Что такое автоматика для насосов водоснабжения и зачем она нужна

Настройка

При юстировке механических приборов поступают следующим образом:

1. Снимают крышку реле.
2. Устанавливают точку отключения насоса — давление, выше которого напор в трубах подниматься не будет. Для этого вращают винт, поджимающий основную (большую) пружину.
3. Устанавливают точку включения насоса (минимальное давление в трубах). Для этого вращают винт, поджимающую дополнительную (малую) пружину.
4. Каждый раз запускают насос. По манометру проверяют правильность настройки.

Проще всего настраиваются стрелочные реле. На корпусе реле расположены два регулятора. Они легко поворачиваются отверткой с прямым шлицом.

При повороте левого регулятора изменяется положение флажка, указывающего на значение давления включения насоса. Правый регулятор отвечает за давление, при котором насос перестает работать.

Настройка электронных реле осуществляется с помощью кнопок, расположенных под цифровым дисплеем.

Общий порядок действий следующий:

1. Нажатием кнопки реле переводится в режим настройки.
2. Выбирается настраиваемый параметр.
3. Устанавливается его величина.

Конкретные действия можно выяснить в инструкции по пользованию реле. У разных моделей они могут значительно отличаться.

Пошаговая инструкция по настройке здесь.

Основные функции блоков автоматики для насосов

Колодцами и скважинами оборудовано большое количество загородных участков. Владельцы стремятся иметь автономный источник воды. Чаще это технический ресурс, который используется для полива. Но и в качестве питьевой такую воду применяют достаточно активно. По химическому составу она может значительно превосходить водопроводную воду, особенно если забор осуществляется с большой глубины.

Схема работы автоматики для насосов водоснабжения и скважины по эффективности не уступает центральным системам.

Для того чтобы процесс был оптимальным в техническом отношении и удовлетворял требованиям, многие предпочитают купить автоматику для скважинного насоса.

По функциональности механизмы можно разделить на два вида:

• регулирующая подачу воды автоматика;
• защитная система.

Регулирующие механизмы позволяют настроить необходимый поток. При поливе – более интенсивный, для бытовых нужд, в том числе и для подачи на нагревательные и бытовые приборы, – меньшей силы.

Защитный механизм предупреждает поломку агрегата в случае значительного перепада напряжения. В ситуациях, когда уровень воды изменился, выкачка невозможна, при включении осуществляется сухой ход.

Хорошо налаженная схема работы скважины и автоматики для насосов водоснабжения по эффективности функционирования не уступает центральным системам и даже в некотором отношении превосходит их. При пользовании индивидуальным источником исключаются перебои и отключения, затраты на электроэнергию меньше, чем оплата за количество потребленной из центральной системы снабжения воды. В тех случаях, когда возможно применение в качестве питьевой, перевес становится еще более значительным.

По функциональности автоматика делится на регулирующую подачу воды и защитную.

Автоматика для насоса «Джилекс»: виды, функции, совместимость с другими устройствами

Хорошо зарекомендовали себя на отечественном рынке и блоки автоматики для насосов «Джилекс 9001». Это универсальные устройства, которые совместимы со всеми моделями центробежных, вибрационных, вихревых и шнековых насосов. Для обеспечения максимально эффективной работы с насосными устройствами необходимо, чтобы последние обладали следующими техническими характеристиками:

Отлично зарекомендовала себя и автоматика «Джилекс».

• имели пропускную способность до 100 л/мин.;
• работали от напряжения в сети не выше 230 Вт;
• сила тока составляла 6-8 А;
• перекачиваемая вода не превышала температуру 75 °С;
• труба имела сечение 1 дюйм.

Очень важно правильно вмонтировать блок автоматики. Следует отметить, что устройства «Джилекс» питаются от обычной бытовой электросети

Устанавливаются аппараты только вертикально, синяя крышка должна находиться в верхнем положении. Монтируется автоматика между точкой потребления и насосом.

Автоматика для скважины «Джилекс» может быть разной модификации. В частности, в комплекте иногда отсутствуют измерительные приборы. В таких случаях манометр следует приобрести дополнительно и установить его на боковую панель.

Выпускает «Джилекс» и другие, более простые виды автоматики. К ним относятся системы «Краб». Они поддерживают необходимое давление в магистрали, при необходимости включают и выключают насос. В их конструкции есть фильтр, который очищает воду от твердых примесей.

Автоматика «Джилекс» устанавливается только вертикально.

