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.

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.

Вывод

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

Автоматика для насоса скважины

Внимание покупателей подшипников Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению  подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:      +7(499)403 39 91         Доставка подшипников  по РФ  и зарубежью.   Каталог подшипников на сайте themechanic.ru

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
tel:+7 (495) 646 00 12
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Внимание покупателей подшипников

Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
tel:+7 (495) 646 00 12
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте

Обзор автоматических систем для насоса скважины

При использовании индивидуальных источников воды для отдельных помещений используются насосы. Эти приборы предназначены для подачи воды под давлением в трубы водоснабжения. Вода может подаваться из колодца, скважины, различных емкостей или других источников, но неизменно одно — давление в водонапорных трубах должна быть всегда и одинаково, вне зависимости от расхода воды по — максимуму, или его совсем нет.

Правильное функционирование водопроводной системы зависит от двух факторов: мощности агрегата и наличие автоматики управления насосом скважины в системе водоснабжения. Остановимся на автоматике.

Автоматику условно можно разделить на три категории:

1 категория

Это самый простой и бюджетный вид для организации водопровода. Состоит из двух элементов:

1. реле давления, следит за установленном датчиком давлении в трубах, дает команду на отключение или отключение насоса;
2. реле защиты сухого хода. Система защиты сухого хода необходима на случай если в водоисточнике, откуда проходит забор воды заканчивается вода. Погружные насосы охлаждается жидкостью, которую прокачивают. Поэтому, в случае если закончится прокачка воды если мотор насоса не охлаждается, он может перегреется.

Недостатки:

• Необходимо больше места для монтажа;
• Необходим постоянный контроль за работой насоса.

Достоинства:

Монтаж и приобретения такой автоматики для насоса скважины обойдется по низкой цене, простой монтаж.

Рис.1. Работа автоматической системы второго уровня. Вода от насоса по трубопроводу подаётся через фильтр, реле давления и реле сухого хода в систему. Реле дают команду на защитное устройство двигателя (ПЗУ) на включение. Также в системе присутствует гидроаккумулятор, манометр и фильтр для отделения крупных и мелких фракций попадающих вместе с водой. Запитывается устройство от бытовой сети 220В. 24А.

Вторая категория автоматики для глубинных насосов в скважину

В подобных системах есть ряд преимуществ по сравнению с первой категорией, который обуславливается установкой дополнительных блоков управления и контроля.

1.  Датчик давления — это датчик который в зависимости от давления в трубах выдает команду исполнительному реле на включение двигателя;
2.  Реле протока, если тока воды не, т датчик дает команду на отключение мотора;
3.  Защита от сухого хода — отключение при отсутствии воды во всасывающей трубе;
4.  Индикаторы которые показывают режимы работы. Например, если система находится в аварийном режиме;
5. Автоматическая перезапуск, в случае если насос отключился от команды датчика сухого хода, система перезапуска через определенное время произведет запуск двигателя.
6. Обратный клапан. предназначен для удержания давления в системе. Необходимо помнить, что обратный клапан держит давление в трубах только после клапана.
7. Гаситель гидроудара. Обычно — это обыкновенный бачок с небольшой емкостью, который компенсирует резкие перепады давления в трубах.
8. Встроенный манометр, который позволяет контролировать параметры работы, например, давления в системе.
9. В некоторых устройствах есть дополнительная функция плавного пуска двигателя. Принцип работы — введение в схему двигателя дополнительного резистора, который ограничивает пусковой ток, что влияет на увеличение ресурса работы двигателя.
10.  Реле антицикличности — это отключение всей системы в случае возникновения утечки подающих трубах. Без этой функции, при наличии утечек, насос будет включаться или выключаться с повышенной частотой, что приведет к расходу электроэнергии и выходу из строя одного из элементов. Чтобы этого не произошло, функция цикличности распознаёт частоту включения двигателя и переводит аппаратуру в аварийный режим.

Недостатки системы второй категории:

• невозможность регулировки окончательного напора так — как датчики настроены на заводе;
• отключение насоса производится при максимальных настройках давления.

Внимание. Есть системы 2 класса без гидроаккумулятора. Для монтажа систем необходимо руководствоваться рекомендацией инструкции по схеме подключения автоматики для насосов скважины.

Рис 2. Пояснение к работе автоматической системы третьего уровня. В систему дополнительно входит преобразователь управление оборотами двигателя насоса. В силовую цепь выходного напряжение датчика включены полюса обмотки двигателя насоса. В зависимости от величины тока, выдаваемым преобразователем, происходит регулировка оборотов двигателя. Управляющее напряжение для управления выдает электрический преобразователь давления, который включён непосредственно в систему подачи воды.

