиту насоса от выхода из строя. Она располагается на поверхности водной глади и контролирует ее уровень. При опускании до критического, поплавок разъединяет питающую электрическую цепь, насос тут же отключается. При поднятии уровня воды он, наоборот, включает агрегат.

Внимание! Данный вид реле используется только в насосных станциях, в которых присутствует гидроаккумулятор. Иногда применяется и в блоке управления скважинным насосом.

Последний защитный прибор отличается самыми малыми габаритами, потому что в его конструкции встроен всего лишь один датчик потока. Он реагирует на наличие движения жидкости или ее отсутствие. Правда, реагирует насос на отключение с небольшой задержкой, связанной с конструкцией самого реле, хотя на его работоспособность это ни коми образом не действует.

Вообще, автоматизация насосной станции – это возможность уберечь ее от некорректной работы или полного выхода из строя. И неважно, что устанавливается в систему защиты: блок управления водяным насосом или шкаф управления большой насосной станцией, все они выполняют одну и ту же функцию – защита насосного агрегата от холостого хода. Конечно, когда разговор заходит о больших насосных установках, то в первую очередь защита – это не просто реле или маленький блок. Это разветвленная схема автоматизации этой насосной станции, в которую входят большое количество реле, осуществляющих контроль над разными характеристиками. К примеру, это и давление воды, и температура электродвигателя, и скорость потока, и падение напряжения в питающей электрической системе.

Автоматика для скважины: основные виды, принцип работы и схемы подключения

Скважинные источники получения чистой воды относятся к категории индивидуального водоснабжения. Для этого нужно подключать поверхностные или погружные электрические насосы. Они отключаются при наполнении магистрали, потому что оборудование не может работать без перерывов. Для этого подключают автоматику, которая отвечает за управление циклами отключения и включения.

Автоматика для насоса поддерживает нормальную работу системы.

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.

Принцип действия и разновидности

Автоматика для насосной станции изменяет направление воды, поднимает ее по системе. Включение и отключение происходит без помощи человека. Реле реагирует на изменения напора.

Чтобы использовать погружной электрический насос, нужно установить отдельные узлы управления и гидравлический аккумулятор. Если установлены поверхностные агрегаты, то элементы управления монтируются на один каркас с учетом схемы обвязки.

Как работает автоматика и защитные механизмы

Автоматика регулирует функционирование поверхностного и погружного электрического насоса. При его включении происходит отключение цепи питания в приборах, которые реагируют на любые изменения в подаче жидкости. Размыкание осуществляется при помощи контактов или усиленных радиодеталей для этой воды под большим напором.

Насосная станция в скважине.

Управление насосом по давлению

Реле для погружного насоса монтируют на водоподающую магистраль. Она крепится на штуцер, который располагается на гидравлическом аккумуляторе. Реле — это главный управляющий элемент. Его устанавливают во все системы подачи воды.

Оно помогает остановить поступление электричества, если повышается показатель давления в системе до верхней отметки. Мембрана смещается, потому что на нее давит жидкость. Механизм размыкает внутренние контакты. В корпусе предусмотрены регулировочные винты, которые можно настроить, выставить предельное значение давления внутри системы.

Реле давления с защитой от работы на сухую

Принцип подключения реле давления с защитой от работы на сухую.

Помпа защищается от поломок при помощи реле, который отвечает за работу холостого хода. Этот автоматический элемент устанавливается рядом с другими узлами. Электрический прибор разрывает цепь подачи энергии в момент снижения напора внутри системы до максимального значения.

Задать границы срабатывания автоматики можно при помощи регулировочных винтов. Они находятся под крышкой. Для подключения проводов используют разъемы.

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковые механизмы применяются в качестве отдельных деталей или встроенных в систему водоснабжения. Они замыкают или размыкают контакты во время изменения положения поплавковой головки.

Внутри есть шар, который давит на рычаг и контакты. Когда жидкость поступает в емкость, то отключается подача электричества, если достигнута верхняя граница. Поплавок не защищает насос, а предотвращает затопление дома.

Контролирование работы по уровню воды

Поплавок выключатель для насоса.

Когда в скважине снижается уровень воды, то помпа выходит из строя. Водяное охлаждение обмотки в двигателе отсутствует, если не предусмотрены датчики. Производители изготавливают погружные насосы, которые отключаются при отсутствии воды в скважине.

Электрические насосы с поплавковыми выключателями применяют исключительно в колодцах. В скважинном канале нет свободного места. Поплавок — это просто устройство, которое включает в себя металлический шар и рычаг.

Он замыкает контакты при отсутствии воды в системе прерывает поступление напряжения на обмотку электрического двигателя.

Пресс контроль

Это устройство управляет насосом. На его работу влияет уровень жидкости в трубопроводе. Пресс-контроль — намагниченный лепесток, который находится в воде. Когда жидкая среда проходит свободно, он располагается в приподнятом состоянии. При понижении уровня воды шторка опускается и происходит размыкание контактов геркона.

Выбор реле

Стандартное значение гидрореле составляет 1,5-3 бар. Оно настраивается регулировочными винтами. Для обеспечения водоснабжения высотного частного дома нужно дополнительно выставить все настройки.

Верхняя и нижняя граница срабатывания повышается. Марка реле для водоснабжения должна соответствовать напорному диапазону.

Из каких частей состоит автоматический блок

Автоматика делится на 3 основных группы. Главные отличия заключаются в технологических разработках, которые применяются во время изготовления, а также диапазоне функций.