Вариант реле РДМ-5 поддерживает в системе водоснабжения необходимый уровень давления. Прибор простой, компактный, недорогой. Соединяется с насосом при помощи электрошнура. Если давление падает, появляется контакт, насос начинает закачивать воду в систему. При нормальном (установленном пользователем) давлении контакт отсутствует, забор воды не производится.

Как выбрать насосную станцию для дома

Кроме типов насоса выбирая насосные станции для водоснабжения частного дома вам нужно обратить внимание на целый ряд параметров:

Расстояние от места водозабора до установки насоса. Определяет то, как близко должно располагаться оборудование к источнику воды.
Высота подъема воды — на какое расстояние относительно места забора воды может она подаваться. Учтите, что протяженные горизонтальные участки также должны учитываться.
Производительность  — это то количество воды, которое может подаваться в единицу времени. Чтобы рассчитать этот параметр, можно воспользоваться средними нормами расхода в зависимости от типа потребителя (смотрите таблицу).

Объем гидроаккумулятора. Чем больше его размер, тем больше воды у вас будет в запасе на случай отключения электричества. Но это — далеко не самый важный момент. Гораздо важнее, что при больших объемах реже включается насос, а это означает более длительный срок его эксплуатации. Но гидроаккумулятор — дорогая штука и чем он больше, тем дороже

Обратите внимание: похожие по строению расширительные бачки, хоть и стоят дешевле, покупать нельзя. Они для воды не приспособлены (используются для стабилизации давления в газопроводах) и быстро ломаются, к тому же вода становится непригодной для питья (появляется неприятный запах и привкус).

При выборе модели стоит обращать и на дополнительные функции. Полезная опция -защита от перегрева и от холостого хода (когда воды нет). Они продлевают срок жизни оборудования.

Еще можно выбрать корпус насоса. Его делают из стали, нержавейки, чугуна, полипропилена высокой плотности. Полипропиленовый — самый недорогой. Он не ржавеет, не передает шумы при работе. Но хоть он и повышенной плотности, это — пластик, и при неаккуратном обращении (при перевозке, например) его можно повредить. Второй по стоимости — стальной, но при использовании центробежного насоса корпус передает шум, а иногда еще и резонирует. Так что такие насосы работают громко.  Аналогичный, установленный в чугуне работает тише. Но при кислой воде чугун быстро ржавеет, что не радует: железа и так обычно в воде переизбыток. Самый оптимальный с точки зрения долговечности — корпус из нержавейки, но они — самые дорогие.

Что делать, если станции с требуемыми характеристиками нет? Собрать самому. Все требуемые запчасти имеются в продаже, соединяется все при помощи обычных фитингов. Как — смотрите в видео ниже. Собранная самостоятельно насосная станция обходится, кстати, дешевле, чем купленная в сборе, а ремонтировать вам ее будет проще: вы сами все подключали.

https://youtube.com/watch?v=gKOnfoGzKVU

Какие виды существуют?

Контроллеры различают по сложности конструкции и набору команд, которые они способны отправлять системе:

1. Механические датчики состоят из корпуса с одним выходом для присоединения к ответвлению трубы.

   Это самые дешевые модели, без индикации давления. Регулировка диапазона производится на глаз, поворотом прижимных гаек на пружинах.

2. Стрелочные имеют экран с двумя стрелками, которые показывают верхнюю и нижнюю границы и выставляются винтами. Имеют в комплекте вилку для подключения к электросети и розетку для соединения с насосом.
3. Электронные отличаются друг от друга набором функций:
   • все они управляют насосом, включают или выключают при выходе давления из заданного диапазона;
   • показывают текущее значение давления на экране, дают возможность тонкой настройки;
   • защищают от сухого хода с автоматическим многократным перезапуском;
   • предупреждают о протечках или разрывах трубопровода, выводят код ошибки на дисплей для диагностики неполадок;
   • в самых продвинутых моделях добавлена индикация неисправности гидроаккумулятора, которая высвечивается в случае повреждения мембраны или стравливания воздуха из бака.

Популярные модели реле

Среди многочисленных комплектующих систем водоснабжения, которые присутствуют на российском рынке, можно выделить основные категории. Дорогостоящие модели имеют верхний предел в 4-8 атм. Большинство мастеров советуют приобрести такие варианты как:

• Grundfos FF 4–8;
• Grundfos FF 4–4.

Предел у них стандартный – 8 и 4 атм. Главным преимуществом подобного приобретения станет возможность самостоятельной регулировки. Следует отметить, что обе модели относятся к категории слаботочных изделий, поэтому нецелесообразно подключать агрегаты к сети в 220 В. Для удобства использования рекомендуется воспользоваться специальным пультом управления. Также подобная покупка далеко не каждой семье по карману.