3 категория автоматики

В этом устройстве ко всем блокам, которые относится ко второй категории, добавляются логический блок. Это частотные преобразователи управления оборотами двигателя в зависимости от нагрузки. То есть — эта функция может изменять частоту вращения насоса в зависимости от потребности подачи воды.

Несомненно, работа частотного преобразователя — это одна из самых прогрессивных на сегодняшний день систем автоматики для глубинных насосов в скважину.
К недостаткам можно отнести, что она самая дорогостоящая.

Как купить

Системы автоматики для скважины с погружным насосом можно купить в специализированных магазинах различных интернет — ресурсов, дилерских центрах компаний, производящих насосное оборудование или интернет магазинах, в которых можно получить необходимую консультацию по установке оборудования, имеющимся скидкам и ценам.

схема установки и типы оборудования

Насос — сердце системы, автоматика — ее мозг. Самостоятельно запуск не случится: либо это придется делать лично, либо переложить заботу на умные устройства. Что касается установки простейшей автоматики своими руками, сложного в этом ничего нет: составляющие есть в продаже, к ним прилагаются инструкции — остается смонтировать автоматику для скважинного насоса по схеме, то есть банально соединить детали.

Если наружный насос можно включить самому, полить огород, наполнить бочку и выключить, со скважинным иначе: установка автоматики необходима — это этап обустройства скважины. Приборы не покупают заранее, а выбирают вместе с насосом: нужно знать, какие защитные схемы уже интегрированы в оборудование (защита от сухого хода, перегрева в современных моделях уже есть; как правило, прилагается поплавок).

Схема установки автоматики для скважинного насоса

Как всякая электроника, автоматика бывает нескольких поколений (пока трех), но принцип ее работы одинаков. Поколение выбирают, отталкиваясь от задач. Простейшая автоматика обеспечивает своевременное включение/отключение оборудования в зависимости от давления в накопительном баке и аварийное отключение (при недостатке воды в источнике). Современные электронные устройства не только защищают насос, контролируют его запуск, но и оптимизируют работу всей системы, обходящейся без гидроаккумулятора.

Первое поколение автоматики ↑

Первое поколение автоматики — простейшие устройства, которые автоматизируют подачу воды и защищают скважинный насос:

• блокиратор сухого хода,
• выключатель-поплавок,
• реле давления.

Блокиратор сухого хода прост: если нет жидкости, он отключает оборудование. Почти ту же роль играет поплавок, реагирующий на снижение уровня воды. Устройства простейшие, но насос защищают хорошо.

Защита от сухого хода, подключаемая к реле

Реле давления устанавливают на накопительный бак (без него автоматика I поколения не имеет смысла). Реле бывают уже с манометром (если нет, то манометр тоже понадобится).

Гидроаккумулятор — составляющая насосной станции. Именно в нем нагнетают требуемое давление, распространяемое на всю систему. За уровнем давления следит реле.

Принцип прост. При открытии крана:

• вода уходит из бака,
• давление снижается,
• реле запускает насос,
• вода поступает в бак и давление повышается,
• при достижении заданного значения реле отключает оборудование.

При настройке реле задают два пороговых значения — минимальное и максимальное. Как только давление достигает минимума, реле включает насос, при наборе максимума — отключает.

Первое поколение автоматики в основном используют в обустройстве неглубоких скважин. С большой глубиной все серьезнее.

Второе поколение автоматики ↑

Блок управления II поколения — электронное устройство, принимающее сигналы от датчиков, отдающее соответствующие команды. Датчики автоматики устанавливают на скважинном насосе и в трубопроводе, что дает возможность исключить из системы накопительный бак.

Система работает в режиме реального времени. При открытии крана:

• вода уходит из трубопровода;
• давление снижается;
• датчик регистрирует падение уровня, отсылает информацию на микросхему;
• блок управления включает насос;
• вода поступает в трубопровод;
• при достижении максимального давления датчик дает сигнал на микросхему;
• блок отключает оборудование.

Хотя система совершеннее, принцип ее работы тот же: достижение минимального уровня давления — включение насоса, достижение максимального — отключение.

Помимо традиционного набора функций автоматику II поколения снабжают следующими опциями:

• температурный контроль,
• аварийное выключение,
• блокировка сухого хода (не нужна, если есть в насосе),
• отслеживание уровня жидкости,
• рестарт.

