Автоматика для насосов: как подобрать и где установить своими руками?

  • Автоматический блок
  • Плюсы и минусы
  • Схемы станций
  • Местоположение

Водоснабжение дачного участка может обеспечиваться различными методами, но сегодня чаще применяются скважина или колодец. В таком случае можно получить бесперебойную подачу чистой питьевой воды, не зависеть от капризов центрального водопровода. Именно скважина является основным источником водоснабжения, когда участок находится далеко от города или нет никакой возможности пользоваться именно централизованным водопроводом. Чтобы скважина работала, необходимо предусмотреть наличие насоса, фильтра, гидроаккумулятора, для управления применяется специальная автоматика. Создается эффективная и производительная насосная станция, которая и обеспечивает бесперебойную подачу воды.

Управление скважинным насосом

Классическая схема установки насосной станции.

Такие станции сегодня поставляются в уже готовом виде, но можно ее собрать и своими руками. Автоматика для насоса даже предпочтительнее, так как есть возможность подобрать оборудование под конкретные нужды скважины, а не изменять заводские настройки или менять уже готовые узлы. Это затратно, не всегда эффективно и требует дополнительных финансовых средств. А самостоятельный подбор оборудования позволяет сэкономить средства, есть возможность подобрать именно то, что подходит для конкретного насоса и скважины.

Автоматический блок

Управление скважинным насосом

Типовое устройство насосной станции.

Автоматика для скважины своими руками включает в себя такие необходимые элементы:

  1. Распределяющий коллектор, который поставляет воду в необходимые точки в доме и на участке.
  2. Реле, которое регулирует работу и включение/выключение самого насоса при достижении определенных уровней давления. Такие реле могут поставляться с уже готовыми заводскими настройками, но при необходимости их можно ввести и своими руками, основываясь на показателях для конкретного насоса.
  3. Манометр, показывающий рабочее давление.

Сегодня на рынке есть большое количество уже готовых управляющих блоков, но можно станцию собрать и своими руками. Кроме перечисленных узлов, желательно добавлять датчик сухого хода, который будет отключать насос, если в него перестанет поступать вода. Это позволяет предупредить порчу оборудования, мотор уже не перегорит, если скважина вдруг пересохнет или водоносный слой изменит свои характеристики. Для насосной станции рекомендуется устанавливать такие узлы:

  1. Узел для регулирования мощности насоса, который позволяет поддерживать необходимые условия работы.
  2. Система защиты, которая включает в себя сразу 3 узла: уже упомянутый датчик сухого хода, датчик разрыва напорного трубопровода, защита от перегрузки насоса.

Вернуться к оглавлению

Плюсы и минусы

Гидравлическая схема насосной станции.

Можно приобрести уже готовое оборудование, которое отличается и своими преимуществами, и недостатками. Из плюсов надо отметить:

  1. Блоки автоматического управления уже предназначены для работы с определенным типом оборудования.
  2. Нет необходимости самостоятельно искать узлы, собирать их в один блок, синхронизировать работу.
  3. Такое управление обеспечивает плавный пуск, мощность насоса изменяется в установленном режиме, нет необходимости постоянного надзора за системой.

Из минусов необходимо отметить то, что стоимость готового блока высокая, все узлы можно выбрать по более приемлемой цене. Есть возможность подобрать именно то оборудование, которое лучше подходит для выбранной модели насоса. Для такого оборудования требуется применять гидроаккумулятор. Для скважины требуется использование определенного входного давления от 0,3 бар, так как вибрационные насосы на слишком большую разницу не предназначены.

Именно по такой причине многие и предпочитают собирать управляющие блоки самостоятельно. Сегодня приобрести отдельные узлы не так проблематично, производители насосов сразу предлагают определенные системы для автоматического управления и контроля. Это позволяет максимально точно собрать автоматический блок, сэкономив на этом значительные финансовые средства.

Вернуться к оглавлению

Схемы станций

Управление скважинным насосом

Схема дожимной насосной станции.

Когда устанавливается насос, необходимо сразу позаботиться о том, чтобы было смонтировано оборудование для управления, т. е. насосная станция, которая обычно не занимает много места. Таких схем автоматики много, сегодня можно купить уже готовые. Но не всегда заводские схемы подходят для конкретного случая. Может случиться так, что придется докупать определенные узлы или перенастраивать их, а это излишняя трата времени, денег.

