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

Источник, оборудованный электрической помпой, удобен в использовании. Чтобы обеспечить подачу воды в дом, монтируется автоматика для насоса.

Для того, чтобы вода была в доме, необходимо вмонтировать автоматику для насоса.

Что такое автоматика для скважины

Автоматическое управление помпой упрощает организацию автономного водопотребления. Без автоматических приборов приходится применять другие методы, установка которых требует больше труда и без такой функциональности.

Автоматические устройства обеспечивают:

• Включение и отключение помпы в зависимости от степени наполнения жидкостью водопровода. Самые современные системы регулируют обороты электродвигателя.
• Предупреждение гидроударов в магистрали.
• Запас воды, необходимый, если пропало электричество или поломалось оборудование.
• Защиту насоса от повреждений, если нет воды в скважине, то отключает электропитание.

В автоматику для помпы входят различные реле и механическая часть из гидроаккумулятора и манометра. Существуют модули, объединяющие все элементы, которые отвечают за нормальную работу водопровода.

Принцип действия и разновидности

При пользовании водопроводом изменяется уровень жидкости в источнике, скорость потока и давление. Кроме того, вода может просто пропасть. На все эти параметры реагирует автоматическая система.

На погружных насосах производители могут устанавливать некоторые элементы автоматики, их требуется дополнить отдельными узлами и гидроаккумулятором. Совершенные модели оборудованы модульным блоком, объединяющим все приборы.

Такие поверхностные аппараты, как насосные станции, имеют модульную комплектацию. Все элементы настроены и установлены на общем каркасе. Это удобный вариант – не приходится сооружать цепочку из приборов автоматического управления.

Как работает автоматика и защитные механизмы

Задача автоматики для скважины – обеспечить оптимальное функционирование электронасосов любого типа, отключать их от электропитания в ситуациях, которые грозят поломкой. Устройства реагируют на параметры воды, разрыв цепи выполняется электромеханическими контактами или через электронные блоки.

Управление насосом по давлению

Работу выполняет гидрореле. Оно отключает питание электронасоса при верхнем давлении и включает при падении до низшего. Работает совместно с гидроаккумулятором, реагируя на изменения, происходящие в этом резервуаре.

В бачке имеется мембрана, которая разделяет внутреннее пространство на 2 части – одну занимает воздух, другую – вода. Когда закачивается жидкость, давление в гидроаккумуляторе возрастает. Через подвижный шток мембрана воздействует на контакты реле, которые размыкают электрическую цепь. Когда из бачка забирают воду, давление падает, контакты на реле замыкаются.

Управление насосом по давлению.

Регулируется устройство всего 2 винтами. Их вращением устанавливают пороги срабатывания. Прибор автоматически управляет подачей воды в систему в зависимости от давления в ней. Такие реле используют для насосных станций и других видов помп.

Реле давления с защитой от работы на сухую

Иногда уровень воды падает настолько, что насосу грозит перегрев и поломка. Необходим прибор с датчиком сухого хода, подающим сигнал на реле, которое отключит помпу, чтобы не сгорела. Оно реагирует на понижение давления жидкости в электронасосе до критического уровня. Устройство и действия полностью совпадают с реле давления. Границу срабатывания регулируют 2 винтами.

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавки включают в общую схему водопровода. Различают изделия, встроенные в электронасосы и отдельные. В первом варианте они служат выключателем помпы, когда кончается вода. Это предохраняет агрегат от работы насухо и поломки.

Наружные поплавковые механизмы располагают в емкостях, куда закачивается жидкость. В домашнем водопроводе это бачок, который устанавливают для создания напора в системе, если нет гидроаккумулятора. Поплавок управляет работой насоса, отключая его, чтобы избежать перелива. Защитными функциями от сухого хода такие модели не обладают.

Контролирование работы по уровню воды

Устройство необходимо поместить в колодец.

Глубинный электронасос охлаждается водой. Когда она в источнике падает и обнажается корпус агрегата, а двигатель продолжает работать, горит обмотка. Это самая опасная поломка для погружных помп, поэтому на многих моделях устанавливают защиту от перегрева.

Когда она отсутствует, применяют поплавковый выключатель, который реагирует на понижение уровня воды и отключает электричество.