Если простейшая автоматика дешевая, то здесь уже цены повышаются, и это вполне можно отнести к минусам (дороже I, но не дотягивает до III поколения, что несколько снижает целесообразность приобретения БУ из-за одного лишь отказа от гидроаккумулятора).

Блок управления

Третье поколение автоматики ↑

Из устройств III поколения собирают мощные, надежные, энергоэффективные системы автоматики для скважинных насосов. Несмотря на сохранение основополагающего принципа, разница между традиционными простейшими и современными приборами солидная. Солидна и стоимость последних, но вложенные средства они отрабатывает на все 100 %, в том числе значительно увеличивая срок службы насоса и создавая серьезную экономию энергии за счет тонкой настройки.

Скважинные насосы оснащают стандартными двигателями. При включении они начинают качать воду на полную мощь, потребляя указанный максимум электроэнергии. Своими руками отрегулировать двигатель нереально, поскольку наблюдается постоянная разность значений: требуется разное количество воды, зависящее от забора — каждый раз перенастраивать скважинный насос (находящийся на глубине) не представляется возможным. Автоматика III поколения выполняет эту функцию легко — на двигатель подается ровно столько энергии, сколько потребуется для достижения заданного давления: для восполнения небольшого расхода система включает оборудование на малых оборотах.

Схема установки блока управления (срезать ватермарку)

Помимо тонкой регулировки напряжения, подаваемого на двигатель, автоматика III поколения оснащена всеми стандартными опциями и расширенными защитными: предохраняет прибор от перепадов напряжения, перегрева, сухого хода и прочее. Систему можно настроить на работу в различных режимах, что позволяет организовать водоснабжение по нестандартной, но оптимальной для конкретного дома схеме, изобилующей нюансами. Накопительный бак не требуется: датчики устанавливают непосредственно в трубопроводе, оборудовании и других местах. Получаемые с датчиков данные обрабатывает блок управления.

Простейшую автоматику для скважинного насоса вполне можно установить своими руками: монтаж сложностей не вызывает. Поплавок, блокиратор сухого хода в основном уже есть в приборах (если блокиратора нет, его можно установить).

Схема установки реле давления

Дополнительно приобрести нужно только гидроаккумулятор, реле давления, обратный клапан, предотвращающий потерю давления за счет оттока жидкости. Реле устанавливают на бак или на разводной коллектор. На трубу, по которой вода поступает в гидроаккумулятор, также монтируют очистные фильтры. Обратный клапан ставят на насос (чаще всего).

Подключение сводится к простым действиям:

1. Сборка системы.
2. Установка гидроаккумулятора.
3. Монтаж реле давления.
4. Подача питания (если нужно).
5. Настройка верхнего порогового значения давления (путем вращения гайки).
6. Настройка нижнего порогового значения давления.
7. Пуско-наладка: тест и при необходимости дополнительная настройка.

Давление в гидроаккумуляторе накачивают простым насосом. В этом и состоит роль человека (больше ничего не требуется — далее система работает сама).

Установку автоматики II и III поколений своими руками проводить не рекомендуется. Тонкая настройка блока управления, правильное размещение датчиков — сфера деятельности специалистов. Устройства сложные, требуют специфических знаний и навыков. Лучше один раз оплатить монтаж автоматики, чем своими руками вывести из строя дорогостоящий электронный блок управления. Что касается выбора, то надо брать либо первое, либо третье поколение: установка устройств второго как оборудование скважины автоматикой не выглядит целесообразной.

Выбираем блок управления скважинным насосом

Скважинные и другие насосы с автоматическим управлением

Эксплуатацию подземного водозабора делает комфортной не только его правильное обустройство или грамотная подвеска скважинного насоса. Решающее значение имеет вариант подключения, который обеспечит наилучшее использование его возможностей и максимальный контроль над работой, не допускающий возникновения форс-мажоров.

В данной статье мы расскажем, что представляет собой блок управления скважинным насосом, и рассмотрим, какие варианты подключения насосного оборудования наиболее рациональны.

Автоматика для насоса

Пот термином «автоматика» подразумевается совокупность датчиков и реле, осуществляющих контроль силовой части оборудования и различные виды его защиты. Главная цель: уберечь насос и его мотор от воздействий, способных вывести механизм из строя, а так же систематизировать его работу.

Широкое распространение приобрели две схемы управления насосным оборудованием. Одна из них включает в себя внедрение в водопроводную сеть накопительного резервуара (гидроаккумулятора (см. Гидроаккумулятор для скважины: виды оборудования и способы его использования)).

В этом случае, управление осуществляется по уровню воды в нём. Вторая схема предполагает контроль давления непосредственно в напорном трубопроводе.