Среди схем, которые применяются для устройства автоматики скважинного насоса, необходимо отметить следующие:

  1. Самой распространенной является схема, когда все узлы и элементы собираются в одном месте, часто ее еще называют «насос на бочонке». Такая автоматика компактна, она не занимает много места, отлично подходит в том случае, когда участок не очень большой и есть необходимость экономии пространства. Вода для гидроаккумулятора подводится по специальной гибкой подводке либо по трубе. Это означает, что гидроаккумулятор и сам насос могут быть установлены в различных местах. Можно использовать глубинные насосы, а автоматическое управление осуществлять с поверхности, обеспечивая отличное качество и производительность системы.
  2. Может применяться и такая система автоматики, когда станция с блоками управления и контроля располагается непосредственно на гидроаккумуляторе. В таком случае рекомендуется соединять коллектор системы с насосной подающей трубой. Это дает возможность получить так называемую распределенную станцию. Насос в этом случае находится в колодце или скважине, а сам гидроаккумулятор размещается в доме, где и обеспечиваются необходимые требования для такого оборудования.
  3. Распределенная насосная станция с блоком автоматики может быть и более совершенной. Она располагается около коллектора холодной воды, где и поддерживается необходимое постоянное давление. Гидроаккумулятор размещается под ванной в санузле, а сам напорный водопровод будет отходить непосредственно от насоса. Насос в этом случае используется поверхностный, он монтируется недалеко от устья колодца или скважины. Но можно применять и погружные, которые не издают никакого шума при работе. Насос не находится на поверхности, а работает под поверхностью грунта.

Вернуться к оглавлению

Местоположение

Управление скважинным насосом

Автоматизация работы дожимной насосной станции.

Когда ставится автоматика для насоса своими руками, необходимо сразу определиться с тем, где именно будет располагаться такая управляющая станция. Вопрос этот не так прост, следует учитывать многочисленные требования и правила. При расположении автоматики требуется решить ряд вопросов:

  1. Место для автоматики должно отапливаться в течение всего года.
  2. Место для автоматики надо оборудовать так, чтобы оно было доступным для круглогодичного обслуживания. Насосы и трубопроводы для скважины рекомендуется осматривать примерно 2 раза за год, проводить ремонтные работы, если возникает такая потребность.
  3. Лучше всего автоматику для управления насосом располагать таким образом, чтобы она как можно ближе находилась к колодцу или скважине. Это позволит обеспечить более надежный забор воды, ее подачу в дом. Для этого возводятся небольшие легкие постройки, которые заодно служат в качестве сараев, хозяйственных построек, бойлерных.
  4. Насосные станции рекомендуется ставить недалеко от коллекторного узла, который распределяет снабжение для всего участка. Все это позволяет избежать потерь давления. Напор будет сохраняться на одном уровне.
  5. Необходимо помнить, что насосная станция при работе издает довольно ощутимый шум. Поэтому оборудование, обеспечивающее автоматическую и регулирующую работу, следует ставить таким образом, чтобы оно не мешало. Даже расположенное рядом с ванной или кухней такое оборудование будет мешать.

Своими руками автоматику для насоса можно ставить в отдельном помещении дома, расположив его вдали от жилых комнат. Лучше всего делать это прямо под котельной, если она есть в доме.

В зимнее время отопление для таких помещений обязательно, отключать его нельзя ни в коем случае.

Для стен надо предусмотреть звукоизоляцию. Можно применять и такой метод размещения автоматики, как выделение отдельного угла на кухнях или ванных комнатах, так как много места оборудование не занимает. Но применяется этот вариант только в том случае, когда по-другому разместить автоматику для насосной станции нельзя. Минусом такого расположения является то, что она будет сильно шуметь, но в остальном это самый выгодный вариант. Неплохим вариантом является установка оборудования для автоматического управления в подвалах. Но помещение должно быть обязательно утепленным.

Автоматика для насоса обеспечивает бесперебойную работу оборудования, предназначенного для скважин или колодцев. Сегодня можно приобрести уже готовые насосные станции, включающие в себя все необходимое, но можно собрать их и своими руками. Это обеспечивает более надежную работу, а расходы на оборудование будут намного меньшими, чем при использовании уже готового варианта.

Управление скважинным насосом

Виды и принципы работы автоматики для насосов

Сфер применения электрических насосов достаточно много. Они применяются на предприятиях, дачах, частных домах. Их стабильная работа обеспечивает постоянное водоснабжение.

Для поддержания необходимого уровня воды применяется специальная автоматика для насосов, облегчающая использование помп. Нет необходимости вручную включать и выключать насосы. Однако в случае поломки, предусматривается вмешательство человека в работу системы. Происходит так называемый переход в ручной режим управления.

