Автоматика для свердловинного насоса

Що робить людина, яка придбала або побудував приватний будинок, заміський котедж, дачу в районі, де немає централізованої мережі постачання води? Вірно, замовляє буріння свердловини і купує погружной або інший тип насоса. Правильно обрана відповідно до умов експлуатації та встановлена ​​відповідно до рекомендацій виробника автоматика для свердловинного і будь-якого іншого насоса дозволить отримати масу переваг застосування обладнання та гарантує повний комфорт використання добутої із свердловини води.

Роль автоматики для свердловинного насоса

Окремі пристрої або централізована станція управління свердловинним насосом вирішує цілий спектр завдань. Головна - забезпечення штатних режимів роботи обладнання. Залежно від побудованої схеми водопостачання, в приватному будинку або на дачі можуть застосовуватися пристрої першого, другого або третього рівня управління, які ще називають поколіннями. Однак незалежно від обраної схеми, автоматика дозволяє:

  • надійно захистити свердловинний насос від виникнення перевантажень та інших позаштатних режимів роботи;
  • стабілізувати подачу води;
  • виключити надлишкове вироблення свердловини;
  • забезпечити нормальний тиск води в системі для її комфортного споживання;
  • виключити можливість аварійних протікань;
  • гарантувати роботу водопровідної мережі в штатному режимі.

Але найпривабливіше, що робить автоматика, полягає в практично повній неучасть людини в управлінні і контролі роботи системи постачання води.

Одні з пристроїв, якими оснащується насос, можуть бути корисні навіть при ручному регулюванні. Наприклад, в системі, яка побудована на напірному баку великої місткості, піднятому на значну висоту для подачі води гравітаційним методом.

Перше покоління автоматики

Перший рівень захисту, або пристрої першого покоління мають найширше застосування. Вони захищають насос, здатні виключити надлишкове вироблення свердловини. Застосування засобів першого покоління дає можливість організувати повністю автоматичну роботу систем, побудованих як доповнення до існуючої водопровідної мережі. Підключення автоматики до свердловинного насоса із застосуванням проміжного гідроакумулятора дозволяє отримати продуктивну і надійну насосну станцію з розділеними частинами.

Пристрої першого рівня представлені:

  • реле тиску;
  • поплавковими датчиками контролю рівня;
  • блокаторами сухого ходу насоса.

Залежно від обраного методу подачі води, може використовуватися тільки частина пристроїв зі списку. Так, для захисту насоса в системах з повністю ручним керуванням потрібна наявність блокування сухого ходу. Це гарантує, що насос не зламається при виснаженні джерела або перевищенні показника максимального кавитационного тиску, коли в відібраної рідини утворюються бульбашки. Більшість хороших насосів відразу оснащуються подібними системами безпеки.

Поплавкові датчики будуть корисні в двох випадках:

  • для контролю рівня води в баку, з якого вона подається в систему трубопроводів будинку гравітаційним методом;
  • для запобігання виснаженню свердловини з малою продуктивністю.

Перший варіант застосування простий: в баку, розташованому на висоті, встановлюються два датчика. Один налаштовується на спрацьовування при досягненні максимального рівня рідини, робота другого побудована на зворотному принципі. Він сигналізує а падіння обсягу води нижче налаштованого межі.

Використовуючи найпростіший тригер, легко отримати повністю автоматичну реакцію і наповнення бака без участі людини. Однак досить установки тільки одного датчика, який зупиняє насос при досягненні максимального рівня води.

Захист свердловини дозволить мінімізувати її обслуговування, запобігти потраплянню землі та інших домішок в відбирається воду. Якщо продуктивність (швидкість заповнення водоносного шару) свердловини менше кількості води, яка забирається насосом, стінки циліндричного отвору в землі висихають. Найпоширеніший випадок з подібними характеристиками - водопостачання з колодязя з занурювальним насосом.

Догляд рідини від незахищених стінок свердловини викликає руйнування і обсипання грунту. У самому неприємному випадку, при певних характеристиках грунтів це може викликати закупорювання. Поплавковий датчик дозволить постійно тримати рівень води на безпечному показнику. Це захистить свердловину, однак власник системи повинен бути готовий до того, що насос перестане піднімати достатню кількість рідини для її комфортного споживання.