Блоки управления второго поколения

Для автоматизированного управления насосом применяются простые узлы:

1. Реле давления и холостого хода. Мастера смогут самостоятельно выполнить установку и сделать настройку.
2. Гидравлический аккумулятор. Это емкость, где собирается вода. Ее объем колеблется в обозначенных пределах. Гидроаккумулятор поддерживает напор, компенсирует удары внутри системы.
3. Манометр. Это один из основных элементов, которые контролируют уровень давления, настройку гидравлического реле.

Устройство блока управления.

Помпа отключает оборудование, когда внутри труб нет воды или повысилось давление. Автоматика второго поколения на скважинные насосы может настраиваться. Есть световые индикаторы, которые сигнализируют о работе узлов, состоянии оборудования.

Третье поколение

Автоматические блоки управления третьего поколения.

Блоки управления третьего поколения — это продвинутая электроника, которая экономит электроэнергию. По принципу своей работы она не отличается от другой автоматики. Подключение должно выполняться специалистом, который сделает установку, правильно настроит блок.

Автоматика комплексно защищает оборудование от преждевременных поломок при сухом ходе, разрыве трубопровода, а также от резких скачков напряжения в сети. Отличие заключается в возможности делать точную регулировку и настройку.

Модульная автоматика для скважины: преимущества и недостатки

Это комбинированное оборудование, которое обладает следующими особенностями:

1. Все узлы находятся рядом. Для монтажа не требуется много свободного пространства. Автоматику можно подключить самостоятельно, без помощи специалистов.
2. Приборы имеют широкий функционал для управления.

К преимуществам относят увеличение срока эксплуатации электрического насоса и остальных узлов. Автоматика для скважин помогает экономить электроэнергию, упрощает контроль, диагностические мероприятия, настройку и управление.

Недостатки — высокая стоимость автоматики, работа приборов только от электрической сети. Есть модели с датчиком сухого хода, который срабатывают при отсутствии воды в системе. Некоторые модели рассчитаны на подключение к указанной марке насоса, поэтому настройки ограничены и фиксированы.

Установка поверхностного электронасоса

Для установки поверхностного электронасоса, наружных станций требуется сделать и оборудовать скважину. В частных и загородных домах, на дачных участках рекомендуется делать кессон. Он бывает металлическим, пластиковым, бетонным. Такие конструкции отличаются между собой формой — круглые, квадратные или прямоугольные.

Экономичными вариантами считаются кессоны из пластика. Они имеют небольшой вес, легкие в обустройстве и монтаже. Но грунтовая вода может поднять материал наружу, поэтому произойдет разрушение конструкции. Для дачного дома можно купить бетонные кессоны, которые сделаны из отдельных колец. Этот материал пропускает воду, поэтому внутри конструкции будет влага.

Оптимальный вариант — использование металла, но он дорогостоящий, требует затрат при обустройстве и монтаже. Внутри кессона располагают водозаборное оборудование, гидравлический аккумулятор, насос. В поверхностных насосах глубина забора составляет не больше 9 м. Для подключения поверхностного оборудования нужна глубокая и большая яма.

Схема установки поверхностного электронасоса.

Повысить уровень давления воды в системе и защитить узлы сможет всасывающий патрубок. Его опускают на 1 м. После установки выполняют подключение, проверяют работоспособность оборудования и устраняют ошибки.

Установка погружной помпы и ее подключение

Чтобы установить погружную помпу, требуется оголовок. Его помещают в кессонную яму с адаптером или оборудованием. Оголовок врезается в боковую часть обсадной трубы. Они бывают стальными (из нержавеющий, эмалированной, оцинкованной стали), асбестоцементные, пластиковые. Чтобы правильно выбрать материал, нужно участь глубину залегания грунтовой воды, технологию бурения, диаметр скважины, тип грунта.

Чтобы определить приблизительный горизонт, рассчитывают глубину скважины, проводят анализ химического состава воды. В частных домах устанавливают обсадные трубы из металла, которые имеют срок эксплуатации 10-15 лет. Единственная проблема заключается в появлении ржавчины, коррозии. Сталь выдерживает движение грунта.

Если владелец участка выбирает адаптер, который врезают в обсадную трубу, то автоматика и важные узлы должны размещаться в жилом доме. Можно построить отдельное хозяйственное строение. Автоматика должна работать в сухих условиях, чтобы влага не проникала внутрь узлов.

При выборе насоса один из главных критериев — это стоимость. Она зависит от уровня мощности и габаритов техники. Если монтируется недорогой электрический насос, то автоматика должна быть простой, с минимальным набором функций. Для нормального функционирования дорогостоящих аппаратов требуются настройки, которые связаны с частотным регулированием скорости.

Последовательность и рекомендации по подключению погружного насоса:

1. На вход насоса подключают ПВХ-трубу, которая выполняет функцию забора воды. Оптимальный диаметр должен составлять 25-35 мм.
2. С использованием фитинга на второй конец трубы крепят обратный клапан, опускают его вниз в скважину. Длина должна быть такой, чтобы основание погрузилось в воду минимум на 1 м. Если не соблюдать такое требование, то во время работы насоса в трубу будет поступать воздух вместе с водой.
3. Перед первым включением двигателя нужно заполнить водой заливное отверстие, заборную трубу.
4. Если подключения надежные и выполнены согласно установленным требованиям, то после включения насоса будет слышен характерный звук заполнения системы.

Система не должна работать на полную мощность. Насос будет функционировать не правильно, с регулярными и частыми перебоями. Существует вероятность непропорционального перерасхода электрической энергии, несрабатывания автоматики. При подключении проводки делают надежные и крепкие колодки клемм с соблюдением полярности насоса.