1 Виды автоматики

В зависимости от принципа работы, выделяют следующие виды автоматик для насосов:

  1. Реле управления. Её функция заключается в замыкании и размыкании электрической цепи, в зависимости от изменения давления.
  2. Манометры электроконтактные. Существуют подвижные и неподвижные группы контактов;
  3. Поплавковая система. Используется в наполняемых емкостях;
  4. Датчики давления. Меняют сопротивление при прохождении тока, в зависимости от изменения давления;
  5. Счетчики объема. Бывают механические и электрические. Выдают сигнал в систему, при достижении необходимого объема;
  6. Преобразователь. Меняет частоту тока питающего помпу;
  7. Пускатели электромагнитные;
  8. Схемы переключения работы на другие помпы, с автоматического режима в ручной;
  9. Световая аппаратура, сигнализирующая о состоянии системы;
  10. Аппаратура защиты помпы, электрических цепей, геркон (концевой выключатель).

1.1 Принцип работы автоматики

В основном автоматика работает на включение и отключение, в зависимости от установленных настроек и желаемого результата. Если в емкости для жидкости уровень упал, то поплавковая система замыкает цепь, и помпа включается. Когда уровень достигнут, то цепь размыкается, помпа отключается. Так работает автоматика для скважинных насосов. Управляющий принцип обеспечивает откачку воды из скважины.

Управление скважинным насосом

Разновидности автоматик для насосов

Похожий принцип работы и в замкнутой системе с циркуляционными помпами. Если давление падает, то датчик меняет сопротивление, частота тока увеличивается, и насос начинает работать быстрее. При достижении необходимого давления, сопротивление снова меняется, и насос начинает работать на меньшей частоте.

В случае со счетчиками объема, они таким же образом замыкают контакты цепи, в результате насос включается. При достижении необходимого объема, система отключает его автоматически. Одним из образцов является модель Турби.
к меню ↑

1.2 Разновидности автоматики

Существует два основных вида автоматики для насосов:

  1. Управление помпами на основании давления жидкости в трубопроводе. Данный способ предусматривает установку реле давления в систему водоснабжения. Настраиваются основные два параметра, которые отвечают за включение или отключение помпы. Применяется в скважинах в комплексе с мембранными баками, работа которых поддерживает давление в системе.Необходимо правильно подобрать реле, учитывая характеристики помпы и бака. Такие реле делят на промышленные и бытовые модели. У производственных реле более мощные контактные группы. Настраивать их необходимо с манометром. Справляются с током до 16А. Минусом является слабая точность в настройке нужных параметров. Бытовые реле возможно подсоединять в сеть без предварительной настройки через имеющиеся контактные группы. Они имеют шкалу регулируемых диапазонов работы, чего нет в профессиональных моделях. Насосы для повышения давления воды работают как с профессиональными, так и бытовыми реле. Одним из образцов автоматики для домашней помпы является модель Вистан 3.
  2. Управление помпой на основании уровня жидкости в накопительном резервуаре.Схема актуальна для наполнения емкостей и поднятия воды в водонапорные башни. Внутри монтируется поплавок или специальные электроды. Устанавливается верхний и нижний уровни. Когда вода достигает нижнего уровня, сеть замыкается, и помпа включается. Достигнув верхнего уровня, сеть размыкается и помпа отключается. Данная конструкция должна быть оснащена сигнализацией о переполнении, или аварийным сливом. Плюсом данной схемы является то, что насос не включается слишком часто. Он работает лишь тогда, когда необходимо набрать полную емкость, а не когда нужно просто добрать воды. Таким образом, увеличивается срок его службы и стабильность работы. Блок управления насосом по уровню применяется в домашних условиях, когда водоснабжение не постоянно.На насосной станции, где емкость резервуара большая, может устанавливаться несколько насосов. Тогда блок управления насосами будет вести настрой за всеми ими. Если один выйдет из строя, то электронная автоматика определит какая из помп неисправна и включит другую.

2 Автоматика защиты помпы

Основной причиной выхода помпы из строя, является ее работа вне допустимых зон напряжения. Не допустима эксплуатация без жидкости. При покупке помпы следует обращать внимание на требования по минимальным и максимальным значениям напряжения в сети.

