Что такое автоматика для насоса и зачем она нужна?

Что такое автоматика для насоса и зачем она нужна?

Автоматика для поверхностных и погружных насосов используется в системах автономного водоснабжения для бесперебойной подачи воды из колодцев и скважин к точкам водоразбора. Это отдельные приборы или блоки, собранные в одном корпусе.

Виды автоматики для скважинных и поверхностных насосов, и какие задачи они решают

Для монтажа в автономных системах водоснабжения применяют отдельные элементы автоматики или блоки, выполняющие сразу несколько функций. Устройства автоматизации постоянно совершенствуются и их условно разделяют на поколения. Самым простым вариантом является оборудование первого поколения, а самым технически передовым — третьего.

Установка автоматических устройств может обеспечивать:

• Эффективное управление водоснабжением частного дома, дачи, магазина или другого объекта. Процессы включения/выключения происходят при определенных условиях в автоматическом режиме без участия человека и контроля с его стороны.
• Защиту насосного и другого оборудования от давления, выходящего за верхний и нижний допустимые пределы, сухого хода.
• Возможность рационально создавать и расходовать запас воды.
• Устойчивое функционирование системы при пониженном напряжении электросети.
• Защиту оборудования от перепадов напряжения и коротких замыканий.

Автоматика первого поколения

Автоматические устройства первого поколения чаще всего используются в системах с гидроаккумулятором. Они монтируются по отдельности, поэтому занимают достаточно много места.

Гидроаккумуляторы

Гидроаккумуляторы — это емкости разного объема с металлическим корпусом и пластичной прокладкой (мембраной) конической, грушевидной или другой формы. Мембрану чаще всего изготавливают из бутила — эластичного воздухонепроницаемого искусственного каучука, прочного и устойчивого к растяжению и воздействию воды. Этот материал обладает антибактериальными свойствами, поэтому соответствует санитарно-гигиеническим нормам.

Вода поступает в мембрану, которая отделена от стенок корпуса воздушной прослойкой. В корпусе имеется ниппель, через который подкачивается или стравливается воздух. С помощью изменения объема воздуха в гидроаккумуляторе создается нужный напор воды, подаваемой к точкам водоразбора.

Реле давления

Самым распространенным автоматическим устройством является реле давления. Оно регулирует работу насоса в соответствии с установленными границами давления в гидроаккумуляторе — верхней и нижней.

Механическое реле настраивается двумя гайками, расположенными внутри корпуса. Манометр в этом случае не используется.

Электронно-механические модели представляют собой цилиндрические корпуса с медной или латунной мембраной. При росте давления вода смещает мембрану, благодаря чему контакты электроцепи размыкаются, подача электрической энергии к насосу прекращается, и он отключается. При падении давления ниже минимально допустимого значения контакты замыкают электроцепь, и насос включается. Электромеханические реле устанавливаются в комплекте с манометрами.

Манометр

Манометр — прибор, с помощью которого контролируется давление воздушной прослойки в гидроаккумуляторе. Оптимальный показатель — 1,5-2,0 атмосферы.

Реле сухого хода

В системах без гидроаккумулятора может устанавливаться реле сухого хода, которое защищает водяной насос от работы при отсутствии в скважине воды, то есть от перегрева. Чаще всего устройство устанавливается на всасывающей трубе.

Реле потока

Реагирует на появление потока воды в подающей магистрали. При открытии крана по трубопроводу течет вода, на которую автоматика реагирует запуском насоса. При закрытии кранов поток воды прекращается, насос отключается.

Поплавковые механизмы

Поплавковые механизмы могут встраиваться в насосную установку или устанавливаться отдельно. Эти устройства отключают насос в момент, когда жидкость достигает верхней границы в гидроаккумуляторе, что позволяет избежать затопления дома.

Пресс-контроль

Пресс-контроль представляет собой намагниченный лепесток, находящийся в воде. Если вода в трубопроводе пропадает, устройство отключает насос. Пресс-контроль предотвращает гидроудары, возникающие при резком прерывании потока.