Контроль по уровню жидкости

Схема с накопительным баком ориентирована на своевременное накопление воды в резервуаре. От него она подаётся на коллектор или дополнительный насос для скважины (насос второго подъёма). Кстати, баков так же может быть несколько — это зависит от протяжённости трассы трубопровода или этажности здания.

Итак:

• Выглядит система так: внутри ёмкости устанавливают специальный электрод – так называется датчик уровня, и он, с помощью реле отслеживает нижний и верхний уровни воды. На минимальном уровне насос включается, и резервуар заполняется до тех пор, пока вода не достигнет верхней отметки. Необходимые уровни задают датчику перед подключением сети.
• Данные схемы используют не только в частных водопроводах, но и в поселковых водопроводных сетях, питающихся из общей артезианской скважины. Датчики-электроды устанавливают в крупных резервуарах, а гидроаккумуляторы бытового назначения оснащаются поплавковыми выключателями.

Схемы обвязки скважинных насосов: вариант с накопительным баком

• Этот вариант не столь надёжен, как электроды, но его применение обусловлено малым рабочим ресурсом. Поэтому, в таких системах предусматривается и аварийный слив – на случай, если автоматика не сработает. Поплавковыми датчиками нередко оснащаются и сами насосы, например: дренажные, ведь они погружаются в накопительный колодец, уровень жидкости в котором тоже нужно отслеживать.
• В целом, схема подключения с накопительным резервуаром вполне надёжна, и обеспечивает стабильность рабочего режима насосного оборудования. На крупных скважинах, где роль накопительного резервуара играет водонапорная башня, подача насоса определяется глубиной водозабора и высотой башни.
• При этом одноразовый цикл закачки воды, равен сумме объёма резервуара и объёма текущего расхода. Таким образом, вероятность кратковременных включений насоса исключается, что значительно продлевает срок его службы.

Насос для абиссинской скважины

• Это касается и малых систем водоснабжения, питающихся из неглубокого водозабора, например: мини-скважины (абиссинского колодца). В них для подачи воды нередко используют бытовые насосные станции, представляющие собой агрегат с насосом, мембранным баком и автоматикой в сборе.

И тут, как вы понимаете, главным условием стабильности работы системы является не цена или бренд насосного оборудования, а его грамотный подбор под параметры системы, и, конечно же, квалифицированное проведение пуско-наладочных работ.

Контроль над давлением в трубопроводе

В данной схеме, главным является датчик давления, и работа насосного агрегата направляется его командами. Реле ставят на трубопроводе, и настраивают на два основных показателя: давления, при котором насос должен запускаться, и верхней границе, достигнув которой ему следует отключаться.

• Вариант подключения, который вы видите на фото снизу, характерен для систем с индивидуальной скважиной, и нередко совмещается с первым вариантом, где присутствует мембранный бак. При малых объёмах расхода воды, так гораздо проще поддерживать необходимое давление в сети, а так же свести к минимуму возможность возникновения гидроударов.

Схема установки насоса в автономной сети

• Огромное значение имеет правильная настройка датчика, которая бы соответствовала и размеру ёмкости, и напорным характеристикам насоса. Необходимо, чтобы заданные границы давлений находились внутри диапазона рабочих параметров насоса, что позволит снизить частоту его запусков. На этот счёт, инструкция производителя даёт свои рекомендации, и при внедрении оборудования в систему, их нужно чётко придерживаться.
• Естественно, что реле давления делятся на промышленные и бытовые. Первые могут и не иметь шкалы настройки, обозначающей диапазон давлений — их настройка производится через манометр. Есть более надёжные варианты, отличающиеся высокой точностью настройки, и работающие через внешний пускатель.

Реле давления электронное

• Тип реле подбирается, исходя из расчётной мощности сети, и оказывает решающее значение при выборе автоматики и схем подключения. Бытовые датчики давления позволяют подключить насос к сети напрямую, не используя сложных схем — видео в этой статье ознакомит вас с данным процессом.
• Это самый простой, а потому и дешёвый способ подключения, но следует заметить, что на этом его преимущества и закончились. Такая экономия ведёт к перегрузке реле, которое быстро выходит из строя.
• Заменить-то его несложно, хотя реле тоже стоит денег. Проблема в том, что владелец сети, не будучи специалистом, вряд ли сможет восстановить настройки, и самостоятельно осуществить проверку режима её работы.

А это уже может привести к поломке насоса, со всеми вытекающими отсюда последствиями: демонтаж, ремонт и переустановка скважинного насоса. Поэтому, когда речь идёт о насосном оборудовании, стремление всё делать своими руками, может быть чревато.

