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.
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.
Электронная автоматика с возможность переключения программ
Установка погружной помпы и ее подключение
Для установки погружной помпы обычно используют оголовок, помещенный в кессонную яму вместе с оборудованием или адаптер, врезанный в боковую стенку обсадной трубы. В последнем случае все автоматические узлы помещаются в жилом доме или отдельном хозяйственном строении.
Рис.13 Схема подключения и установки глубинных насосов в скважину
Автоматика для скважины должна выбираться по основным критериям, к которым относится, стоимость, связанная с применяемым погружным электронасосом. При использовании недорогих электронасосов отечественного или китайского производства достаточно применения простейших автоматических приборов — функции дорогих управляющих блоков с такими агрегатами не будут полностью реализованы. Если приобретается дорогой аппарат (например электронасос Grundfos за 1000 у.е.) с частотным регулированием скорости вращения электродвигателя, использование любых других устройств кроме родного модуля Grundfos PM2 не имеет никакого смысла.
Установка поверхностного электронасоса
Насосное оборудование с автоматикой устанавливают в помещении или кессоне. Использование последнего варианта обходится дороже, но в некоторых случаях он предпочтительнее. Поверхностным аппаратам трудно или невозможно поднять воду с глубины более 8 м.
Кессон позволит опустить агрегат ниже поверхности на 1 м, повышается давление. На станции установлено все необходимое, подсоединяют только патрубки.
Диаметр входного элемента 25 или 35 мм. На другой конец через фитинг устанавливают обратный клапан. Опускают трубу в скважину, чтобы она на 1 м погрузилась в жидкость. Через заливное отверстие станцию и приемный патрубок заполняют водой. Включают агрегат если соединения герметичные, будет закачиваться вода.
Протяжённость водопровода и количество узлов
Хотя вода по системе будет перемещаться горизонтально, потерь в узлах и трубах не избежать. Приобретаемое оборудование рекомендуется покупать с запасом мощности до 20%.
Эти устройства также делятся на две категории:
- центробежные, имеющие более высокую цену и лучшую производительность;
- вибрационные, стоящие меньше и работающие хуже.
Вибрационные насосы имеют всасывающий клапан, который может располагаться:
- в верхней части прибора;
- в нижней части устройства.
Возможность избегать попадания донной грязи, в первом варианте, может компенсироваться проблемой в работе при низком уровне воды в скважине.
Второй вариант имеет обратные стороны – возле дна такой насос засасывает глину, при этом, низкий уровень воды станет помехой в разы меньше.
Установка вибрационных приборов не рекомендуется в песчаных скважинах, которыми принято считать все каналы, выполненные до глубины межпластовых или грунтовых вод.
Рейтинг лучших бюджетных реле
Если ведется поиск недорогих конструкций, то их можно приобрести по 10$. Характеризуются простым устройством и набором базовых характеристик, а также низкой точностью. Однако, основной недостаток заключается в эксплуатационном сроке. Самый дешевый набор – не лучший вариант для покупки. Первоначальные затраты будут минимальными, однако вскоре потребуется покупка нового реле или вспомогательных комплектующих.
В том случае, если не планируются большие траты, но необходимо наладить бесперебойное водоснабжение, то следует обратить внимание именно на среднюю ценовую категорию. Такие модели отличаются приемлемым показателем точности и высокой надежностью
Стоимость набора составит 20-40$. Среди основных достоинств следует отметить прекрасную функциональность по приемлемой стоимости. Именно благодаря этому на них повышенный спрос среди современных потребителей.
Italtecnica PM/5-G
Реле итальянского производства. Оптимальная подпитка осуществляется от сети в 220 В. Внутри системы вода не должна превышать температуру в 40°С. Основной показатель регулируется в диапазоне 1,2-2,5 бар. Для выключателя этот показатель составляет 1,8-4,5 бар. В комплект входит патрубок с резьбой ¼. Допустимый показатель мощности – 15,4 тыс. Вт.
Цена – 700 руб.
Italtecnica PM/5-G
Достоинства:
- приемлемая цена;
- ручная регулировка;
- сборка.
Недостатки:
не обнаружены.
Aquario PS-5/2
Итальянская сборка от известного бренда. Питается от сети 220 В. При этом коэффициент рабочего напора составит 10 бар. Заводские настройки стандартизированы: выключение – 2,8 бар, включение 1,4 бар и менее. Ручная регулировка допускает и позволяет работать в диапазоне 1-5 бар. Заявленный класс защиты IP54. Функционирует в системах с холодной водой, при этом температура рабочей среды не должна превышать 40°С.