Управление скважинным насосом

Блок защиты от сухого хода

Постоянно следить за этими показателями не получится, поэтому в систему встраивают стабилизатор мощностей. На нем выставляется максимальное и минимальное значение напряжения. В случае если оно вне допустимой зоны, автоматика отключает помпу. На трехфазных двигателях осуществляется контроль асимметрии и последовательность фаз. Такие стабилизаторы защищают систему от скачков напряжения, используя временную задержку. Надежной моделью является Турби.
к меню ↑

2.1 Три вида комбинаций защищающей управляющей автоматики

  1. Пускозащитные устройства. Являются полностью готовыми к работе устройствами. Их подключают к системе насоса, реле давления, датчикам объема. Много функций и параметров для контроля, но внести изменения в настройки практически невозможно.
  2. Релейные блоки. Являются обычными пускателями и популярны на рынке. Устройство защищает реле, но функций мало, а для подключения требуется дополнительный защитный автомат.
  3. Средства управления на базе микропроцессоров. Самые сложные устройства защиты. Позволяют через компьютер следить за температурой, напряжением, сопротивлением и последовательностью работы фаз. Защищает от перепадов напряжения, работы без воды. Применяется в основном в системе с глубинными помпами.

2.2 Какой тип автоматики выбрать для насоса? (видео)

3 Рекомендации по эксплуатации

Автоматика для скважинного насоса требует отрегулировать насосный блок на определенные параметры водоснабжения. Вместо скважины может быть колодец.

Инверторный блок управления для скважинного насоса следует устанавливать только после того, как будет проведено бурение скважины, и насосная система водоснабжения будет собрана. Регулировка автоматики для насосной станции должна быть проведена с учетом характеристик скважины.

Скважинный насос с автоматикой — незаменимая вещь на даче или в частном дома, а если в системе с помпой работает Турби, то такой тандем обеспечит стабильность работы.

Колодезные насосы с автоматикой в данное время очень популярны. Бывает, что один насос с автоматикой Турби обеспечивают водой всю деревню.

Автоматика для насосной станции устанавливается для управления скважинным насосом с учетом емкости, в который будет накапливаться вода и объемов необходимого водоснабжения.

Автоматика для циркуляционного насоса применяется для постоянного водоснабжения системы отопления. Существует регулируемый параметр, который определяет интенсивность работы.

Управление скважинным насосом

Автоматика циркуляционного насоса в системе отопления

Циркуляционным насосом вода создает давление, благодаря которому жидкость проходит по всей системе. Циркуляция является необходимым условием водяной системы отопления.

Блок автоматического управления насосом должен быть расположен в сухом, легкодоступном месте. При подключении к автоматике насоса следует знать, что все характеристики должны соответствовать нормам и инструкциям.

Как настроить автоматику насосно-смесительного блока, можно узнать в интернете, на форумах, или из прилагающейся инструкции к автоматической системе управления вашими помпами.

Установленный и настроенный блок автоматики для насоса, подключение которых было проведено правильно, будет регулировать все виды водоснабжения, из скважины, колодца или водопровода. Автоматизация обеспечивает удобство в пользовании, регулируя электронасос автоматически. Прекрасным выбором блока управления небольшой насосной станции, станет модель Пампэла ВиСтан или Турби.

Виды и отличия автоматики для скважинных насосов

На любом загородном участке, что не подключен к центральной системе водоснабжения. хозяева первым делом оборудуют скважину или другой подобный источник воды. Затем в него опускают насос, который позволит добывать жидкость из скважины и делать это достаточно продуктивно.

Управление скважинным насосом

Автоматический блок управления для погружного насоса

Однако не стоит забывать и то, какое серьезное значение играет автоматика для скважинных насосов. Ведь без нее невозможно наладить автономную систему водоснабжения в доме.

1 Особенности и назначение

Блок автоматического управления играет огромную роль в деле обустройства всей системы водоснабжения любого частного дома. Без него людям пришлось бы тратить несравнимо больше времени на совершенно элементарные вещи.

Стоит понимать, что скважинный насос – это всего лишь устройство, что способно выкачивать жидкость из источников. Ни на что большее он не способен. Система водоснабжения тоже сложностью не отличается. Она состоит из труб, переходников и распределителей, которые просто доводят воду из скважины до конечного потребителя.

Однако для обустройства нормального функционирования системы водоснабжения необходимо установить автоматический блок управления насоса. С его помощью можно будет настроить работу устройства так, чтобы практически полностью исключить из этой схемы присутствие человека.

В противном случае вам придется ухищряться другими, более сложными и трудоемкими методами. Можно, конечно, не использовать автоматические приборы, а постараться оборудовать крупные накопительные баки или другие емкости для забора и распределения жидкости. Но здесь стоит учесть несколько нюансов.

Помимо наличия воды в трубопроводе, для безопасного и комфортного его эксплуатирования нужно обеспечить еще и достаточный уровень давления. При наличии нормального давления вода будет течь из крана с оптимальным напором. Если же давление слишком слабое, то это сразу провоцирует множество проблем.

Без наличия систем управления обычный накопительный бак. пусть даже и очень большой, все же будет требовать огромного количества внимания человека. Вам придется постоянно запускать насос вручную, подкачивать жидкость, контролировать ее уровень и т.д.