Контроль параметрів водопроводу вимагає ускладнення системи. Неможливо підключити реле тиску до глибинного насосу. Тому їх застосовують тільки в парі з гідроакумулятором. Це пристрій створює компенсаційний запас води, одночасно регулює тиск у водопроводі. Саме на контролі цього показника заснована робота реле.

При досягненні налаштованого значення блок управління виробляє відключення насоса. При падінні нижче встановленого показника нагнітач знову запускається.

Описані прилади та датчики - це не тільки автоматика для свердловини з занурювальним насосом. Вони можуть використовуватися і при побудові системи з дренажними, поверхневими нагнітачами. Принцип роботи автоматики ніяк не залежить від типу насоса.

Друге покоління автоматики

Якщо автоматика першого рівня розрахована на створення самостійної системи, яка подає воду в мережу трубопроводів, то в другому поколінні приладів і датчиків розраховане на безпосереднє підключення насоса до введення в будинок. Робота будується на контролі параметрів водопровідної структури.

У список пристроїв другого покоління входять:

  • блокатори сухого ходу;
  • температурні датчики насоса;
  • електроніка контролю параметрів енергоживлення і споживання;
  • проточні датчики тиску.

Найскладніший компонент з цього списку - електроніка контролю. Залежно від функціонального рівня вона здатна:

  • блокувати подачу напруги на насос при різкому аварійному кидку харчування в мережі;
  • стабілізувати напругу, згладжувати кидки;
  • захищати насос і мережу живлення від коротких замикань;
  • виконувати роль грозовий захисту;
  • відслідковувати температуру насоса і відключати його при перевищенні порогових значень;
  • контролювати рівень споживання струму, запобігати перевантаження та інші нештатні режими роботи насоса.

Найдорожчі електронні системи здатні забезпечувати плавний пуск і підтримку потужності, переданої нагнітача.

В даному класі виробів існує певне протиріччя: чим складніше система, тим більше вона ремонтопригодна. Якщо ж купується простий пристрій, вихід з ладу центрального чіпа часто вимагає заміни, порівнянної за вартістю з покупкою нового блоку. Електроніка автоматики монтується в єдиний шафа управління, де розташовані захисні УЗО і інші частини комутаційної структури.

Проточні реле тиску встановлюються врізкою в труби водопровідної мережі. Робота таких пристроїв досить зрозуміла: при досягненні вимірюваного показника налаштованому значенням подається команда на відключення насоса. При падінні тиску нижче встановленого порога виробляється пуск нагнітача.

Проточні реле застосовні в системах без гідроакумулятора. Однак і цей пристрій може встановлюватися із застосуванням автоматики другого покоління. Завдання гідроакумулятора без власного реле тиск полягає в створенні компенсаційного запасу рідини, що дозволяє зменшити кількість пусків насоса при відборі води з системи.

Установка насосної станції в колодязь для безпосередньої закачування води в систему будинку, оснащену автоматикою другого рівня, зручна в розрізі простоти, надійності, комплексного контролю. Однак вона показує хороші результати при досить великому відборі рідини. При малому може викликати посилення основної проблеми автоматичного управління насосом.

Третє покоління автоматики

Прилади третього покоління - найдорожче рішення. Однак їх установка виправдана. Щоб зрозуміти, чому, варто зупинитися на головній проблемі насосних станцій.

Проблема дискретної роботи насоса

Надійність і довговічність насосної станції мало залежить від допоміжних компонентів системи. Крильчатка турбінного колеса, інші вузли розраховуються на перекачку певної кількості рідини. Головна частина, яка перебуває під змінним навантаженням - електродвигун.

Нормальний режим роботи насоса - постійне включення. При цьому спостерігається стабільне виділення тепла, споживання струму, знос механіки. Найнебезпечніше моменти пуску двигуна. Токи різко зростають, відбувається інтенсивний локальний перегрів обмоток (пускових або основних), поступово зростає навантаження на компоненти схем управління. Тому, чим менше пусків відчуває двигун - тим довше він буде експлуатуватися.