Принцип работы системы автоматики первого уровня

На гидроаккумуляторе устанавливается штуцер с пятью отводами. Один из отводов служит для подключения штуцера к аккумулирующей емкости. К четырем другим подсоединяют: реле давления, манометр, обратный клапан и трубу, подающую воду к точкам водоразбора.

Система работает следующим образом:

• Насос после включения закачивает воду в гидробак до определенного давления, заданного на реле.
• После достижения нужного значения давления насосное оборудование отключается.
• После включения точек водоразбора давление в гидробаке снижается.
• При достижении нижнего значения давления насос включается для восстановления запаса воды в баке.

Автоматика второго поколения

Такие устройства используются в системах автономного водоснабжения с гидроаккумулятором или без него. Основным отличием от первого поколения является компоновка датчиков в единый корпус. Это решение значительно экономит полезное пространство.

Информация от датчиков поступает к электронному контроллеру, который ее обрабатывает и принимает соответствующие решения. Блок имеет графический интерфейс для отображения данных.

В блоке могут находиться:

• реле давления и манометр;
• датчик сухого хода и протока;
• датчик температуры.

Если система не оснащена гидробаком, блок устанавливается на напорный выход насоса. Блоки могут быть рассчитаны на работу с определенным типом насосного оборудования. В этом случае их настройка не требуется. В других случаях автоматику настраивают в соответствии с характеристиками скважинных и поверхностных насосов.

Автоматика третьего поколения

Это технически передовые блоки, в которых собраны устройства контроля и автоматики. С их помощью можно контролировать давление, сетевое напряжение, изменять обороты насоса.

В таком блоке присутствует частотный преобразователь. Это устройство регулирует работу насосного оборудования изменением подаваемой на него мощности. Режим работы зависит от количества потребляемой воды. При наличии частотного преобразователя пороги давления не устанавливаются. При открытии одной точки водоразбора насос включается в щадящем плавном режиме. Если используется несколько точек водоразбора, автоматика увеличивает мощность.

Модули третьего поколения позволяют организовать эффективную работу системы водоснабжения без гидроаккумулятора, что значительно экономит полезное пространство.

Другие преимущества этого решения:

• защита оборудования от преждевременного выхода из строя при сухом ходе, разрыве трубопровода, резких перепадах напряжения;
• возможность осуществлять точную настройку и регулировку работы насосного оборудования;
• экономия электроэнергии.

Такая автоматика работает только при наличии электрического тока, поэтому при ее установке необходимо обеспечить резервный источник электроснабжения (бензо- или дизель-генератор), на который переключается питание насоса при исчезновении централизованного электропитания.

Выбор автоматики для скважинных и поверхностных насосов

Установка автоматики при организации автономных систем водоснабжения необходима, если требуется частое включение и отключение насоса, а также поддержание постоянного давления.

Автоматика первого поколения

Ее выбирают, если требуется собрать устройства, соответствующие конкретным условиям работы. Оборудование не содержит сложных электронных схем, поэтому стоит недорого, и его можно установить самостоятельно.

Автоматика второго поколения

Использование блоков с электроникой позволяет обойтись без установки гидроаккумулятора большого объема. Достаточно монтажа бачка на 5 л во избежание гидроударов при резком прекращении потока. Такой вариант стоит дороже, чем оборудование первого поколения, и для его реализации целесообразно привлечь специалистов.

Автоматика третьего поколения

Это самое дорогостоящее и технически передовое решение. Оборудование третьего поколения устанавливают:

• в системах ответственного назначения;
• при желании обеспечить удобное пользование системой индивидуального водоснабжения;
• при одновременном обслуживании нескольких скважин.

Устанавливать сложные устройства и необходимые в этом случае шкафы управления, настраивать автоматику и запускать ее в работу могут только специалисты, имеющие соответствующую квалификацию.