Системы защиты насоса

Наибольшую опасность для насоса представляют перепады напряжения в электрической сети и перегрев двигателя. В руководстве по эксплуатации любого агрегата должно быть указано номинальное напряжение и допустимые отклонения.

Возьмём, к примеру, насос скважинный SN 60 85 Oasis – у него однофазный двигатель, рассчитанный на напряжение 220/230В. Для европейских производителей это стандартный номинал, и его придерживаются так же многие азиатские страны, как в данном случае, Таиланд. Трёхфазные двигатели обычно рассчитаны на 400В.

Реле напряжения и тока

Проще всего обеспечить стабильное напряжение – произвести подключение скважинного насоса через трансформатор с соответствующей мощностью. Но это удовольствие не самое дешёвое: недёшево стоит и сам стабилизатор, и электроэнергия, которую он тоже потребляет.

Реле контроля напряжения

Поэтому, в автоматические системы управления насосами, имеются в виду бытовые варианты, практически всегда встроено реле напряжения. При отклонении показателей от заданного диапазона, оно отключает мотор. В 3х-фазных двигателях, реле может контролировать асимметрию или последовательность фаз.

Перегрузка двигателя

От перегрузки двигатель обычно защищён дополнительно токовым тепловым реле, которое настраивается в соответствии с номинальным током насоса. Но проблемы у двигателя могут возникнуть не только в связи с электропитанием, но и вынужденной работой «всухую».

• Такой защитой оснащают все насосы, и она может осуществляться в двух вариантах. Первый – это всё тот же поплавковый датчик, о котором говорилось выше. Он не позволит насосу работать, если уровень воды снизился до минимальной отметки, а значит, насосу не грозит режим «сухого хода».

Насос скважинный Pedrollo 4 block 2 13

• В некоторых моделях, таких, как скважинный насос 4 block 2 13 от известного итальянского производителя, наряду с поплавком устанавливают специальное реле. Оно отслеживает значение тока, либо сдвиг фаз тока в двигателе.
• Получается двойная защита: если поплавок по какой-то причине не сработал, и в проточной части уже нет воды, которая в погружных моделях является и охлаждающей жидкостью, и смазкой для подшипников – двигатель отключается благодаря команде реле. Подобный казус может случиться, если мощностные характеристики насоса превышают дебит скважины.
• Если это единичный случай, то ничего страшного не произойдёт, но если насос вынужден постоянно работать в таком режиме – надолго его не хватит. Так что двойная защита никогда не помешает. Практически все производители предлагают для своих моделей те или иные варианты пускозащитных устройств, которые дублируют встроенную защиту насоса.

Насос скважинный СН 50

• Есть блоки с печатными платами, которые осуществляют контроль через встроенные в них датчики – все те, о которых было сказано выше. Как правило, они настроены на определённые значения, и изменить эти параметры уже невозможно. Если плата вышла из строя, то проще купить новый прибор, чем заменить её.
• Наиболее сложными конструктивно, являются пускозащитные устройства на базе контроллеров, являющимися, по сути, микропроцессорами. Они улавливают малейшие изменения условий работы двигателя: температуру, сопротивление обмоток статора, последовательность чередующихся фаз — что уже говорить о перепадах напряжения.
• Кроме того, они позволяют осуществлять контроль учёта потребляемой энергии и рабочего времени. Такое устройство может быть подключено к компьютеру и настраиваться через него. Это дорогостоящие варианты, и используют их, в основном в тандеме с насосом большой мощности.
• В этом случае, использование такой автоматики экономически целесообразно, так как расходы на возможный ремонт насоса, могут значительно превысить стоимость защитного устройства. Стоит сказать, что установить и настроить его без соответствующего специалиста, вряд ли получится.

Инверторный блок со встроенным частотным преобразователем

• Самый лучший вариант защиты для бытового насоса — это использование частотного преобразователя. Принцип его работы достаточно прост. Электрический ток, попадая на платы, выравнивается с помощью встроенного стабилизатора. Преобразователь быстро оценивает показатели насоса и подаёт ему энергию точно в таком количестве, какое требуется для безопасной работы.
• Главное достоинство этого устройства заключается в том, что оно контролирует число оборотов двигателя, не позволяя увеличивать скорость вращения ротора, и тем самым, оберегает его от перегрузок. А они непременно возникают, когда сила тока возрастает.
• Инверторный блок управления насосом включает в себя не только частотный преобразователь, но и весь необходимый комплекс защитных датчиков. Он обеспечивает не только аварийное отключение, но и плавный запуск и выключение агрегата, что предупреждает возникновение гидроударов в трубопроводе.

