Автоматика на глубинный насос без бака. Блоки управления и реле давления насосов

Реле давления и блоки управления применяются для автоматической работы насоса или насосной станции. В данной рубрике также представлены поплавковый выключатель, манометр и датчик сухого хода, необходимые для корректной работы техники.

Особенности работы оборудования

Реле давления предназначены для включения и отключения всасывающих устройств в зависимости от давления в системе. Когда давление снижается, контакты реле замыкаются, и насос автоматически включается. При повышении давления до верхнего предела контакты размыкаются и насос отключается. Таким образом, поддерживается необходимый диапазон давления в системе водоснабжения. Верхний и нижний пределы срабатывания реле регулируются с помощью двух прижимных гаек внутри корпуса реле. Производители обычно устанавливают значения равные 1,4 атмосферы для включения насоса и 2,8 атмосферы для отключения оборудования.

Блоки управления насосами применяются для автоматической работы насосов и для защиты от «сухого» хода. Насос включается при достижении нижнего предела давления в системе водоснабжения, который обычно регулируется в диапазоне 1,5 - 3,5 атм. Отключается насос при отсутствии потока жидкости, т.е. когда краны закрыты или вода отсутствует в устройстве. Благодаря этой особенности блок управления (в отличие от реле давления) предотвращает работу насоса в режиме «сухого хода» и препятствует тем самым выходу его из строя. Большинство из них оснащаются световыми индикаторами.

Что еще может пригодиться

Датчик сухого хода для насоса автоматически отключает электрический насос при отсутствии жидкости. Применяется для защиты техники от перегрева при перекачивании жидкостей и в системах полива.
Поплавковый выключатель для насоса необходим для управления и автоматизации работы садовых и погружных насосов. Включение и выключение насоса происходит при достижении заданного уровня воды в источнике или в резервуаре. Все поплавковые выключатели используются для защиты погружного насоса от «сухого» хода.
Манометр предназначен для измерения давления жидкости в системе водоснабжения. Использование этого прибора позволяет производить быструю и точную настройку датчиков давления, а также обеспечивает постоянный визуальный контроль за работой оборудования. При покупке манометра стоит обратить внимание на максимальное рабочее давление прибора.

Важным составляющим элементом для комфортного времяпрепровождения в загородном доме является наличие автономного водоснабжения. Однако не всегда есть возможность подключиться к централизованным сетям водоснабжения. В этом случае на участке придётся бурить скважину или копать колодец. Но этого недостаточно для полноценного обеспечения дома водой. Ведь вы не собираетесь таскать воду вёдрами. Чтобы создать полностью автоматическое водоснабжение, потребуется насосное оборудование и дополнительная автоматика, а также определённая схема управления насосом. Для бесперебойной работы насоса используется система управления, которая может собираться по разным схемам. Именно их мы и рассмотрим в нашей статье.

Необходимость использования автоматики

Чтобы система водоснабжения загородного дома была автоматической и работала без вашего вмешательства, необходим автомат (система автоматики), которая будет поддерживать определённое давление в системе и управлять запуском и остановкой насосного оборудования.

Чтобы управление насосом было простым и надёжным, помимо стандартной аппаратуры общего назначения (контакторов, магнитных пускателей, переключателей и промежуточных реле) используются специальные устройства контроля и управления. К ним можно отнести следующие изделия:

струйные реле;
датчики контроля давления и уровня жидкости;
электродные реле;
ёмкостные датчики;
манометры;
поплавковые датчики уровня.

Варианты управления насосным оборудованием

Для управления погружным насосом используются следующие виды приборов:

пульт управления, состоящий из блока необходимых механизмов;
прессконтроль;
автомат для управления, который поддерживает определённое давление в системе водоснабжения.

Пульт управления – это довольно простой блок, который позволяет уберечь насосное изделие от перепадов напряжения и коротких замыканий. Автоматический режим функционирования можно получить, если подключить блок управления к реле давления и уровня жидкости. В некоторых случаях пульт управления присоединяют к поплавковому датчику. Цена такого блока управления невысокая, но её эффективность без использования защиты насоса от работы на сухую и реле давления под сомнением.