Такие устройства размещают в колодцах, в скважине не хватает места. Конструкция простая: в корпусе находится шарик и рычаг. Когда поплавок опускается, шарик своим весом заставляет рычаг разомкнуть контакты. Жидкость прибывает, поплавок всплывает, помпа включается. Порог срабатывания выставляют, меняя точки подсоединения проводки.

В скважине устанавливают поплавки с другим принципом работы. Они оборудованы электролитическим выключателем. Когда есть жидкость, проходит ток. При падении уровня цепь разъединяется, электричество не подается. В приборе применяется электронная схема.

Пресс-контроль

Устройство находится в водопроводе, откуда управляет перекачивающим агрегатом. Состоит из намагниченной шторки (лепестков) и электронного блока. Когда в магистрали есть вода, лепестки подняты, замыкают своим магнитным полем геркон – электромагнитный коммутатор. Если поток жидкости прекращается, шторка падает, герконовые контакты размыкаются.

Через них проходит малый ток на электронную часть устройства. Она состоит из мощных элементов, управляющих подачей напряжения на водяной насос.

Простейшие приборы регулируются размерами шторок. Тонкая настройка производится герконом на моделях, в которых предусмотрено его перемещение относительно лепестков. В зависимости от расстояния меняется сила магнитного поля и порог срабатывания герконового переключателя.

Выбор реле

Приборы устанавливаются на гидробаках, поверхностных и глубинных помпах. Условия эксплуатации отличаются, поэтому предъявляются разные требования к защите от влажности. Самые простые в этом отношении – устанавливаемые на гидроаккумулятор в сухом помещении. Максимальная надежность – у блока автоматики для погружной помпы.

При выборе реле ориентируются на давление воды в магистрали. В стандартных условиях минимальное – 1,5 атм, максимальное – 3 атм. Модели рассчитаны на диапазон наименьшего и наибольшего значений, в пределах которых могут работать. Если максимальное давление в системе 3 атм, то выбирают реле с таким же предельным значением.

Учитывают высоту: для подъема воды на каждые 5 м дополнительно необходимы 0,5 атм. Например, для 2 этажа дома понадобится реле с рабочим диапазоном 2-3,5 атм.

Современные скважинные насосы имеют на корпусе посадочное место под реле. Если прибор установить на самой помпе, повышается работоспособность системы. Для перекачивающих агрегатов, опущенных в колодец или скважину, желательно применить реле с защитой от сухого хода.

Из каких частей состоит автоматический блок

Применяется автоматика разных видов: от простой до высокотехнологичных блоков. Принято различать 3 группы таких устройств. К первому поколению относятся простые приборы:

• реле давления, работающее совместно с гидроаккумулятором;
• реле холостого хода;
• поплавковый выключатель, способный в некоторых случаях заменить реле сухого хода.

Блоки управления второго поколения

Состоят из электронной части и набора датчиков, которые размещаются единым блоком на насосе или в магистрали водопровода. Управляет работой электронный блок, который принимает сигналы от датчиков. Параметры настраивают на электронной части. Многие модули работают только с фирменными электронасосами, настройки выставлены производителем.

С такими блоками управления насосом системы могут работать без гидроаккумулятора. Вода накапливается в трубах, где установлен датчик. Когда падает давление, он отсылает сигнал на электронный блок, тот включает насос.

Подобно приборам первого поколения, они реагируют на изменения давления, но существенно расширились возможности:

• отключение помпы происходит в течение секунды при нарушении параметров;
• обмотка защищена от перегрева в результате работы вхолостую;
• тонкая электронная регулировка;
• плавный пуск двигателей.

При протечке исключается многократный запуск и отключение, как это случается с электромеханическим реле, когда оно беспрестанно клацает в подобных случаях.

Третье поколение

Приборы сохранили достоинства второго поколения и приобрели новую возможность регулировать обороты двигателя электронасоса. Осуществляется она тонкой настройкой электроники. Это увеличивает ресурс работы помпы. При небольшом заборе воды двигатель работает на низких оборотах. Если потребление увеличивается, возрастает мощность помпы. Экономная работа позволяет существенно экономить на плате за электроэнергию.