А ещё, установка инвертора избавит от необходимости внедрения в систему гидроаккумулятора – вот вам и экономия.

Конструктивная защита скважинного насоса

Мы говорили о встраиваемых и подключаемых защитах для насосного оборудования. Но есть ещё и защита конструктивная, ориентированная, в основном, на уменьшение негативных последствий абразивного воздействия примесей в воде, на рабочие органы насоса. Наглядным примером такого решения являются скважинные насосы с «плавающими рабочими колёсами».

• В основном, это многоступенчатые модели для глубоких скважин, с диаметром корпуса не менее 4 дюймов (или 100 мм). Колёса в них не зафиксированы жёстко на валу, а могут перемещаться вдоль него, от одного направляющего аппарата к другому. Вот за это они и получили своё название «плавающие». Лишённый лишней нагрузки, вал может быстрее вращаться, благодаря чему улучшаются напорные характеристики агрегата.

Скважинный насос 100 мм

• Сам вал подвешен на осевой опоре, а опорой для колёс являются кольцевые бурты направляющих аппаратов. В целях снижения трения между ними, в нижних и верхних сегментах рабочих колёс установлены опорные шайбы. Для их изготовления используются нечувствительные к трению композитные материалы.
• Давление, создаваемое усилием и собственным весом колес, передаётся на осевую опору вала, затем на направляющий аппарат и корпус. С целью уменьшить механическое воздействие песка на осевые опоры, изготовители стараются уменьшить количество опор в секциях.

Таким образом, достигается и ещё один положительный эффект: в полости рабочей камеры появляется дополнительное пространство, что даёт возможность увеличить количество ступеней, а соответственно, и мощность агрегата.

Автоматика для скважинных насосов

Бесперебойное автономное водоснабжение загородного дома практически всегда основано на артезианской скважине. Оборудование, использованное для подъема воды с большой глубины, относится к высокотехнологичному сегменту. Учитывая сложность управления системой автономного водоснабжения, для того, чтобы обеспечить стабильность поступления воды к каждой точке водоразбора, необходимо использовать систему автоматического управления.

Наиболее известна система автоматического поддержания давления в водопроводе частного дома. В ней участвуют скважинный насос, реле давления, гидроаккумулятор. Если бы насос качал воду напрямую из скважины в душ или кран на кухне, были бы постоянные скачки давления, а все сантехническое оборудование в скором времени вышло бы из строя из-за гидроударов, создаваемых насосом. Частое включение насоса также негативно сказалось бы на сроке его службы.

Широкий ассортимент управляющих блоков, реле и датчиков для подобных задач сегодня массово производится промышленностью. Вы можете приобрести готовый комплект автоматики. А можете подобрать его поштучно. Это позволяет избежать стандартных решений и собрать более эффективную систему автоматического управления, настроив ее конкретно под Вашу скважину.

Из чего состоит система автоматического управления?

• Коллектор распределяет воды по водоразборным точкам в доме и на участке.
• Реле давления отслеживает заданные верхний и нижний предел заданного диапазона давления в гидроаккумуляторе, на основании чего включает или выключает насос. Купленное реле может иметь заводские настройки, которые нужно обязательно сверить с требованиями Вашей системы водоснабжения.
• Плавный пуск защищает систему водоснабжения от гидроудара, продлевает ресурс насоса.

датчик сухого хода, обратный клапан, коллектор

• Манометр информирует об уровне давления в гидроаккумуляторе. Очень важен для выяснения причин неполадок.
• Датчик сухого хода выключит насос при падении уровня воды в скважине, а также в любом другом случае, если вода перестанет поступать в насос. Это защитит дорогое оборудование от поломки и от не менее дорогих работ по его ремонту или замене.
• Оборудование для защиты насоса от различных негативных событий в электросети (скачки напряжения и т. д.)

Купить готовое или собрать самому?

Как видим, в принципе нет ничего сложного в покупке и установке нескольких отдельных блоков для автоматического управления водоснабжением и для защиты оборудования. Что же предпочесть — готовое заводское или собрать все самому?

Взвесим «плюсы» и «минусы» в каждом случае:

• Готовый универсальный блок настроен на конкретный тип оборудования. Если у Вас установлено именно оно, то ничего настраивать не придется.
• Не нужно искать в магазинах, собирать и настраивать отдельные узлы и блоки для системы автоматического управления.

