Шкаф управления насосами: виды, схемы подключения, обзор популярных моделей

Устройство и принцип действия

Для обеспечения водоснабжения частного дома подключение реле осуществляется одновременно к двум системам: водопроводу, электросети. Подключение прибора желательно провести по отдельной линии, тогда будет гарантирована более длительная и бесперебойная эксплуатация оборудования. Основные элементы электромеханического устройства давления воды для насоса:

• пластмассовый корпус;
• муфты для подключения кабеля;
• клеммы для подсоединения провода заземления;
• контакты подключения силовых проводов;
• кнопка ручного выключателя;
• гайка и пружина регулировки давления;
• основание;
• штуцер для подсоединения к системе.

Все управление осуществляется посредством мембраны, которая контактирует с водопроводом и представляет собой тонкую пластинку. Если давление в системе достигает максимального значения, то мембрана мгновенно реагирует и происходит отключение водяного насоса.

Низкий показатель давления не помешает пружине выгнуть пластину в обратную сторону, и произойдет включение помпы. Пружинный блок-реле давления для насоса состоит из двух деталей. В первую входит пружина, которая управляет минимальным значением давления и сдерживает основной напор воды.

Регулировочной гайкой проводится настройка минимального давления. Другой узел представляет собой пружину, которая контролирует максимальное значение, а регулировка осуществляется специальной гайкой. Принцип работы гидрореле заключается в том, что мембрана под действием потока воды проводит смыкание и размыкание контактов, которые включают или выключают помпу.

Происходит это благодаря тому, что реле находится в схеме с гидроаккумулятором, в котором мембрана разделяет воду и сжатый воздух. Когда насос работает, вода через мембрану давит на воздух, создавая некоторое давление, которое уменьшается по мере расхода жидкости. Регулировку проводят, ориентируясь на показания манометра:

• верхний порог давления — 2,8 кг/см²;
• нижнее значение — 1,4 кг/см².

Схема для поверхностного скважинного насоса

Условия разрешают установить помпу наверху. Тогда применяют схему для поверхностного скважинного насоса, который рекомендуется размещать рядом с источником. Преимущество наружного расположения заключается в свободной доступности к аппарату, если придется ремонтировать.

Эксплуатация поверхностного гидроагрегата не сложная. Устанавливают к водяной скважине насос, опускают шланг в резервуар, включают блок пускозащитной автоматики, нажимают кнопку «Пуск». Рекомендованное расположение для результативной работы, безопасности:

• в нескольких метрах, ближе к водозабору;
• как можно дальше от населенного пункта;
• в закрытом помещении, с вытяжной вентиляцией;
• на прочном фундаменте.

При подключении поверхностного водного агрегата задействуют:

• штуцер для соединений;
• рукав, шланг для водозабора;
• трубу вхождения в накопительный бак;
• набор поливных шлангов;
• фитинги, крепеж, хомуты.

Разновидности автоматики «Пампэла» для насосов центробежных и вибрационных

Среди автоматики для скважинных насосов особой популярностью пользуются агрегаты, произведенные ООО «Пампэла». Компания выпускает два вида устройств:

1. Предназначенные для вибрационных насосов. К ним следует отнести «Вистан-3».
2. Применяемые для центробежных насосов. Здесь выбор несколько шире: «Пампэла» КИВ-1Б3, «Пампэла» КИВ-1В3, «Пампэла» КИВ-1А3.

Устройство «Вистан»-3 может быть применимо при подаче воды из различных источников: водоемов, резервуаров, колодцев, скважин. Совместимо с насосами типа «Малыш», «Ручеек» и т. д.

К основным функциям данного вида автоматики можно отнести следующие:

• обеспечение плавного включения и выключения насоса при использовании стандартной пусковой системы;
• включение насоса при открытии крана, как говорится, после поступления определенной команды;
• защита от пагубного влияния перепадов напряжения, сухого хода;
• может эксплуатироваться как регулятор давления воды в системе.

Автоматика для скважинных насосов «Пампэла» пользуется особой популярностью

Глубинный насос для колодца с автоматикой «Пампэла» будет работать стабильно и прослужит гораздо дольше, чем устройство без подобной защиты.

Насосная автоматика «Пампэла» КИВ (1А3, 1Б3, 1В3) осуществляет контроль, управление и защиту работающего устройства. Обеспечивает включение без гидроудара, перезапускает систему после сбоев и аварий, защищает от перепадов напряжения, а также в условиях работы насоса при отсутствии водозабора.

