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.

Инструкция по настройке реле давления воды

Число насосных станций и скважинных насосов в быту огромно. Многие собственники сами их ставят и обслуживают. Для запуска и остановки насосов на них используют реле давления воды.

Первичные настройки у реле давления воды не всегда могут подойти владельцам. Обсудим, как можно перестроить блок управления.

Первичные показатели

Блок сразу вешают на помпу. Для погружной помпы его нужно выбрать самому. Но в любом случае, блок уже отрегулирован при изготовлении.

Многие из них имеют следующие настройки пуска и остановки: 1,5 – 3,0 атмосферы. Но некоторые модели могут иметь меньшие величины.

Нижняя граница запуска не менее 1,0 бар, верхняя граница стопа, больше на 1,2 – 1,5 бара. В инструкции на станцию, нижняя установка пуска в работу может обозначаться как P, или РН.

Это значение может меняться. Разница между нижней и верхней границей срабатывания, может обозначаться, как ΔР (дельтаР). Этот показатель также регулируется.

Когда автоматику нужно перенастраивать?

Есть разные причины, по которым насос может не обеспечивать необходимого значения. Кратко перечислим наиболее распространенные:

• оборудование работает при большой глубине всасывания, не может добиться подачи воды нужной силы;
• износ рабочего колеса помпы, не может нагнать воду до нужной силы;
• повышенный износ уплотнительных сальников, подсос воздуха;
• необходимость подать воду с большим напором в многоэтажный дом или высоко расположенную накопительную емкость;
• потребляющим воду механизмам требуется большее давление.

В этих и других схожих случаях потребуется изменение выставленных на заводе настроек.

Подготовка к процессу

Прежде, чем проводить регулировку, следует устранить возможные неполадки, которые могли нарушить работу насосной станции. А также выполнить регламентные меры по обслуживанию насоса и аккумулирующего бака.

Проверить напор воздуха в воздушной камере расширителя. Накачано должно быть с таким же давлением или слабее на 10 %, как установленное для пуска помпы. Если будет меняться нижнее давление в ходе регулирования, то накачать с учетом нового значения.

Подкачивать воздух в расширитель нужно при отсутствии давления в водопроводе. Для чего следует обесточить помпу и слить воду через любой вентиль. Не закрывая вентиля, проверить, с какой силой накачан воздух в расширитель и накачать с учетом нового значения. При добавлении воздуха из водопровода будет выливаться часть воды — это допустимо. Накачать можно любым автомобильным насосом.

Выполнив техническое обслуживание станции и поправив давление воздуха в расширителе, можно перейти к перестройке регулировок.

Какие характеристики следует менять?

Простой блок управления имеет две изменяемые характеристики:

1. Первая, давление запуска помпы (Р), это нижняя граница, при которой запускается помпа.
2. Вторая, это дельта (ΔР) давления между точкой пуска и верхней отсечкой, при которой помпа останавливается.

Следует отметить особенность всех механических реле. Если перестроить нижнюю границу пуска, то верхняя граница тоже перестроится на такую же величину. Вот пример, при 1,5 атмосферах пуска и 3,0 остановки, повышая силу пуска помпы до 2,0 атм., повысится верхняя отсечка до 3,5 атм.

Однако, при перестройке дельты (ΔР), устанавливая давление отключения помпы, сила пуска помпы останется прежней.

Пример: при 1,5 атм. и 3,0 атм., ΔР равняется 1,5 атм. Уменьшив ΔР до 1,0 атм., верхняя отсечка станет 2,5 атм. Точка запуска останется прежней, 1,5 атм.

Зная эту особенность реле, при перестройке верхней отсечки помпы, достаточно регулировки ΔР, то есть выполнить 1 переделку.

А вот при перестройке нижней границы давления на пуск, поменяется верхняя отсечка остановки. Возможно, ее придется тоже откорректировать. То есть надо выполнить 2 настройки.

Например, при максимальном напоре в 55 метров, которого может достичь помпа, отсечка должна быть не выше 5,0 – 5,2 бара. Иначе помпа будет длительное время работать не выключаясь, пытаясь достигнуть максимального заданного уровня. Это приведет к ее преждевременному износу и повышенному расходу электроэнергии.