Управление скважинным насосом

Реле давления с манометром

Если же вмонтировать на насосную станцию небольшой блок управления, то всех этих неудобств можно будет избежать. И стоит заметить, что простейшие автоматические системы для погружных или поверхностных скважинных насосов не отличаются сложностью. Да и цена у них вполне приемлемая.

Современная автоматика для насосов поделена на несколько поколений, но работает она по одному и тому же принципу.

Для полного понимания всей картины мы рассмотрим принцип действия реле давления – простейшего автоматического регулятора работы погружных и поверхностных насосов. Сразу предупреждаем, что блок управления типа реле давления требует также наличия гидроаккумулятора в системе. В противном случае эффективно работать он не сможет.

Гидроаккумулятор – это сравнительно небольшая емкость под воду, которая является составным элементом насосной станции. В гидроаккумуляторе есть резиновая мембрана со сжатым воздухом. При подкачке в него воды, ее масса начинает давить на мембрану и взаимодействовать с ней, что приводит к изменению уровня давления гидроаккумуляторе.

Так как это гидроаккумулятор является исходной точкой системы, а выход из него блокируется обратным клапаном, то давление в нем автоматически распространяется на весь трубопровод. Как только уровень жидкость в баке падает, падает и давление, так как воздушная мембрана постоянно взаимодействует с жидкостью внутри бака.

Именно этот нехитрый прием и позволяет создать блок управления для насосных станций. Являет он собой обычное реле из двух позиции. Каждая позиция настраивается отдельно и является крайней точкой показателей давления.

Так, нижняя позиция уровня давления будет достигнута в тот момент, когда в баке будет критически низкий уровень воды. В этого момент система автоматически запустит работу насоса для того, чтобы выровнять ее уровень.

Работать насос будет до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел давления в гидроаккумуляторе, и реле не выключится. По такому принципу этот примитивный блок управления работает практически постоянно.

Более продвинутая автоматика способна обходится без гидроаккумуляторов и имеет множество дополнительных функций. Но принцип действия всегда остается один. Специальные датчики отслеживают уровень давления в трубопроводе, и в случае его понижения или повышения реагируют соответствующим образом.

Управление скважинным насосом

Электронная автоматика с возможность переключения программ

2 Виды, отличия и характеристики

Как уже было упомянуто выше, существует довольно много различных разновидностей автоматических систем. Они могут выполнять как частичные функции по обеспечению нормальной деятельности отдельного оборудования, так и полностью контролировать все процессы, а также оптимизировать их по заданным программам.

Также некоторые автоматические переключатели выполняют более конкретные функции, например, защищают устройство от перегрева или работы всухую. Перечислить их все не так просто, но мы все же попытаемся.

Деление будем вести по поколениям. Если следовать по этой шкале, то существует три основных поколения автоматических блоков управления. Причем различаются они не только по сложности или современности, но и по типу выполняемых задач.
к меню ↑

2.1 Первое поколение автоматики

К первому поколению этих устройств относят простейшую автоматику и отдельные приборы. Они не могут организовать полностью автономное функционирование системы водоснабжения, но этого от таких приборов и не требуется.

К автоматике первого поколения относят:

  • Реле давления;
  • Поплавковые выключатели;
  • Блокираторы сухого хода.

Управление скважинным насосом

Конструкция стандартного реле давления для поверхностных насосов

О принципе работы реле давления многое уже было сказано выше. Этот простой блок автоматики удобен его дешевизной и практичностью. Реле редко ломается, легко настраивается и в случае поломки его можно быстро заменить.

Проблема с ним только в том, что помимо реле, придется покупать еще и гидроаккумулятор. Самостоятельно этот блок управления справиться с поставленными задачами не сможет.

Поплавковые выключатели защищают насосы от работы в неестественных условиях. Например, от серьезно обмеления источника, когда уровень воды резко падает и насос оказывается на его дне.

В первую очередь такую автоматику ставят на погружные насосы. Причем имеются в виду как скважинные, так и дренажные модели. Поплавок подсоединен к переключателю, который реагирует на его положение.

Как только уровень воды падает, происходит моментальная реакция, и поплавок автоматически отключает устройство. Стоит заметить, что этот простой механизм очень серьезно помогает человеку и предохраняет насос от поломок.

Блокираторы сухого хода тоже являются примитивной автоматикой, но все их задачи заключаются в автоматическом отключении устройства, если в его камере не была обнаружена жидкость. Как правило, эти детали чаще используются в поверхностных моделях скважинных насосов.
к меню ↑

2.2 Второе поколение автоматики

Блок управления второго поколения – это уже куда более серьезный механизм. Подразумевается использование электронного прибора с несколькими датчиками. Эти датчики монтируются непосредственно в трубопроводе, на насосе и еще в нескольких местах.