Стоимость – 650 руб.
Aquario PS-5/2
Достоинства:
- приемлемая стоимость;
- дизайн;
- присутствует возможность ручных настроек;
- качество сборки;
- класс защиты.
Недостатки:
встречаются подделки.
Джилекс РДМ-5
Прекрасная модель от отечественного производителя. Подпитка от сети осуществляется от 220 В. Заявленный класс защиты – IP44, что позволяет осуществлять монтаж в помещениях с повышенным уровнем влажности. Становится возможным установка вспомогательных помп, чья мощность не будет превышать отметку в 1100 Вт. Температура воды в системе не должна превышать 35°С.
Цена – 600 руб.
Джилекс РДМ-5
Достоинства:
- приемлемая стоимость;
- быстрый монтаж;
- класс защиты.
Недостатки:
- часто попадается брак;
- заявленный класс защиты не спасет корпус от скорой коррозии;
- контакты быстро выгорают.
WWQ RD-2
Модель от российского производителя. Функционал позволяет работать в системах, где температура воды не превышает 40°С. Резьба ¼ используется для присоединения агрегата к системе. Стоит отметить, что для обеспечения нормальных показателей, оно не должно превышать 0,5 Мпа. Питается от сети в 220 В. Производителем обозначен класс защиты IP44. Это позволяет осуществлять монтаж в помещениях с повышенным уровнем влажности. Также корпус защищен от попадания мелкого сора внутрь изделия.
Цена за комплект – 550 руб.
WWQ RD-2
Достоинства:
- приемлемая стоимость;
- показатель надежности;
- простота монтажа;
- защита корпуса от влаги и пыли.
Недостатки:
габаритов присоединительного патрубка может оказаться недостаточным для осуществления комфортного монтажа.
Unipamp LP-3
Бюджетный прибор от проверенного временем отечественного производителя. Представляет собой реле защиты от сухого хода. Подпитка осуществляется от 220 В. При этом температура внутри системы не должна превышать отметку в 40°С. Заявленный класс защиты IP44, поэтому может применяться в помещениях с повышенным уровнем влажности. ¼ — диаметр для присоединения. При напоре в 0,5 бар и менее, осуществляется отключение оборудования. Таким образом, прибор не будет работать вхолостую при отсутствии воды. Также следует отметить, что используемая рабочая среда выполняет функцию охлаждения, в котором прибор нуждается. Цепь разомкнется при показателе в 2,8 бар.
Цена – 500 руб.
Unipamp LP-3
Достоинства:
- приемлемая стоимость;
- имеется защита от холостого хода;
- надежность;
- простота конструкции.
Недостатки:
эксплуатационный срок.
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
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.
Обратный клапан
Пропускает воду только в одном направлении, из скважины в систему водоснабжения. Элементы клапана – крышка, корпус, пружина, тарельчатый шток с резиновой прокладкой. В колодезных насосах со встроенной автоматикой этот клапан уже есть. Если он не встроен, то его ставят отдельно, сразу за скважинным насосом.
Под напором воды тарелка смещается и пропускает воду в трубу. При обратном движении тарелка упирается в выступы (седло) и герметично закрывает просвет клапана.
Компания Загород рекомендует обратные клапаны ITAP (Италия). Корпус клапана изготовлен из латуни, диск из нейлона, а уплотнение из жесткого каучука NBR. Рабочие температуры – от -20 до 100 градусов Цельсия. Также хорошо себя зарекомендовали клапаны Tiemme, Danfoss, Valtec.
Автоматика и подключение скважинного насоса «Малыш»
Особое место среди множества моделей погружных насосов занимает «Малыш». С ним знакомы практически все дачники и жители загородных домов, пользующиеся скважинами. Даже если впоследствии приобретался более мощный агрегат, то раскачка скважины производилась именно вибрационным «Малышом».
Для долговечной эксплуатации насосов «Малыш» крайне необходим гидроаккумулятор
Прежде чем разбираться, какая нужна автоматика для насоса «Малыш», стоит рассмотреть его технические характеристики:
- производительность насоса – 430 л/мин. (без подъема);
- подъем на высоту до 40 м;
- мощность двигателя – 250 Вт.