Величина ΔР влияет еще на один параметр – как часто насос будет включаться. Чем выше дельта, тем реже помпа будет запускаться, дольше прослужит.

Но слишком большую разницу устанавливать тоже не стоит, иначе помпа будет дольше качать, после прекращения разбора воды, пока не сможет поднять напор до заданного уровня. К тому же, пользоваться водой из крана, при высоком напоре, не удобно.

Ниже приведена таблица для возможных ситуаций, требующих регулировки регулятора, и какие пружины следует перенастроить:

Ситуация	Регулируемые точки	Вариант переделки
Помпа долго работает не останавливаясь	Следует изменить верхнюю отсечку остановки помпы	1-й: понизить ΔР (точка пуска сохранится), насос станет включаться чаще 2-й: понизить Р, отсечка тоже понизится
Вода слабо льется из крана	Следует поднять давление пуска, сохранить давление отключения	Сжать пружину Р, ослабить пружину ΔР, вернув прежнее значение
Сделать больше общий напор	Следует повысить давление включения	Сжать пружину Р, отсечка так же станет выше, может понадобиться ее уменьшить
Сделать меньше общий напор	Следует снизить давление пуска	Ослабить пружину Р, верхняя отсечка так же понизится
Насос часто запускается, надо сделать реже	Следует повысить давление отключения	Сжать пружину ΔР, не допуская превышения максимального напора (95% от напора насоса)

Как правильно настроить блок?

Для регулировки блока нужны будут:

• отвертка с плоским окончанием для откручивания крышки,
• рожковый ключ или головка на 8 мм.

Если манометрический прибор не исправен или отсутствует, следует присоединить к водопроводу контрольный манометр, с диапазоном измерений от 0 до 6 атм., с шагом делений 0,1 или 0,2.

Спиралью меньшего размера, отстраивается разница в давлении, между пуском и отключением насоса. Может иметь рядом символ ΔР.

Как перенастроить блок:

1. Выявить фактические моменты запуска и остановки помпы, по манометру.
2. Решить, какие новые моменты следует установить, определить, нужно ли сохранить разницу ΔР между моментами запуска и остановки.
3. Если момент запуска не меняется, то выполняют перенастройку малой спирали ΔР. Если давление пуска стоит изменить, то начинается перенастройка с большой пружины Р, а потом переходят к настройке малой пружины.
4. Для повышения силы воды гайка крутится по ходу стрелки на часах, спираль сжимается. Для понижения, гайку крутить против хода часов, спираль ослабнет.
5. После 1 – 2 поворотов гайки, следует запустить помпу, чтобы узнать новые моменты срабатывания блока на пуск и остановку.
6. При получении необходимого момента пуска помпы переходят к изменению момента отсечки, вращая гайку малой спирали. Вращение по часовому ходу, на сжатие спирали, приводит к большему диапазону ΔР, против хода часов, на ослабление спирали, к меньшему диапазону ΔР.
7. После 1 – 2 полных поворотов гайки снова делают пробный пуск помпы, для определения новых моментов.
8. При установлении необходимых моментов следует так же убедиться, что помпа выключается в течение 5 секунд, при достижении верхнего момента отсечки, при всех закрытых вентилях.

Как регулировать в частном доме?

Регулировка блока, установленного в квартире, не отличается от настроек в частном доме. Но в частном доме, моменты пуска и отключения часто устанавливают выше, чем в квартире.

Это может быть обусловлено наличием второго этажа, оборудования на приусадебном участке, которому требуется более высокий напор.

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.

Полезное видео

О том, как настроить реле давления воды, расскажет видео:

Заключение

Перенастройку блока управления вполне по силам сделать самостоятельно. Для этого не нужны специальные инструменты. Если установка стала работать в нестандартном режиме, то в некоторых случаях перестройка реле обязательна.

В случае не уверенности в собственных умениях, надо пригласить мастера. Но его действия уже будут понятны для владельца станции, после прочтения этой статьи.