Вся информация с датчиков передается на микросхему, которая и контролирует все процессы, что связаны с обеспечением работы системы водоснабжения.

Управление скважинным насосом

Насосная станция, с подключенным гидроаккумулятором и реле давления

Электронный блок удобен его практичностью и большим количеством функций. Для его нормального функционирования уже не требуется покупать гидроаккумулятор, так как автоматика реагирует на изменения давления в системе в режиме реального времени. Как только где-то включается кран, датчик тут же реагирует падение давления.

При понижении его до определенного уровня он сразу же подает команду насосу, а тот подкачивает воду до тех пор, пока кран не будет закрыт и давление в системе не нормализуется.

Как видим, принцип действия во многом схож с принципом работы реле давления, но здесь уже мы избавляемся от лишнего звена в системе и оптимизируем работу всех ее элементов.

Плюс к этому электронные блоки часто снабжаются дополнительными функциями:

  • Контроля температуры;
  • Аварийного отключения;
  • Блокирования сухого хода;
  • Контроля уровня жидкости.

И это далеко не все их особенности. Из минусов таких устройств можно отметить их большую склонность к появлению поломок, необходимость тонкой настройки и повышенную цену.
к меню ↑

2.3 Третье поколение автоматики

К блокам управления последнего поколения относятся действительно мощные и надежные системы. Стоят они очень дорого, но свои деньги отрабатывают. По сути — это все та же электронная автоматика, но с расширенным количеством функции.

Одной из главных считается возможность тонкого контроля двигателя насоса. Дело в том, что практически любой бытовой насос снабжается нерегулируемым движком. Вернее, регулировать его можно, но не своими руками. Работает он в одном режиме и с одной скоростью. В большинстве случаев этого вполне достаточно, но далеко не всегда.

Управление скважинным насосом

Автоматические блоки управления последнего поколения

Стоит понимать, что очень часто от движка насоса не требуется столь больших усилий для подкачки жидкости. Например, если кто-то в ванной просто открыл кран на несколько секунд, то стандартная электронная автоматика тут же запустит насос в полную мощность. Хотя, по большому счету, таких усилий от него не требовалось.

А ведь насос во время работы использует достаточно много электричества и расходует свой ресурс. Решить эту проблему можно, если установить рассматриваемые блоки управления.

Автоматика третьего уровня не только запускает насосное оборудование в нужный момент, она также регулирует уровень напряжения электричества, что подается на его двигатель.

Таким образом, вам удастся лучше контролировать работу насоса, уменьшить износ его двигателя и существенно сократить расходы на электроэнергию.

Также автоматика обладает всеми известными функциями прямого и аварийного контроля, отлично защищает устройство от перепадов напряжения и других подобных неприятностей.

Плюс к этому ее можно программировать по нескольким алгоритмам работы, что тоже очень полезно. Особенно если у вас нестандартная система водоснабжения со своими нюансами.
к меню ↑

2.4 Особенности подключения автоматики для насосов

Подключать блоки автоматического управления совсем не сложно. Однако и здесь есть несколько нюансов. Если говорить о приборах первого поколения, то монтировать их нужно редко. Как правило, монтаж необходим только для реле давления, так как его докупают отдельно.

Управление скважинным насосом

Электронное реле давления с возможностью тонкой настройки

Поплавковые выключатели и блокираторы сухого хода чаще всего встраивают еще на этапе сборки насоса. В некоторых случаях их нужно будет подключить перед погружением образца в скважину. Но процесс подключения здесь будет заключаться только в соединении нескольких клем и их герметизации.

Реле давления монтируется на гидроаккумулятор. Его нужно уже предварительно настроить путем вращения большой и малой гаек. Первая отвечает за верхний предел давления, вторая за разницу давлений.

  1. Собираем всю систему, устанавливаем гидроаккумулятор.
  2. Крепим на него реле давления.
  3. Подсоединяем все элементы.
  4. Подключаем устройство к электричеству, если в этом есть необходимость.
  5. Настраиваем верхнюю позицию реле.
  6. Настраиваем разницу между верхней и нижней позицией.
  7. Тестируем работу системы.
  8. При необходимости перенастраиваем некоторые положения.