Забор воды может быть верхним и нижним, что зависит от модели. При верхнем положении всасывания двигатель лучше охлаждается, так как в ходе работы полностью находится в воде. Также не происходит ненужного всасывания ила или других нежелательных частиц со дна скважины.
Что касается автоматики для вибрационного насоса, в том числе и для «Малыша», то подойдут самые стандартные модели. Большая часть насосов «Малыш» имеет встроенную защиту от перегрева, который может возникнуть при перепаде напряжения или работе насухую. Необходимо дополнительно приобрести только командное реле. Относительно применения гидроаккумулятора ситуация следующая: данному агрегату для поддержания долговечности эксплуатации он крайне необходим. Стоит подключить к системе мембранный бак емкостью 25-50 литров, именно такой объем оптимален при мощности насоса «Малыш».
Для вибрационных насосов «Малыш» подходят стандартные модели автоматики
Из каких частей состоит автоматика для скважины
В настоящее время существуют различные виды автоматики, начиная от простейших дискретных приборов и заканчивая малогабаритными блоками с широтно-импульсной модуляцией. Все ее виды можно разделить на три группы в зависимости от используемых технологических разработок и диапазона выполняемых функций.
Первое поколение
В этом случае автоматическое управление осуществляется с помощью простейших узлов, к которым относятся:
- Реле давления и холостого хода. Их функционирование подробно описано выше, приборы несложно своими руками установить в трубопровод и настроить.
- Гидроаккумулятор. Представляет собой емкость для сбора воды, объем которой может колебаться в значительных пределах, основное назначение — поддержка напора и компенсация гидроударов в системе.
- Манометр. Элемент, необходимый для контроля давления и настройки гидрореле.
Рис. 9 Автоматика для насоса 1-го поколения
Блоки управления второго поколения
Модули данного класса существенно отличаются от первого вида за счет следующих параметров:
- все дискретные детали, включая объемный гидроаккумулятор, смонтированы в одном модуле;
- существенно расширены выполняемые функции;
- настройка параметров производится электронным способом;
- многие модули рассчитаны на функционирование с конкретными моделями электронасосов и имеют предустановленные настройки.
Автоматизация управления насосом модулями второго поколения позволяет реализовать следующие функции:
- Отключение помпы спустя несколько секунд при повышении давления выше допустимых параметров или отсутствии жидкости в магистрали.
- Защиту обмотки от холостого хода.
- Возможность тонкого регулирования настраиваемых параметров.
- Электронная индикация, отражающая гидравлические показатели и состояние оборудования.
- Гашение гидроударов за счет установки гидроаккумулятора небольшого объема.
- Плавный пуск, увеличивающий срок службы насосного агрегата.
- Антицикличность, предотвращающая многократное включение электропитания в случае утечки в трубопроводе.
Рис. 10 Автоматика для скважины — модули 2-го поколения
Третье поколение
Третьему поколению автоматики присущи все перечисленные функции второго с дополнительной возможностью регулировки скорости вращения вала электродвигателя. Эта особенность дает следующие преимущества:
- Насосный двигатель работает с учетом водозабора, включая высокие обороты при большом объеме потребления и замедляя свою скорость при малом потоке.
- В модуле отсутствует гидроаккумулятор — в нем нет необходимости, так как водоподача происходит плавно без скачков.
- В водопроводе всегда поддерживается постоянный напор.
- На 30 — 40% экономится электроэнергия при функционировании двигателя в экономичном режиме на малых оборотах.
Модульная автоматика для скважины — преимущества и недостатки
Преимуществами использования автоматики в модулях 2 и 3 поколения являются следующие особенности:
- Все узлы собраны в одном блоке, который занимает мало места и легко подключается к водопроводу.
- Приборы обладают широкими функциональными возможностями для управления.
Рис. 11 Автоматика для скважины 3-го поколения
- При использовании увеличивается срок службы электронасоса и других узлов водопроводной магистрали, происходит экономия электроэнергии.
- Упрощается процедура контроля, диагностики, настройки и управления.
- За счет постоянного давления в системе повышается комфортность пользования водопроводом.
К недостаткам можно отнести следующие особенности:
- Большая стоимость модулей третьего поколения, которая в несколько раз превышает второе и на порядок больше первого.
- Работоспособность приборов сильно зависит от напряжения в сети.
- Многие системы рассчитаны на работу только с определенной маркой электронасоса, имеют фиксированные настройки и не подходят для использования с другими приборами.