Приборы третьего поколения.

Автоматические модули третьего поколения наиболее подходят для насосов водоснабжения без гидроаккумулятора. В системе всегда одинаковое давление, вода подается ровным потоком.

Модульная автоматика для скважины: преимущества и недостатки

Автоматика последних поколений собрана в небольшом блоке, подключить ее легко. Преимущества перед ранними электромеханическими приборами – в расширенных возможностях, это:

• тонкая электронная настройка;
• простой контроль и управление;
• увеличивается срок службы оборудования;
• экономится электричество;
• водопроводом с постоянным давлением удобнее пользоваться.

Не лишена модульная автоматика недостатков. Потребители относят сюда, прежде всего, высокую стоимость. Она в 10 раз выше цены на простые устройства. Работа зависит от качества электроснабжения, плохо переносятся скачки напряжения. Многие модули настроены на электронасосы одной марки.

Установка поверхностного электронасоса

Установка поверхностного электронасоса.

Насосное оборудование с автоматикой устанавливают в помещении или кессоне. Использование последнего варианта обходится дороже, но в некоторых случаях он предпочтительнее. Поверхностным аппаратам трудно или невозможно поднять воду с глубины более 8 м.

Кессон позволит опустить агрегат ниже поверхности на 1 м, повышается давление. На станции установлено все необходимое, подсоединяют только патрубки.

Диаметр входного элемента – 25 или 35 мм. На другой конец через фитинг устанавливают обратный клапан. Опускают трубу в скважину, чтобы она на 1 м погрузилась в жидкость. Через заливное отверстие станцию и приемный патрубок заполняют водой. Включают агрегат – если соединения герметичные, будет закачиваться вода.

Установка погружной помпы и ее подключение

Возможны 2 варианта монтажа – через оголовок в кессоне, где находится все оборудование, или посредством адаптера. Тогда автоматика размещается в здании. Ее выбирают исходя из модели насоса для воды. К недорогой отечественной или китайской покупают такую же систему управления – с этими помпами возможности продвинутой автоматической системы полностью не реализуются. Для фирменных моделей необходимы соответствующие автоматические модули.

Подключение производится по линейной схеме обвязки. Начинают с гидроаккумулятора, если он используется:

• подматывают на резьбу фум-ленту, устанавливают «американку»;
• к ней подсоединяют переходник;
• к нему – манометр и реле;
• через фитинг трубу крепят одной стороной к переходнику гидроаккумулятора, другой – к насосу.

Дальше приступают к подготовке помпы:

• присоединяют подающий шланг;
• закрепляют на корпусе страховочный трос;
• его и кабель хомутами фиксируют на шланге;
• опускают в скважину.

Электрокабель через реле подключают к сети. Включают насос, начинается закачка воды в гидроаккумулятор. Открывают кран, спускают воздух, затем закрывают. Смотрят на показания манометра. Когда вода закачана, стандартное давление 2,8 атм. Включаться помпа должна при падении давления до 1,5 атм.

Блоки управления

COV BOX M 300 Блок управления насосом (2,2 кВт, 220 Вт)»

QST Станция управления для трехфазных (с электродами) 380 — 415 В 50 Гц

— Трехфазный 380 – 415 В 50 Гц.

Пульт поставляется в корпусе из самогасящегося термопластика и защищает электронасос от перегрузок и короткого замыкания. Оборудован переключателем ручного или автоматического режима работы (с поплавком, реле давления и т.п.) и рассчитан на подключение датчиков уровня, предохраняющих скважинный насос от работы всухую.

QST Станция управления для трехфазных (с электродами) 380 — 415 В 50 Гц

— Трехфазный 380 – 415 В 50 Гц.

Пульт поставляется в корпусе из самогасящегося термопластика и защищает электронасос от перегрузок и короткого замыкания. Оборудован переключателем ручного или автоматического режима работы (с поплавком, реле давления и т.п.) и рассчитан на подключение датчиков уровня, предохраняющих скважинный насос от работы всухую.

Температура окружающей среды -5°С — +40°С с относительно максимальной влажностью 50%

Устройство должно быть установлено в закрытом, хорошо проветриваемом, безопасном помещении. Работает при температуре не выше +40 °C и не ниже -5 °C (относительная влажность 50% при 40 °C неконденс.)