Электронные блоки управления самостоятельно ставить не рекомендуется. Они слишком сложны, нуждаются в подключении множества датчиков, тонкой настройке, да и стоят очень прилично. Лучше доверьте эту работу профессионалу.
к меню ↑

2.5 Обзор блока автоматики для скважинных насосов (видео)

Управление скважинным насосом

Выбираем автоматику для управления скважинным насосом

Организация системы водоснабжения в загородном доме имеет существенные отличия от городской. Здесь основным источником живительной влаги является скважина, глубина которой может достигать нескольких десятков метров. И чтобы вода из нее поступала в трубы необходимо использовать водоподъемный механизм. Однако его работу контролирует специальный блок автоматики, основным назначением которого является управление насосом. Рассмотрим принципы работы такого оборудования.

Область применения автоматики для насосов

Собираясь организовать подачу воды с подземного источника необходимо основательно подходить к выбору оборудования. Ведь оно является сердцем автономной системы водоснабжения. Важно правильно подобрать не только насос, но и блок автоматики для него. Это поможет уберечь электродвигатель агрегата от различных аварийных ситуаций, приводящих к поломкам и обеспечит его эффективное использование.

Наиболее широко такие системы применяются в загородных коттеджных поселках, к которым не подведены централизованные коммуникационные сети.

Что понимают под системами автоматики

В рассматриваемом случае под этим понятием подразумевается совокупность различных приборов, задачей которых является сохранение электродвигателя в рабочем состоянии и предохранение его от аварийных ситуаций.

Подключение автоматики для управления насосом

Чаще всего блок управления включает в себя следующие элементы:

  • Командные реле;
  • Устройства защиты от различных видов поломок.

Среди различных схем управления работой скважинных насосов наибольшее распространение получили две.

Они осуществляют контроль по следующим параметрам:

  • Уровню жидкости в накопительном баке;
  • Давлению в трубах автономной системы водоснабжения.

Первую схему автоматики управления используют в случае применения скважинного насоса для наполнения накопительной емкости. Из нее вода подается потребителя при помощи агрегатов второго подъема. Эта схема также находит применение и при работе насоса в системах с водонапорными башнями.

Управление агрегатом в случае использования второго способа осуществляется по командам от реле давления, которое находится на трубопроводе. При этом на нем настраивают два значения давления: включения и отключения насоса. Эту схему чаще всего используют для скважин, расположенных на приусадебных участках и оборудованных мембранными баками.

Необходимость управления насосами – чем она обоснована

Чтобы автономная система водоснабжения работала эффективно и без сбоев необходима правильная ее организация. Но расположенный в скважине насос способен выполнять только одну задачу – подъем воды. И поскольку такой режим работы необходим только при прокачке скважины, то необходима установка оборудования, способного контролировать поток воды. Вручную сделать это невозможно, а вот блок управления скважинным насосом с такой задачей справится очень легко. В этом случае функционирование оборудования осуществляется на основании обратной связи.

Смотрим схему работа на примере автоматике продукции Grundfos:

Ориентируясь на заданные параметры блок автоматики вносит коррективы в работу насоса. То есть при понижении давления в системе, вызванном большим расходом воды информация поступает на управляющие элементы, и они включают подкачку. Но чтобы этот процесс не повторялся каждый раз при включении крана система оборудуется ресивером. Он обеспечивает плавный пуск и тем самым экономит ресурс насосного механизма.

Управление скважинным насосом

Различные виды шкафов

Шкаф для управления насосом кроме управления его работой обеспечивает и защиту. Обычно в таких агрегатах имеется несколько предохранителей, которые позволяют избежать выхода оборудования из строя даже при предельно допустимом уровне нагрузки. Среди наиболее часто встречающихся причин поломок выделяют:

  1. Скачки напряжения в сети;
  2. Работа двигателя длительное время в интенсивном режиме;
  3. Работа механизма без воды.

Для их устранения используются специальные устройства. Так для стабилизации напряжения в сети применяют реле, которые при скачках просто отключает агрегат. Если шкаф управления насосом используется на промышленном объекте, то возможно использование стабилизатора тока. Однако, применение такого оборудования весьма затратное.

От перегрева двигателя спасают тепловые токовые реле. Они настраиваются по номинальным характеристикам насосного оборудования.

Защиту от сухого хода встраивают в сам агрегат. Она отключает помпу, как только проточная часть начинает функционировать вхолостую.

Обычно все перечисленные выше механизмы собираются на базе печатных плат или микропроцессоров. Причем последние системы считаются более надежными, но имеют несколько недостатков:

  • Должны настраиваться профессионалами;
  • Имеют более высокую стоимость.

Выполнение монтажных работ

Подключение шкафа управления скважинными насосами задача не сложная. Однако при ее выполнении необходимо учитывать некоторые нюансы. Так приборы первого поколения должны располагаться редко. Отдельно монтируются только реле давления, так как они не входят в комплектацию системы автоматики и покупаются отдельно.