Совет: для самостоятельного монтажа лучше использовать блок со встроенной системой.

Блок управления в виде прессконтроля имеет встроенную пассивную защиту от работы на сухую, а также оборудование для автоматизированной работы насоса. Для управления системе требуется контролировать ряд параметров, а именно давление жидкости и уровень потока. К примеру, если расход воды превышает 50 литров в минуту, то насосное оборудование под управлением прессконтроля работает без остановки. Автомат срабатывает и отключает насос, если водяной поток уменьшается, а давление в системе повышается. Если расход жидкости меньше 50 литров в минуту, то насосное изделие запускается при снижении давления в системе до 1,5 бар. Такая работа автомата особенно важна при резких скачках давления, когда нужно сократить количество запусков и остановок насоса при минимальном расходе.

Автомат для управления, который позволяет поддерживать постоянное давление в системе, необходимо использовать там, где любые скачки давления крайне нежелательны.

Внимание: если показатели давления будут постоянно завышены, то расход электроэнергии увеличится, а КПД насоса наоборот понизится.

Шкаф управления

Наиболее совершенный автомат для контроля над работой насосного оборудования – это шкаф управления. В это устройство встроены все необходимые узлы и предохранительные блоки для управления погружным насосом.

С помощью такого шкафа можно решить множество задач:

Оборудование обеспечивает безопасный плавный запуск двигателя.
Осуществляется регулировка работы частотного преобразователя.
Устройство отслеживает эксплуатационные параметры системы автономного водоснабжения, а именно давление, температуру жидкости, уровень воды в скважине.
Автомат выравнивает характеристики тока, подающегося на клеммы двигателя, а также регулирует частоту вращения вала насосного оборудования.

Также есть шкафы управления, которые могут обслуживать несколько насосов. Эти изделия могут решать ещё больше задач:

Они будут контролировать периодичность работы насосов, что позволит увеличить срок службы агрегатов, поскольку благодаря блоку управления может обеспечиваться равномерный износ механических частей.
Специальные реле будут отслеживать непрерывную работу насосных изделий. При выходе из строя одного агрегата, работа будет перекладываться на второе изделие.
Также система автоматики может самостоятельно контролировать исправность насосного оборудования. Во время длительного бездействия насосов будет предотвращаться их заиливание.

В стандартную комплектацию шкафа управления входят следующие узлы и элементы:

Корпус в виде стальной коробки с дверками.
На основе крышки корпуса изготавливается лицевая панель. В неё встроены кнопки пуска и остановки. На панели устанавливаются индикаторы работы насоса и датчиков, а также реле для выбора автоматического и ручного режима работы.
Возле входа в аппаратный отсек шкафа устанавливается устройство контроля фаз, которое состоит из 3-х датчиков. Этот блок отслеживает нагрузку по фазам.
Контактор – это изделие для подачи электрического тока на клеммы насоса и отключения агрегата от сети.
Предохранительное реле для защиты от короткого замыкания. В случае замыкания будет повреждён плавкий предохранитель, а не обмотка электродвигателя насоса или узлы и детали шкафа.
Для контроля над работой агрегата в шкафу стоит блок управления. Здесь есть датчики переполнения, запуска и остановки насоса. При этом клеммы этих датчиков выводятся в скважину или гидробак.
Для управления вращением вала электродвигателя используется частотный преобразователь. Он позволяет плавно сбрасывать и наращивать частоту вращения двигателя при запуске и остановке насосного оборудования.
Датчики температуры и давления присоединяются к контактору и предотвращают запуск насоса в неподходящих условиях.

Простейшая схема управления

Применение простой схемы оправдано для обустройства водоснабжения небольшого дачного дома. В этом случае ёмкость для сбора воды лучше разместить на небольшом возвышении. Из накопительного бака по системе трубопроводов вода будет поставляться в разные места приусадебного участка и в дом.