Переваги автоматики третього покоління

Третє покоління автоматики зменшує до можливих меж дискретність роботи двигуна насоса. Крім цього, електронні системи виконують всі функції виробів автоматики другого рівня в плані захисту мережі і двигуна.

Схема підключення насоса, а також інших допоміжних частин структури водопостачання не змінюється, якщо для управління використовуються дорогі системи третього покоління. Головне, що вони роблять - здійснюють плавне управління свердловинним насосом. Справа в тому, що практично всі вироби не мають на увазі зміни обертів двигуна. При покупці дорогого насоса можна отримати вбудовані ступінчасті регулятори напору / швидкості, але все одно механіка роботи залишиться колишньою: включення - вихід на номінальну потужність - виключення.

Автоматика третього покоління здійснює зміна частоти подається на насос напруги, а також (в окремих випадках) - його чисельне значення. При цьому користувачеві пропонується кілька налаштованих варіантів, за яким буде здійснюватися подача води з колодязя в будинок насосом (або з іншого джерела). Наприклад, можна встановити режим мінімальної продуктивності або найменшого межі падіння тиску.

Власник системи третього покоління може як завгодно тонко регулювати роботу двигуна насоса, домагаючись якомога меншої кількості його пусків в годину, добу, тиждень. При цьому дорога електроніка запропонує всі корисні функції для підвищення ефективності і довговічності роботи нагнітача, такі, як плавний пуск, контроль тепловиділення, підтримка потужності.

Підключення глибинного насоса або пристрою іншого типу до структури управління третього покоління повністю прибирає необхідність участі людини в роботі будь-якої системи водопостачання. До того ж це значно знизить загальні витрати електрики.

Особливості підключення автоматики до насоса

Правила установки будь-якого пристрою контролю і регулювання прості: підключення автоматики до свердловинного насоса здійснюється строго за рекомендаціями виробника. Блокатори холостого ходу, датчики вимірювання температури встановлюються на насосі до його занурення в колодязь або свердловину.

Поплавкові пристрої розміщуються в свердловині або накопичувальному баку. Їх підключення може здійснюватися або до відповідного блоку розподілу харчування насоса, або для припинення подачі напруги зовні свердловини. Аналогічно працює реле тиску. Воно керує безпосередньо подачею напруги на насос, розміщується на блоці гідроакумулятора.

Єдине, що виробляється за одним сценарієм - настройка реле тиску, проточного або розташованого на баку компенсатора.

  1. Збирається система або виробляється монтаж пристрою проточного типу.
  2. Перевіряється стан елементів конструкції відповідно до вимог виробника.
  3. Проводяться відповідні комутації і підключення до мережі енергоживлення.
  4. Налаштовується верхній граничний діапазон реагування реле.
  5. Встановлюється дельта спрацьовування окремим регулятором.
  6. Подається вода в систему для контролю протікань.
  7. Проводиться повний запуск насоса для перевірки реагування реле.
  8. При необхідності, змінюються встановлені параметри регулювання.

Для настройки реле передбачаються гайки, невеликі поворотні блоки або головки під викрутку, ключ. Залежно від виробника і моделі пристрою може змінюватися механіка: встановлюватися верхня межа і дельта тиску або ж регулюватися обидві межі діапазону спрацьовування. Всі докладні дані про використаний способі настройки можна знайти в документації до обладнання.

Важливо! Щоб змонтувати щит управління і налаштувати роботу більш складних автоматичних систем другого і третього рівня, необхідні навички і знання електромеханіка. Якщо виконавець не впевнений у своїй кваліфікації, варто залучити до вирішення завдання професіонала або найняти спеціалізовану компанію.

висновок

За допомогою різних засобів автоматичного регулювання та керування можна побудувати стабільну, надійну систему водопостачання з застосуванням погружного або будь-якого іншого насоса. Вибір конкретного оснащення залежить від майбутніх умов експлуатації. Для дачі або заміського будинку, де живуть один сезон, цілком вистачить станції з автоматикою першого рівня. Складніша система дозволить постійно, в комфортних умовах споживати велику кількість води. А тим, хто хоче отримати гарантовану надійність, зручність, економію електроенергії, варто зупиняти вибір на дорогих автоматичних засобах управління третього покоління.

Комп'ютерна Допомога
Цифрова Техніка
Виробники TV