автоматические блоки управления насосом

• Вы получаете заводскую гарантию на купленное изделие.
• Цена универсального блока выше, чем альтернативного варианта, собранного из отдельных узлов.
• При выходе из строя какой-либо одной функции, универсальный блок управления придется везти в сервис целиком.
• Поштучный подбор отдельных узлов и блоков позволяет найти оптимальные модели с характеристиками, которые подходят конкретно для Вашего случая.
• При поломке одного узла в собранной системе меняется только вышедший из строя узел. Система управления продолжает работать.
• При появлении более совершенной модели того или иного узла замена также происходит быстро, при этом система автоматического управления отключается только на короткое время замены.

Варианты систем автоматического управления

Насос для автономного водоснабжения всегда должен снабжаться системой управления. Это обеспечит не только стабильное поступление воды и Ваше комфортное проживание, но и защитит водоподъемное оборудование от чрезмерного износа и поломок.

насосная станция с системой автоматического управления

• Хорошим примером выступают насосные станции, где вся система водоснабжения и все составляющие автоматического управления смонтированы в одном блоке — двигатель, насос, небольшой гидроаккумулятор, датчик давления, манометр, блок управления насосом. Технически данная система не очень сложная, так как насосная станция представляет собой поверхностный насос для подачи воды из неглубоких скважин и колодцев. Однако для решения своей типовой задач — летнее водоснабжение небольшого дома или бани, данный вариант вполне подходит.

промышленные системы управления водоснабжением

• При организации водоснабжения из скважины существует этап обустройства. Все оборудование может размещаться либо в кессоне, либо в доме. Так как речь идет о бесперебойном круглогодичном водоснабжении большого дома, элементы системы также имеют большие габариты и требуют больше места для установки. В основном, конечно, полезную площадь занимает гидроаккумулятор, имеющий объем от 100 л до нескольких сот литров. Вариант с кессоном и без кессона имеют свои преимущества и выбираются в соответствии с требованиями заказчика и объективной ситуацией на участке. Например, при высоком уровне грунтовых вод кессон монтировать очень сложно и рекомендуется часть водоподъемной системы устанавливать в доме.

Условия размещения автоматики

Выбирая вариант обустройства скважины, учитывайте, что:

• Насосную станцию размещайте как можно ближе к скважине или колодцу. Это облегчит подъем воды.
• Насосная станция при работе довольно сильно шумит. Установите ее в отдельном техническом помещении, подвале и т.д. Если предполагается зимнее водоснабжение, помещение и подвал должны быть теплыми.
• Автоматика должна размещаться как минимум в непромерзающем помещении, то есть температура должна быть выше 0 С в самые суровые морозы.
• При сомнениях в обеспечении положительного температурного режима на месте размещения автоматики и водоподъемного оборудования, следует дополнительно утеплить кессон, построить над скважиной отапливаемый павильон и т.д.
• Доступ к автоматике и остальному водоподъемному оборудованию должен быть свободным в любое время суток и сезон года.

Вариантов обустройства скважин достаточно много. Вы можете не только подобрать блоки и узлы для автоматического управления системой автономного водоснабжения самостоятельно, но также выбрать лучшее место для ее размещения.

принцип работы и схемы установки

Классическая автономная система водоснабжения особой сложностью не отличается: скважинный насос активно перекачивает воду, которая через трубы, переходники и распределители поступает к конечному потребителю. При таком раскладе бесперебойная работа всецело зависит от человеческого фактора. Стоит неправильно определить мощность прибора, и он может выйти из строя. Избежать досадных ситуаций поможет установка нехитрых приспособлений. Заводского производства или изготовленная своими руками автоматика для скважинного насоса способна контролировать функционирование системы водоподачи и вовремя устранять все неполадки.

Несмотря на разницу в цене и функционале, современные автоматические блоки работают по одной и той же схеме – различные датчики отслеживают уровень давления и корректируют его по мере необходимости.

Наглядным примером может послужить принцип действия простейшего реле давления:

• Прибор устанавливается на две позиции – максимальное и минимальное давление в системе – и подключается к гидроаккумулятору.
• Мембрана гидроаккумулятора реагирует на количество воды, то есть на уровень давления.
• При достижении минимально допустимого уровня включается реле, которое запускает насос.
• Насос прекращает работу, когда срабатывает верхний датчик.

Более продвинутые системы, функционирующие без гидроаккумулятора, могут быть оснащены дополнительными опциями, но главный принцип работы автоматики для скважинного насоса остается неизменным.