Зачастую покупатель делает выбор в пользу дешевого и доступного агрегата. К примеру, устройство на 4 атм обойдется в 4000 руб., в то время как его собрат на 8 атм в 6000 руб.

Недорогие модели также имеют предел в 5-8 атм. Примером могут служить конструкции MDR 5-8 и MDR 5-5. Показатель верхнего предела у них 8 и 5 атм соответственно. Первое приобретение обойдется в 2,9 тыс. руб., в то время как вторая в 2,1 тыс. руб. Монтаж обоих приспособлений осуществляется на мембранный бачок. Допускается подключение к сети в 220 В, а также при показателе в 380 В. Для первого случая понадобится однофазный насос. В другом случае потребуется покупка трехфазной модели. Показатели по току у них высокие. Также характеризуются превосходной степенью надежности.

Бюджетные конструкции. К таким относят PM-5 от итальянского концерна. С поставленными задачами справляется на 100%. Стоит отметить, что средняя цена на подобный продукт в разы меньше той, которая заявлена Grundfos. Цена устройства – 400 руб. Отлично работает в комплексе с бытовыми насосными установками

Среди положительных характеристик необходимо обратить внимание на показатель качества и способность работать с сетью в 220 В. Однако, в процессе подключения можно столкнуться с некоторыми сложностями

К сети в 320 В подключение не представляется возможным.

1 Зачем нужен частотный преобразователь?

Практически все современные насосы, реализующиеся в бюджетной и средней ценовой категории, спроектированы по принципу дросселирования. Электромотор таких агрегатов всегда работает на максимальной мощности, а изменение расхода/давления подачи жидкости осуществляется посредством регулировки запорной арматуры, которая меняет сечение пропускного отверстия.

Такой принцип работы имеет ряд существенных недостатков, он провоцирует появление гидравлических ударов, так как сразу же после включения насос начинает качать воду по трубам на максимальной мощности. Также проблемой является высокое энергопотребление и быстрый износ компонентов системы — как насоса, так и запорной арматуры с трубопроводом. Да и о точной настройке такой системы водоснабжения дома из скважины речи быть не может.

Вышеописанные недостатки несвойственны насосам, оснащенным частотным преобразователем. Данный элемент позволяет эффективно управлять давлением, создаваемым в трубопроводе водоснабжения либо отопления, с помощью изменения величины поступающей на мотор электроэнергии.

Схема работы насоса в разных режимах

Как можно увидеть на схеме, насосное оборудование всегда рассчитывается по параметру предельной мощности, однако в режиме максимальной нагрузки насос работает лишь в периоды пикового потребления воды, что бывает крайне редко. Во всех остальных случаях повышенная мощность оборудования является излишней. Частотный преобразователь, как показывает статистика, позволяет экономить до 30-40% электроэнергии при работе циркуляционных и скважинных насосов.

1.1 Устройство и алгоритм работы

Частотный преобразователь для насосов водоснабжения является электротехническим прибором, который преобразует постоянное напряжение электросети в переменное по предварительно заданной амплитуде и частоте. Практически все современные преобразователи выполнены по схеме двойного изменения тока. Такая конструкция состоит из 3-ех основных частей:

• неуправляемый выпрямитель;
• импульсный инвертор;
• система управления.

Ключевым элементом конструкции является импульсный инвертор, который в свою очередь состоит из 5-8 ключей-транзисторов. К каждому из ключей подключается соответствующий элемент обмотки статора электромотора. В зарубежных преобразователях используются транзисторы класса IGBT, в российских — их отечественные аналоги.

Система управления представлена микропроцессором, который параллельно выполняет функции защиты (отключает насос при сильных колебаниях тока в электросети) и контроля. В скважинных насосах для воды управляющий элемент преобразователя подключается к реле давления, что позволяет функционировать насосной станции в полностью автоматическом режиме.

Экономия электроэнергии при использовании ЧП

Алгоритм работы частотного преобразователя достаточно прост. Когда реле давления определяет, что уровень давления в гидробаке упал ниже допустимого минимума, передается сигнал на преобразователь и тот запускает электромотор насоса. Движок разгоняется плавно, что снижает воздействующие на систему гидравлические нагрузки. Современные преобразователи позволяют пользователю самостоятельно устанавливать время разгона электродвигателя в пределах 5-30 секунд.