Способы автоматизации скважин на воду

Самым простым и недорогим способом автоматизации скважин является их установка на механический
регулятор давления. Если у создаваемого водой давления слишком низкий уровень, то контакты насосного оборудования замыкаются, а затем осуществляется его включение. После перекрытия подачи воды кран должен быть закрыт, а уровень давления увеличен.

Установка реле давления, оснащенного манометром, производится в любой точке насосной системы, минусом которой считается отсутствие защиты от «сухого хода». Реле давления осуществляет подачу электричества на оборудование, если давление начинает падать. Насос будет продолжать работать до тех пор, пока вся система не выйдет из строя. Ее работа должна регулироваться, поэтому в систему встраивается гидроаккумулятор, выполняющий следующие функции:

• предотвращение частых включений насоса;
• прием на себя гидроударов, возникающих в случае резкого закрытия крана.

Гидроаккумулятор — это бак, для изготовления которого применяется черный металл либо
нержавейка. Устройство может быть выкрашено в голубой цвет. Емкость прибора составляет 5-500 л.
Число включений насосной системы зависит от объема бака.

Установка блока автоматики для скважины представляет собой другой способ контроля за функционированием насоса. Эти системы являются продвинутыми, поэтому их стоимость в 10-15 раз выше, чем цена простого реле. В комплектацию системы автоматики должны входить следующие элементы:

• жк-дисплей;
• защита от сухого хода;
• защита от заклинивания насоса;
• автоматический запуск;
• гидроаккумулятор.

Самым дорогим типом автоматики для скважинных насосов считается частотный преобразователь.
Он выдает частоту, необходимую для поддержки давления в насосной системе. Оно становится рабочим только после открытия 2-го крана и увеличения расхода воды.

При использовании частотных преобразователей используется минимальная частота вращения
электродвигателя. Она составляет 20-30% от номинала, что указывается в технической документации
к устройству. Если требование не соблюдается, то устройство может выйти из строя.

Выбор насоса

Прежде чем рассмотреть схему подключения насосного оборудования, необходимо правильно подобрать агрегат. Все насосы можно разделить на два вида:

• Погружные агрегаты. Эти насосы работают под поверхностью воды и выталкивают воду из скважины или колодца на даче вверх по системе трубопровода или шлангу.
• Приборы поверхностного типа устанавливаются на поверхности и выкачивают воду из гидротехнического сооружения.

Погружное насосное оборудование имеет целый ряд преимуществ перед поверхностными изделиями:

• Поскольку агрегат работает под водой в глубине скважины, шум от его работы практически не слышен на поверхности.
• По этой же причине изделие экономит место на участке. Кроме того, для установки агрегата не нужно выделять отдельное помещение или обустраивать кессон.
• Во время работы скважинного насоса потребляется меньше электроэнергии, чем при функционировании поверхностного изделия.

В свою очередь погружные насосы можно разделить на несколько групп:

• глубинные скважинные агрегаты, которые делятся на два подвида вибрационные и центробежные;
• дренажные насосы;
• циркуляционное насосное оборудование;
• фонтанные агрегаты.

По названию можно догадаться, что для обустройства системы водоснабжения требуется установка глубинного скважинного насосного изделия. Схему подключения такого насоса мы и рассмотрим в нашей статье.

Прежде чем перейти к схеме подключения, стоит разобраться, вибрационный или центробежный тип изделия нам понадобится. Так, вибрационное насосное оборудование подходит для скважин небольшой глубины. Это недорогое оборудование, которое может перекачивать даже очень загрязнённую воду. Но его недостатком является то, что от вибраций во время работы насоса может разрушаться гидротехническое сооружение. Центробежные агрегаты более производительные, безопасные и долговечные, поэтому именно их чаще всего и используют для подключения в системе водоснабжения загородного дома.

Из каких частей состоит автоматический блок

Применяется автоматика разных видов: от простой до высокотехнологичных блоков. Принято различать 3 группы таких устройств. К первому поколению относятся простые приборы:

Автоматический блок.

• реле давления, работающее совместно с гидроаккумулятором;
• реле холостого хода;
• поплавковый выключатель, способный в некоторых случаях заменить реле сухого хода.

Блоки управления второго поколения

Состоят из электронной части и набора датчиков, которые размещаются единым блоком на насосе или в магистрали водопровода. Управляет работой электронный блок, который принимает сигналы от датчиков. Параметры настраивают на электронной части. Многие модули работают только с фирменными электронасосами, настройки выставлены производителем.