Простейшая схема подключения автоматики

Первое поколение ↑

К первому (простейшему) поколению автоматики относят следующие приборы:

• Реле давления;
• Гидроаккумулятор;
• Датчики-блокираторы сухого хода;
• Выключатели-поплавки.

О реле давления было сказано выше. Поплавковые выключатели реагируют на критическое понижение уровня жидкости, отключая насос. Датчики сухого хода предотвращают перегрев насоса – если в камере отсутствует вода, система перестает функционировать. Как правило, подобная схема используется в поверхностных моделях.

Простейшую автоматику для скважинного насоса можно легко установить своими руками. Система подойдет также для дренажного оборудования.

Пульт управления находится в помещении

Второе поколение ↑

Блоки-автоматы второго поколения представляют собой более серьезные механизмы. Здесь используется электронный контролирующий блок и несколько чувствительных датчиков, закрепленных в разных местах трубопровода и насосной станции. Сигналы с датчиков поступают на микросхему, которая ведет полный контроль за работой системы водоснабжения.

Электронный «сторож» в режиме реального времени реагирует на любые отхождения от нормы. Кроме того, он может быть оснащен дополнительными функциями:

• Температурный контроль;
• Аварийное отключение системы;
• Проверка уровня жидкости;
• Блокиратор сухого хода.

Важно! Большим минусом такой схемы автоматики для скважинных насосов является необходимость тонкой настройки, склонность к поломкам и довольно высокая цена.

Третье поколение ↑

Третье поколение представлено мощными системами с расширенным количеством функций. Главная их особенность – возможность тонкого контроля насосного двигателя. В большинстве случаев прибор работает на одинаковой мощности, вне зависимости от того, насколько это необходимо. Например, стандартная автоматика включает насос даже в том случае, если кто-то открыл кран на кухне буквально на несколько секунд. При таких темпах ресурсы оборудования заканчиваются гораздо быстрее, чем хотелось бы. Последнее поколение автоматики тщательно следит за состоянием «сердца» водопроводной системы, уменьшает его износ и помогает сократить расходы на электричество.

Важно! Если у вас нет опыта в водоснабжении, своими руками автоматику для скважины установить не получится. Только специалист может определить, по какому алгоритму лучше программировать систему.

Автоматическая насосная станция объединяет в себе несколько функций

Изготовленная своими руками автоматика для скважинного насоса зачастую обходится дешевле заводского комплекта оборудования. При покупке узлов по отдельности всегда можно подобрать оптимальный вариант для приобретенной модели насоса, не переплачивая за ненужные дополнительные опции.

Важно! Такая самодеятельность требует определенного уровня знаний. Если вы не можете назвать себя специалистом, лучше приобрести насосное оборудование с предустановленной автоматикой.

Основные схемы сборки ↑

Среди схем автоматики для скважинных насосов хорошо зарекомендовали себя следующие виды:

• «Насос на бочонке»

Все узлы автоматики собираются в одном месте. При этом гидроаккумулятор может находиться на поверхности, а вода для него подводится по трубе или гибкой подводке. Схема подходит как для поверхностных, так и для глубинных насосов.

• Контролирующий блок на гидроаккумуляторе

При таком размещении рекомендуется соединять коллектор системы с подающей трубой насоса. Получается распределенная станция – агрегат находится в скважине, а блок управления с гидроаккумулятором установлен в доме или подсобном помещении.

• Распределенная насосная станция

Блок автоматики находится возле коллектора холодной воды, поддерживая в нем постоянный уровень давления. Напорный трубопровод отходит от самого насоса. При такой схеме лучше использовать поверхностные модели.

Современный автоматический блок

Советы по установке ↑

Чтобы автоматическое оборудование служило вам верой и правдой, необходимо заранее позаботиться о правильном месте его установки:

• Помещение должно круглогодично отапливаться.
• Чем ближе к скважине находится выносной блок, тем лучше. Идеальный вариант – оборудовать небольшую бойлерную возле кессона.
• Чтобы избежать потерь давления, устанавливайте насосную станцию в непосредственной близости от коллектора.
• Если оборудование будет находиться в доме, проведите качественную звукоизоляцию помещения.

Автоматика для скважины призвана обеспечить бесперебойную работу оборудования. Это вовсе не означает, что защитные устройства будут функционировать сами по себе и не потребуют вашего вмешательства. Как минимум два раза в год необходимо производить осмотр и профилактическое обслуживание всех элементов насосной станции. Если вы не знаете, как это сделать, не геройствуйте и вызывайте специалистов. Лучше разово потратить небольшую сумму, чем потом ремонтировать поврежденную автоматику или покупать новое насосное оборудование.