Рис. 12 Схема установки поверхностного насоса
Электронные блоки управления насосами
Электронные блоки автоматики для насосов водоснабжения дома имеют многочисленные преимущества в сравнении с устройствами из первой категории и состоят из следующих элементов и функций:
- Датчик давления. Именно он задает насосу команды » Друг, пора включаться» и «Друг, пора выключаться».
- Реле протока. Если не будет протока (закончилась вода в источнике водоснабжения или закрыт кран), то реле протока распознает это, подаст сигнал автоматике, которая выключит насос.
- Защита от сухого хода. Она работает на основе датчика давления и реле протока.
- Индикаторы состояния. Сигнализируют об определенных режимах работы автоматики, например, о чрезвычайном режиме.
- Функция автоматического насосного перезапуска. Осуществляется в том случае, если сработала защита от сухого хода.
- Обратный клапан. Система с встроенным обратным клапаном держит давление после себя, соответственно, может подойти не во всех случаях. Так, если планируется установить водоразбор между источником водоснабжения и автоматикой, то система обратного клапана не позволит это сделать. Поэтому, если требуется разбор воды между источником и автоматикой, то нужно установить обычную автоматику (из первой категории).
- Встроенный гаситель гидроударов. Его незаменимость состоит в том, что он защитит всю систему водоснабжения от поломки, вследствие резких скачков давления.
- Встроенный манометр. Или же световая / цифровая индикация давления в системе. То есть, не требуется дополнительно его докупать, как в случае с устройствами из первой категории.
- Плавный пуск. Определенные устройства этой категории способны плавно запускать насос, что, значительно, увеличивает срок его службы.
- Антицикличность. Функция антицикличности незаменима в том случае, если отсутствует гидроаккумулятор, и в системе водоснабжения существует небольшая протечка (например, не плотно прилегает клапан унитаза). В этом случае, насос будет вынужден бесперебойно включаться и выключаться, что, в конечном итоге, приведет к поломке какого-либа узла. Антицикличность распознает протечку и отключит насос.
Как видно, устройства автоматики из второй категории обладают существенными достоинствами, гарантирующими долгую и стабильную работу насосной станции для водоснабжения дома.
Особенности электронной автоматики
Применительно к электронным блокам управления насосами, нужно отметить несколько важных моментов:
- Определенные устройства не позволят регулировать давление включения и выключения насоса, поскольку такой параметр определен производителем как неизменный.
- Некоторые устройства способны выключаться только по достижении насосом максимального уровня давления. Иногда эта функция может вызвать неудобства, например, уровень давления в 5 Бар довольно велик для обычной дачи или загородного дома, для обеспечения водоснабжения которых вполне хватит и 3 Бар. Соответственно, возникает необходимость регуляции уровня давления, что потребует от владельца дополнительной покупки редуктора давления, который стоит весьма недешево.
Поэтому, очень важно перед покупкой какой-либо автоматики для насоса ознакомиться с параметрами самого устройства, что убережет систему водоснабжения от повышенной нагрузки, а также от сбоев и поломок. Некоторые владельцы, по той или иной причине, не хотят устанавливать гидробак
В таком случае, целесообразно найти в инструкции к устройству отметку о том, поддерживает оно эту функцию или нет. Хотя специалисты советуют монтировать гидроаккумулятор, даже если по инструкции он необязателен. При правильной работе автоматики даже небольшой гидробак объемом на 50 литров сократит количество включений и выключений насоса. В этом случае не требуется установка устройств с функцией антицикличности, так как гидробак решит проблему небольшой утечки в системе водоснабжения. Если же установка гидроаккумулятора совершенно невозможна, следует приобрести хотя бы гаситель гидроударов (если он не встроен в автоматику)
Некоторые владельцы, по той или иной причине, не хотят устанавливать гидробак. В таком случае, целесообразно найти в инструкции к устройству отметку о том, поддерживает оно эту функцию или нет. Хотя специалисты советуют монтировать гидроаккумулятор, даже если по инструкции он необязателен. При правильной работе автоматики даже небольшой гидробак объемом на 50 литров сократит количество включений и выключений насоса. В этом случае не требуется установка устройств с функцией антицикличности, так как гидробак решит проблему небольшой утечки в системе водоснабжения. Если же установка гидроаккумулятора совершенно невозможна, следует приобрести хотя бы гаситель гидроударов (если он не встроен в автоматику).
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.