Совет: в качестве накопительной ёмкости можно использовать металлическую, пластиковую или деревянную бочку или бак.

Самую простую схему управления насосным оборудованием несложно реализовать самостоятельно, поскольку она состоит из небольшого числа элементов. Главное достоинство такой схемы – надёжность и простота установки.

Принцип работы данной схемы управления состоит в следующем:

Для включения и отключения насосного оборудования используется контактное реле (К 1.1) нормально-замкнутого типа.
Схема подразумевает два режима работы – подъём воды из скважины и дренаж. Выбор того или иного режима осуществляется при помощи переключателя (S2).
Для контроля уровня воды в накопительной ёмкости используются реле F 1 и 2.
При снижении воды в баке ниже уровня расположения датчика F1 происходит включение питания через переключатель S При этом катушка реле будет обесточена. Запуск насосного оборудования происходит при замыкании контактов на реле К1.1.
После подъёма уровня жидкости до датчика F1 произойдёт открывание транзистора VT1 и включение реле К1. При этом контакты нормально-замкнутого типа на реле К1.1 разомкнутся и насосное оборудование отключится.

В данной системе управления используется маломощный трансформатор, который можно взять во вращательном приёмнике. При сборке системы важно, чтобы на конденсатор С1 подавалось напряжение не менее 24 В. Если у вас нет диодов КД 212 А, то вместо них можно использовать любые диоды с выпрямленным током в пределах 1 А, при этом обратное напряжение должно быть более 100 В.

Автономные (децентрализованные) системы водоснабжения обустраиваются по определенным схемам, требующим точного расчета всех параметров. Но одной лишь прокладки труб, установки в источник устройства для перекачки жидкости недостаточно, чтобы обеспечить эффективность и надежность инженерной коммуникации. Без автоматики, управляющей работой насоса, не обойтись. В наиболее простом исполнении она представлена реле давления , которое его периодически (при необходимости) включает/выключает.

В трубных системах, где установка такого бака невозможна (нежелательна), или при сложной схеме коммуникации, где необходим качественный контроль нескольких параметров, используется более совершенная автоматика управления насосным оборудованием (блочного типа) с включением различных датчиков. Информация по устройствам данной группы – по этой ссылке .

Реле давления – краткий обзор моделей

Принцип функционирования всех изделий этой категории идентичен. Алгоритм самый простой: давление в системы снизилось ниже критического – реле включает насос в работу; повысилось до максимально выставленного значения (при настройке) – разрывает контактами цепь его электропитания.

1. Юнипамп

Хорошая отечественная разработка, отличающаяся высоким качеством и приемлемой стоимостью. Поставляется на рынок в различных модификациях.

Особенности

Предназначены для работы с насосами мощностью до 1,5 кВт.
Манометр, встроенный в корпус реле давления. Следовательно, устанавливать измерительный прибор отдельно не нужно.
Присоединения – на четверть дюйма.

2. Грундфос

Надежные реле давления от датского производителя с безупречной репутацией «GRUNDFOS».

Особенность

Высокая степень защищенности (IP52). Такие изделия пригодны для установки даже в местах с избыточной влажностью (сырые подвалы, кессоны и так далее).
Надежность в работе.
Некоторые модификации (к примеру, FF 4-4 или 4-8) относятся к приборам слаботочным. Непосредственно в сеть пром/напряжения их включать нельзя, только через «промежуточное звено» в виде специального устройства (преобразователя).
Внушительный сортамент. Реле отличаются в основном значением верхнего предела срабатывания.

Многие специалисты едины во мнении – большая часть стоимости реле давления «Грундфос» приходится на «узнаваемость» бренда. Анализ же эксплуатации такой автоматики показывает, что отечественные аналоги ни в чем «датчанам» не уступают, хотя цена на них значительно ниже.