С такими блоками управления насосом системы могут работать без гидроаккумулятора. Вода накапливается в трубах, где установлен датчик. Когда падает давление, он отсылает сигнал на электронный блок, тот включает насос.

Подобно приборам первого поколения, они реагируют на изменения давления, но существенно расширились возможности:

• отключение помпы происходит в течение секунды при нарушении параметров;
• обмотка защищена от перегрева в результате работы вхолостую;
• тонкая электронная регулировка;
• плавный пуск двигателей.

При протечке исключается многократный запуск и отключение, как это случается с электромеханическим реле, когда оно беспрестанно клацает в подобных случаях.

Третье поколение

Приборы сохранили достоинства второго поколения и приобрели новую возможность регулировать обороты двигателя электронасоса. Осуществляется она тонкой настройкой электроники. Это увеличивает ресурс работы помпы. При небольшом заборе воды двигатель работает на низких оборотах. Если потребление увеличивается, возрастает мощность помпы. Экономная работа позволяет существенно экономить на плате за электроэнергию.

Приборы третьего поколения.

Автоматические модули третьего поколения наиболее подходят для насосов водоснабжения без гидроаккумулятора. В системе всегда одинаковое давление, вода подается ровным потоком.

Модульная автоматика для скважины: преимущества и недостатки

Автоматика последних поколений собрана в небольшом блоке, подключить ее легко. Преимущества перед ранними электромеханическими приборами — в расширенных возможностях, это:

• тонкая электронная настройка;
• простой контроль и управление;
• увеличивается срок службы оборудования;
• экономится электричество;
• водопроводом с постоянным давлением удобнее пользоваться.

Не лишена модульная автоматика недостатков. Потребители относят сюда, прежде всего, высокую стоимость. Она в 10 раз выше цены на простые устройства. Работа зависит от качества электроснабжения, плохо переносятся скачки напряжения. Многие модули настроены на электронасосы одной марки.

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.

Регулировка

Регулировка реле давления. Как правило, реле, входящее в комплект станции, имеет заводские настройки, заранее подготовленные под определённые условия.

Но, случается, что приспособление требует замены. В таком случае, подгонку параметров приходится осуществлять самостоятельно.

Чтобы начать процедуру, необходимо освободить реле от декоративного корпуса, который также является защитой внутренних частей.

За регулировку реле отвечают две прижимные гайки, находящиеся на стержнях с пружинами. Они имеют соответствующие обозначения. Одна отвечает за высокое давление, вторая за низкое.

Последовательность регулировки:

1. Для начала, необходимо убедиться, что расширительный бак пустой. После, производится измерение давления воздуха в груше. Для этого следует воспользоваться золотником, находящимся на корпусе гидроаккумулятора.Измерение и подкачка осуществляется при помощи насоса, снабжённого манометром. Минимальное давление должно находиться в пределах 1,5–1,8 Атм. Если этот показатель ниже, то производится подкачка. Выше, воздух стравливается через золотник.
2. На станцию подаётся электропитание. Насос начинает накачивать воду. За давлением можно наблюдать по манометру, входящему в состав всего агрегата.Достигнув верхнего предела, который должен находиться между 2,5 и 3 Атм, давление воздействует на реле и отключит мотор. При необходимости, регулировка осуществляется гайкой верхнего предела.
3. Нижний предел определяется при открытии кранов в системе. Постепенно понижаясь, давление воды в баке приведет к расширению груши, и она снова надавит на мембрану реле, запуская мотор.Для обеспечения оптимальной работы станции, минимальное давление на манометре гидроаккумулятора не должно опускаться ниже 0,8–0,9 Атм. Регулировка производится соответствующей гайкой.
4. После установки требуемых параметров, следует произвести несколько полных циклов, для проверки всей системы.

Настраиваем давление

Перед настройкой давления хотелось бы заметить, что для обычной жизни особо большое давление не нужно! Можно оставить такое, какое есть. Если нам надо выжать из насоса все возможное давление, то закручиваем большую пружину до тех пор, пока давление включения не составит нужную величину.

Например, 3 атмосферы. Если мы не трогали малую пружину, то выключаться мотор должен на давлении 3.5 атмосферы. Напоминаю, что малая пружина задает не давление отключения, а дельту между включением и выключением Если давление отключения нам кажется мало, то закручиваем малую пружину до тех пор, пока не получим нужное давление выключения.