В процессе разгона датчик сигнала непрерывно передает на преобразователь данные о уровне давления в трубопроводе. После того, как оно достигает требуемой величины, блок управления останавливает разгон и поддерживает заданную частоту оборотов мотора. Если подключенная к насосной станции точка водопотребления начнет расходовать больше воды, преобразователь увеличит давление подачи путем повышения производительности насоса, и наоборот.

Причины снижения давления в системе и как увеличить напор воды в насосной станции

Ситуации, когда напор воды в насосной станции не удовлетворяет требованиям, довольно частые. Не стоит торопиться регулировать работу автоматики водяного насоса. Для решения проблем прежде всего стоит провести следующую диагностику:

 
На напор воды влияет не только автоматика, но и состояние фильтров, воздушное давление в системе, герметичность всасывающего трубопровода.

1. Проверить состояние фильтров. Примеси песка, глины и другие элементы могут не только забивать фильтры, но и вызывать коррозию элементов системы, что обязательно скажется на эффективности работы насоса.
2. Измерить воздушное давление в системе. Его снижение также влияет на полноценное функционирование станции.
3. Убедиться в герметичности всасывающего трубопровода.

Если в результате вышеперечисленных действий проблемы не выявлены, необходимо вмешаться в работу автоматики: проверить состояние гидроаккумулятора и настроить реле давления для скважинного насоса. Довольно часто допускается ошибка, при которой выставляется высокий уровень нижнего давления. Станция в таком режиме практически не выключается, что, естественно, пагубно сказывается на ее функционировании.

Причиной слабого давления могут стать и повреждения мембраны, микротрещины бака. Иногда устранение дефектов невозможно, требуется полная замена гидроаккумулятора.

Давление воды в системе легко регулируется автоматикой.

Монтаж насосной станции

установка

• Водяной фильтр. Он предотвратит попадание мелких частичек и песка из колодца в гидробак или корпус насоса.
• Реле защиты от сухого хода, которое позволит насосу сохранить его работоспособность в момент его перегрева.
• Обратный клапан. Он пропустит к насосу воду, предотвращая ее стекание в колодец.
• Реле давления, позволяющее выполнять контроль давления в гидробаке.
• Блок автоматики, объединяющий в себе и реле давления, и защиту от сухого хода.
• Стабилизатор напряжения.

Установка насосной станции будет выполнена правильно, если было со всей ответственностью выбрано место ее расположения, учтена и глубина, с которой будет подниматься вода, и расстояние до источника воды. Обычно насосные станции устанавливают внутри жилого помещения. Тогда расстояние к скважине или колодцу может быть существенным, и это отразится на фактической глубине всасывания, которую рассчитывают по определенной формуле. В результате вычислений получится расстояние, которое не должно превышать 8 м. Если результат больше этой цифры, то установку станции выполняют максимально близко к источнику. Как правило, монтаж станции выполняют в надежно защищенном от влаги и холода приямке.

1 Какие особенности автоматического насоса?

Независимо от типа, автоматические насосные устройства имеют схожие задачи. Все дополнительные датчики и системы автоматизации защищают насосы от:

• работы «в холостую» в случае резкого обмеления источника;
• резких перепадов напряжения в сети, что может повредить электрическую часть прибора;
• резкого повышения температуры перекачиваемой среды, что может привести к перегреву двигателя.

Кроме того, при помощи автоматизации удается достичь более ровной подачи жидкости к точкам водопотребления, поддерживая при этом неизменный уровень давления в линии.

Принцип действия насосной автоматики зависит от конкретного типа устройства. Такая автоматика располагается относительного насосного аппарата в следующих вариантах:

• встроена в насос (насос повышения давления, поверхностные модели для полива);
• механизм соединен контактами с мотором и располагается в непосредственной близости (дренажные насосы для водоотведения);
• прибор является частью системы и устанавливается на напорный трубопровод (насосные станции для частного дома).

В ходе работы датчики контактируют либо с перекачиваемой средой, либо отслеживают состояние рабочих узлов прибора (конденсаторы и термореле).

Автоматика для насоса: что учитывать при выборе

При выборе автоматики для скважины с погружным насосом или же для колодца стоит принять во внимание два основных фактора:

• техническое состояние источника воды;
• функциональность, производителя и цену автоматики.

Что касается последнего, то паритет цены и качества – одно из основных условий, влияющих на выбор. Можно приобрести дешевый и малогабаритный китайский прибор, но следует понимать, что срок его эксплуатации будет ограниченный – 1-2 года при несложных условиях эксплуатации. Чаще всего к таким вариантам необходимо дополнительно покупать и устанавливать манометр.