Смотрим видео, выбор и монтаж:

Что касается установки поплавковых выключателей и защиты от сухого хода, то обычно эти элементы встраиваются на самом первом этапе при сборке насосного узла. Иногда из подключают непосредственно перед погружением агрегата в скважину. При этом процесс установки заключается в подключении необходимых клемм и обязательной их герметизации.

Реле давления располагается на гидроаккумуляторе. Предварительно оно настраивается вращением регулировочных гаек. Одна из них позволяет установить верхний предел, а вторая – разницу давлений.

Этапы подключения блока автоматики

После того, как все оборудование приобретено и настроено приступают к его сборке. Этот процесс состоит из следующих этапов:

  1. Сборки системы;
  2. Установки гидроаккумулятора;
  3. Крепления реле давления;
  4. Соединения всех элементов;
  5. Подключения блока к источнику питания.

После того как монтаж будет завершен приступают к настройке реле. Сначала устанавливаются верхняя и нижняя позиции, а затем разница между ними. Далее приступают к тестированию работы системы. В случае необходимости производится перенастройка некоторых элементов.

Однако несмотря на кажущуюся простоту монтажа и регулировки станции управления скважинным насосом специалисты устанавливать блоки автоматики самостоятельно не рекомендуют. Это объясняется высокой сложностью устройств и необходимостью подключения большого числа датчиков. Поэтому такую работу лучше доверить специалистам.

Автоматизация скважин дает возможность оптимизировать все процессы работы насосного оборудования. При этом не только уменьшается износ водоподъемных механизмов, но и значительно сокращается расход электроэнергии.

Однако добиться таких результатов можно только при условии основательного подхода к выбору оборудования и правильном выполнении монтажных работ. Сегодня на рынке такие устройства представлены в трех поколениях. Приборы, относящиеся к первому из них, считаются наиболее простыми и могут быть установлены самостоятельно. А вот блоки автоматики второго и третьего поколения более сложные и их подключение смогут выполнить только профессионалы

(Нет голосов, будьте первым)

Автоматика для скважинных насосов

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 насос от выхода из строя. Наиболее широко распространены две основные схемы управления работой насоса: по уровню рабочей среды (воды) в накопительном резервуаре и по давлению в напорном трубопроводе.

Контроль по уровню

Первая схема применяется при работе насоса 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. Применение в данной схеме поплавковых выключателей вместо электродов менее надежно, что обусловлено их небольшим рабочим ресурсом. Обязательно предусматривается устройство аварийного слива при переполнении резервуара (сигнализации переполнения при этом обычно не применяется). Данная схема характерна для крупных поселковых скважин, когда от одной емкости осуществляется водоснабжение целого дачного поселка, села, деревни.

Главное преимущество, которое достигается при таком подходе, – стабильный режим работы насоса. 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 насос под требуемые параметры, один раз квалифицированно произвести пусконаладку, и стабильная работа системы обеспечена.

Управление скважинным 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 насос должен отключиться. Данная схема характерна для индивидуальных скважин и обычно используется вместе с мембранными баками, предназначенными для поддержания необходимого избыточного давления в сети, компенсации гидравлических ударов и малых расходов. Чрезвычайно важно произвести правильную настройку реле в соответствии с характеристиками насоса и объемом мембранного бака. Чтобы насос не включался слишком часто, заданный предел давлений должен лежать в средней зоне рабочей характеристики насоса. Гистерезис значений выбирается, как правило, в диапазоне 1,2–2,5 бар с учетом данных о максимально допустимом количестве включений насоса в определенный период времени.

Реле давления, применяющиеся в этой схеме, можно условно разделить на бытовые и промышленные. Первые, например, 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, например, 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). При этом сам пользователь, поставив новое реле, вряд ли сможет восстановить прежние настройки и проверить режим работы, что, в худшем случае, может привести к отказу насоса. Известная поговорка «скупой платит дважды» здесь не работает: заплатить при поломке насоса придется трижды – за подъем насоса, ремонт и, в третий раз, за опускание насоса 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).

Управление скважинным насосомУправление скважинным насосом

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 насоса 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 устанавливают реле контроля напряжения. Данные устройства отключают 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, например, MS 3 насосов SQ фирмы Grundfos, эта защита уже стандартно встроена. Недостатком 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 насоса превышает дебет самой скважины, подобная ситуация может возникать несколько раз в сутки, что негативно сказывается на сроке службы насоса. 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.

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.). При этом они 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, впрочем, 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, например, 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.

Управление скважинным насосом

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 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. Существует 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 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 выхода 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

Поделиться