Перед первым включением.

Перед первым включением нужно либо погрузить мотор в воду, если он погружной, либо залить его водой, если он поверхностный. Эта информация не относится к теме текущей статьи. Возможно я напишу об этом в другой статье.

Если мы все проверили и подготовили, то щелкаем выключателем и мотор начинает работать. Это значит, что мы все подключили правильно!.

Мы бежим к насосу и с замиранием сердца смотрим, как растет давление. У нас для этого есть манометр. Предположим, оно выросло до 1.5 атмосфер и насос выключился. Ура! Все работает. Осталось только настроить реле на нужное давление. Но перед этим мы открываем воду в туалете (кричим кому-нибудь из родных, или звоним, если дом большой) и следим, как давление начинает падать. Предположим, оно упало до 1 атмосферы и насос включился. Да! Действительно все работает.

Функции систем управления насосным оборудованием на базе частотных преобразователей

Для автоматизации работы насосных станций все чаще и чаще используют схемы на базе частотных преобразователей. Частотное управление лишено недостатков релейных схем. Автоматизированные схемы с преобразователем частоты обеспечивают:

• Защиту приводных электродвигателей от коротких замыканий, обрыва фазы, перегрева, перегрузок, перепадов напряжения.
• Остановку насосных агрегатов при “сухом ходе”, повреждении проточной части и так далее.
• Плавное изменение производительности при снижении или увеличении давления. Частотный преобразователь также может функционировать в режиме регулирования подачи по нескольким параметрам системы водоснабжения или отопления.
• Сигнализацию о неисправностях. При поломках или ненормальных режимах работы элементов системы водоподачи, на экран выводится сообщение о неисправности. Во многих моделях частотников предусмотрена подача об авариях сигнала по “сухим контактам” и отправка сообщения по поддерживаемым протоколам проводной и беспроводной связи на удаленные диспетчерские пункты.

Частотные преобразователи используются как для автоматизации простых автономных систем водоснабжения, так и мощных станций с большим количеством насосов.

Несколько слов об автоматическом управлении насосом на воду

Устройства, основанные на схеме «автомат», могут пригодиться в домашних и фермерских условиях

Особенно важно наличие подобного оборудования в системах, где обязателен контроль уровня воды и ее давления

Датчики, основанные на автоматической схеме управления, считаются полезными и не требующими постоянного наблюдения за оборудованием скважины, колодца или другого источника водоснабжения. Также подобные конструкции часто используются многофункционально.

Обратите внимание на схему автоматического управления насосом, она никак не связана с общим резервуаром, откуда поступает вода через насос

Схема работы датчика уровня воды для насоса

Именно поэтому можно гарантировать отсутствие коррозии в процессе работы защитной установки и насоса отдельно.

Виды насосов

Перед выбором автоматики для скважины с погружным насосом нужно рассмотреть, как работает насос, чтобы понять, как увеличить его эффективность и уменьшить затраты. Погружные насосы бывают центробежными и вибрационными. Оба этих варианта нужно помещать в воду для того, чтобы они могли работать. Поэтому они и называются погружными.

Насосы такого типа могут качать воду с глубины, которая не превышает 10 м. Если она больше, то придётся использовать специализированные глубинные устройства. Вибрационные насосы работают за счёт деформации мембраны. Во время колебаний выравнивается давление в системе, что и приводит к перекачке воды.

Центробежный насос работает за счёт вращения лопастей внутри корпуса, которые создают давление и перекачивают воду. Данная модель является самой распространённой из-за доступности и стоимости, а также она монтируется легче, чем вибрационная.

Пример центробежного насоса с автоматикой Источник teleporto.ru

Автоматика для погружного насоса с гидроаккумулятором и реле давления чаще всего имеет пульт для управления давлением и оборотами, измеритель потока и блок поддержания. Также она оснащается защитой от попадания воздуха. Если он видит, что на датчике нет воды, то мотор не запустится. Чаще всего все управления выводится на отдельный щиток, который находится снаружи скважины. Таким образом можно не вытаскивать насос для настройки, так как это может его повредить, а также настраивать скорость оборотов двигателя и границы давления для срабатывания автоматики.

Внешние насосы редко применяются для подкачки воды с большой глубины, а автоматика у них не требует много дополнительных модулей. Его автоматика чаще всего состоит из бака-накопителя, блока регулировки давления и датчика воды. Дорогие модели дополняются датчиками температуры и модулем регулировки оборотов.