При выборе автоматики для насоса нужно обращать внимание на техническое состояние источника воды, функциональность и цену изделия

Дорогие многофункциональные блоки оснащаются электронными системами, что обеспечивает более точный контроль за работой насоса. Если насос с гидроаккумулятором, то сама автоматика обойдется дешевле, чем модели для агрегатов без гидробаков. Дешевый китайский вариант для систем без гидроаккумулятора подыскать не получится.

При выборе автоматики важно также учесть состояние водяного пласта. Если уровень не уменьшается при значительном заборе воды, то совсем не обязательно приобретать устройство с функцией защиты от сухого хода

Вода – источник жизни

И как все ценное и важное, требует внимания, бережного и разумного отношения. Как только источник начинает иссякать, теряется комфортность

Проблемы всегда легче предупредить, чем решать, мучительно избавляясь от последствий. Правильно подобранная и установленная автоматика – залог стабильного водоснабжения.

Пошаговая инструкция, как подключить

Подробная схема монтажа датчика давления есть в инструкции, с которой продается устройство. В общем случае последовательность шагов одинакова.

Подключение к частотному преобразователю

Датчик подключают к инвертору в следующем порядке:

• монтируют датчик на трубопровод, соединяют устройство с высокочастотным преобразователем сигнальным кабелем;
• в соответствии со схемой, приведенной в документации, подключают провода к соответствующим клеммам;
• настраивают программную часть преобразователя и проверяют работу связки.

Для предотвращения помех и корректной работы инвертора для прокладки применяют экранированный сигнальный кабель.

К системе водоснабжения

Обычному датчику для монтажа на трубопровод требуется штуцер с пятью выводами:

• вход и выход воды;
• выход на расширительный бак;
• под реле давления, как правило, с наружной резьбой;
• ответвление под манометр.

К датчику подводят шнур от насоса для управления включением или выключением. Электропитание обеспечивается кабелем, который прокладывают к щитку.

Регулировка

Как настраивается автоматизированное водоснабжение частного дома, и в каких случаях нужна настройка оборудования?

Начнем со второго вопроса.

Регулировка позволяет:

• Увеличить давление отключения насоса и, тем самым, максимальный напор в водопроводе;
• Поднять давление включения, уменьшив дельту напора. Постоянные изменения давления в широком диапазоне неудобны, если вы, к примеру, моете посуду под тонкой струей воды;
• Уменьшить давление отключения и, вслед за ним, частоту включений насоса. Именно количество запусков определяет ресурс прибора: стартовые токи и значительные механические нагрузки в момент включения значительно сокращают срок службы любого оборудования;
• Изменить давление накачки гидроаккумулятора (давление в воздушном отсеке при пустом водопроводе), тем самым уменьшив или увеличив его вместимость;

Полезная емкость мембранного гидроаккумулятора в зависимости от давления накачки и настроек автоматики

Отрегулировать постоянное давление в водопроводе или на его отдельном участке (скажем, перед стиральной и посудомоечной машинами) с помощью редуктора.

Перейдем к способам настройки.

Реле

Если электронные реле настраиваются через панель управления, то в случае электромеханического устройства нам потребуется вскрыть его корпус.

Под крышкой вы увидите две пружины с гайками разного размера.

На фото — реле давления со снятой крышкой

Большая отвечает за давление выключения (вращение по часовой стрелке увеличивает его, против — уменьшает). Маленькая гайка при затягивании увеличивает дельту давлений между точками выключения и включения.

Настройка реле

Гидроаккумулятор

Для регулировки давления накачки нам понадобится найти на корпусе мембранного бачка ниппель. Обычно он скрывается под металлическим или пластиковым колпаком. Устройство и размер ниппеля ничем не отличаются от автомобильного или велосипедного золотника.

Ниппель в воздушном отсеке гидроаккумулятора насосной станции

Чтобы стравить воздух из мембранного бака, достаточно нажать отверткой или любым другим подходящим по размеру предметом на короткий стержень в центре ниппеля. Накачать его можно насосом или компрессором (желательно — с встроенным манометром).

Накачка мембранного бачка автомобильным компрессором

Редуктор

Регулировочный винт обычно скрывается под пластиковой крышкой на одном из торцов редуктора давления. Регулировка выполняется широкой плоской отверткой: поворот по часовой стрелке увеличивает напор воды во внутреннем водопроводе.

Винт для настройки редуктора