— Домашнее и промышленное водоснабжение

— Отсрочка возврата источника питания;

— Частота 50-60 Гц;

— Различные пусковые чередования;

— Одновременная работа двигателя;

— Настройки через GSM-APP.

1) DISPLAY подсветка при отображении параметров системы

2) ALARM красный светодиод загорается при аварийном режиме; включением красного светодиода сообщается о запуске аварийного режима и остановке насоса

3) START зеленый светодиод загорается при работе насоса; миганием светодиода сообщается об ожидаемом выключении стартового таймера

4) AUT+UP два рабочих значения: — для активации автоматического режима работы; включенный зеленый светодиод указывает на активный автоматический режим работы

5) — для остановки насоса и сброса соответствующего аварийного режима MAN+DOWN два рабочих значения:

6) — для активации ручного режима работы;

7) — для перемещения вниз в меню программы

8) — ENTER для активации/сохранения установок меню; изменения отображения настроек параметров меню

9) — для перемещения вправо в меню программы

10) ON синий светодиод загорается при

XTREME2 — пульт управления для прямого запуска 2 одно- или трехфазного насосов с защитой от сухого хода, по cos-φ и по минимальному току, с дистанционным управлением, через gsm и программное приложение.
Особенности и преимущества:
• Поддержка нескольких языков;
• защита паролем;
• заземление на питание от сети;
• авто-тестирование двигателя;
• отложенная блокировка;
• частота 50-60Hz;
• различные режимы запуска;
• отключение электродвигателя;
• синхронная работа электродвигателей;
• отложенный старт;
• настройка через GSM-APP.
Пульты работают в широком диапазоне мощностей электродвигателя:
• Один пульт для всех однофазных устройств до 16А.
• Один пульт для всех трехфазных устройств до 15А.
Технические характеристики:
• Работа с поплавками, реле давления, уровнемерами и преобразователями 4-20mA — 12V.
• Применение при работе с чистой водой или сточными водами.
• Дистанционное управление с помощью программного обеспечения, установленного в смартфоне или компьютере.
• GSM/UTMS (возможна установка, поставляется без GSM-модуля).
• Передача и хранение данных/ система регистрации данных.
• Полная защита насоса при:
— сухом ходе БЕЗ проб (по минимальному cosφ или минимальному току);
— перегрузке;
— максимальном пуске/минута и максимальном пуске/час;
— сбое в непрерывной работе (повреждение труб или поплавка);
— фазовой погрешности;
— частотной погрешности;
— напряжении min и max;
— токе min и max;
— срабатывании тепловой защиты мотора;
— попадании воды в масляную камеру насоса.
• Программируемая отложенная активация защиты.
• Возможность активации или деактивации чередования устройств.
• Возможность отключения моторов.
• Возможность периодического запуска самотестирования устройства.
• Система очистки рабочего колеса с контролем обратного вращения (трёхфазная версия).
• Многоязыковое меню.

Устройство должно быть установлено в закрытом, хорошо проветриваемом, безопасном помещении. Работает при температуре не выше +40 °C и не ниже -5 °C (относительная влажность 50% при 40 °C неконденс.)

— Домашнее и промышленное водоснабжение

— Отсрочка возврата источника питания;

— Частота 50-60 Гц;

— Различные пусковые чередования;

— Одновременная работа двигателя;

— Настройки через GSM-APP.

1) DISPLAY подсветка при отображении параметров системы

2) ALARM красный светодиод загорается при аварийном режиме; включением красного светодиода сообщается о запуске аварийного режима и остановке насоса

3) START зеленый светодиод загорается при работе насоса; миганием светодиода сообщается об ожидаемом выключении стартового таймера

4) AUT+UP два рабочих значения: — для активации автоматического режима работы; включенный зеленый светодиод указывает на активный автоматический режим работы

5) — для остановки насоса и сброса соответствующего аварийного режима MAN+DOWN два рабочих значения:

6) — для активации ручного режима работы;

7) — для перемещения вниз в меню программы

8) — ENTER для активации/сохранения установок меню; изменения отображения настроек параметров меню

9) — для перемещения вправо в меню программы