3. Condor

Это образец немецкой промышленности, который завоевал много симпатий благодаря безотказности в работе.

Особенности

Реле давления – двухполюсное. То есть при срабатывании одновременно размыкаются обе цепи (фаза и ноль), что делает эксплуатацию системы более безопасной.
Регулировка производится вращением.
Универсальность настроек.
Возможно подключение манометра.
Стоимость высокая.

4. Danfoss (серия KP1)

Реле давления от известного датского производителя. Стоит дорого, но высокая цена вполне оправдана.

Особенности

Золоченые контакты. Следовательно, «залипание» исключено.
Наличие настроечной шкалы позволяет обходиться без показывающего прибора (манометра).

Это китайское изделие часто путают с реле «сухого хода», хотя его назначение в схеме совсем иное. Единственный плюс – низкая стоимость.

Но такая «дешевизна» имеет и обратную сторону. Вот лишь основные недостатки, которые отмечаются пользователями на тематических форумах.

Контакты не посеребренные (обычные). Следовательно, по причине их пригорания цепь в нужный момент может и не разомкнуться.
Влаго- и пылезащищенность – нулевые.
Гарантированный срок службы не отрабатывают – ломаются довольно быстро.

6. ITALTECNICA

Реле итальянского производителя. Совместно с насосами используется модификация PM/5. Привлекает не высокой ценой при отличном качестве и надежности. Монтируется в схемы управления контура ХВС. Пределы регулирования давления (бар ) – от 1 до 5 (нижний/верхний). Гарантия небольшая – всего год.

Если в системе водоснабжения установлен не насос, а станция, то она комплектуется модификацией G . Ее основное отличие – в пределах настройки – от 1,4 до 2,8.

Контактная группа – медные ламели.
Антипригарное покрытие – слой Ag-Ni.
Пластиковый корпус с изолирующей прокладкой.

Что учесть

Каждый владелец загородного дома хочет обеспечить его максимальным комфортом. А значит, тут никак не обойтись без постоянного водоснабжения. И для того чтобы система работала в автоматическом режиме, необходимо приобрести комплект автоматики для насоса. Автоматика предназначается для автоматизации работы как вибрационных, так и центробежных насосов. С его помощью вы можете без существенных затрат создать дома полноценную станцию управления насосом. В противном случае включать и выключать воду, следить за ее уровнем, давлением и т.д. придется вручную.

Автоматика для насоса: функции

Контроль состояния двигателя (автоматическое выключение его при превышении максимальной температуры, давления, напряжения). Оптимизация электропотребления. Поддержание постоянного давления в системе. Защита насоса от поломок по причине сухого хода.

Автоматика для погружного насоса: виды

Выделяют три вида устройств:

блок (пульт) управления;
пресс-контроль;
блок управления с механизмом поддержания давления.

Блок (пульт) управления

Это самый простой вариант автоматики для водяного насоса. Его задача – защита прибора от скачков напряжения и коротких замыканий. В большинстве случаев данный блок представляет собой обычный пульт управления, и для обеспечения автоматического режима работы устройства к нему необходимо приобрести дополнительно реле давления, реле уровня и поплавковый выключатель. И, хотя многих подкупает низкая стоимость такой автоматики для насоса, цена на нее увеличится за счет покупки вышеобозначенных устройств, а так же резервного аккумулятора.

Пресс-контроль

Данная автоматика для насосов водоснабжения оснащена встроенными системами защиты от сухого хода и отключением при резком увеличении давления. Хотя функционал у такого устройства шире, чем у предыдущего, его установка значительно сложнее.

Блок с поддержкой давления

Автоматика управления насосами с механизмом поддержания давления незаменима в тех местах, где недопустимы резкие скачки давления. За счет этого снижается расход электроэнергии и увеличивается КПД насоса.

Какое бы устройство вы ни выбрали, обязательно ознакомьтесь с инструкцией по его установке. В ряде случаев целесообразнее сразу вызвать специалистов, чем допустить ошибку при монтаже.