Блок автоматики для подачи воды Источник wixstatic.com

Преимущества и недостатки использования автоматики

Установка блоков контроля избавляет потребителей от ручного управления системой. Использование автоматических устройств имеет несколько преимуществ:

• Осуществляется полный контроль над функционированием сети водоснабжения.
• В компактном электронном блоке производители собирают все узлы автоматики.
• Использование регулятора увеличивает срок эксплуатации помпы.
• Поддержание постоянного напора обеспечивает комфортное пользование сантехническими приборами.

Для удобства потребителей блоки оснащены цифровыми дисплеями для слежения за параметрами. В случае сбоя они перезапускаются самостоятельно.

• Функционирование электронных приборов зависит от напряжения в электрической цепи.
• Блоки управления отличаются высокой стоимостью.
• Системы контроля не подходят для вибрационных насосов.
• Заводские настройки приборов не всегда подходят для конкретной сети, выполнить регулировку может только специалист.

Источник

Схема подключения реле давления РД5 и защиты LP 3

Датчик защиты LP/3 применяется в автономных системах водоснабжения и служит для отключения оборудования при отсутствии ресурса в подводящих магистралях. При этом срабатывание происходит в процессе открытого водозабора при падении силы напора ниже установленной границы. В результате предотвращается риск поломки агрегата в случае работы механизма без воды («сухого хода»).

Автомат является двухконтактным реле коммутации цепей электропитания, срабатывающим при изменении режима подачи воды. В начальном положении группа контактов прибора разомкнута.

Схема подключения реле давления РД5 и защиты LP 3

Датчик подсоединяется к напорной магистрали после реле давления и перед первым сантехническим прибором. Место установки регулятора должно гарантировать свободный доступ для настройки и обслуживания.

Монтаж электрической части автомата выполняют только на отключенном оборудовании. Подсоединение кабеля проводят в строгом соответствии приведенной схеме (см. паспорт).

Если значение рабочего тока насоса больше 10 А, то реле рекомендуется устанавливать через магнитный пускатель. Запрещается использование прибора без защитного кожуха и в помещениях с высокой влажностью. Наличие заземляющей шины обязательно.

Регулировка границ срабатывания должна проводиться в следующем порядке:

• отключить датчик от электросети;
• снять защитный кожух;
• вращением гайки малой пружины увеличиваем или снижаем порог запуска насоса;
• накручивая или ослабляя большую пружину, регулируем отключение агрегата по «сухому ходу».

Реле давления устанавливают перед датчиком защиты и после гидроаккумулятора в предназначенное и подготовленное на заводе отверстие. Электрическую часть подключают при отсоединенном питании к клеммам, расположенным под крышкой прибора.

Начальную настройку приспособления выполняет производитель оборудования. Если по каким-либо причинам она не соответствует местным условиям, то можно провести регулировку самостоятельно.

Для этого снимаем кожух датчика и при помощи гаек на большой и малой пружинах регулируем параметры включения и отключения насоса. Всю процедуру настройки автомата на заданное давление выполняют с использованием манометра, входящего в комплект поставляемого оборудования.

Как правильно подключить скважинный насос?

При подключении насосов поверхностного расположения следует обеспечить нормальную работу автоматики. Для этого в накопительную емкость помещают датчики определения минимального и максимального уровня воды.

Как правило, с этой целью приобретается поплавковый вариант датчиков. Они подключаются к катушке пускателя, который управляет процессом запуска всей системы. Все составные компоненты подбираются в зависимости от мощности двигателя и количества рабочих фаз.

Подключение погружного насоса к системе водоснабжения (рис.1) начинается с подсоединения к нему клапана и ниппеля, для чего используется шланг из комплекта поставки. Все точки соединений герметизируются клейкой лентой.

Ниппель с помощью шланга соединяют с возвратным клапаном, защищающим систему от гидроударов. Сам клапан до этого момента должен быть уже проверен на правильность его установки в системе.

Далее к насосу подключается шланг подачи воды. В месте перекрытия скважины он подключается к другому шлангу, связанному с мембранным баком для поддержания давления. Указанная емкость устанавливается в доме, в который подается вода из скважинного колодца. Все производимые соединения также тщательно герметизируются с целью недопущения протечек.

Затем насосный кабель протягивают через отверстие наконечника, которым впоследствии закроют скважину, чтобы в нее не попал мусор. Сам электрический кабель будет подключен к электронной системе подачи воды.