Automatyzacja pompy wiertniczej: 3 główne typy i czym się różnią
Jeśli chcesz dostarczyć wodę do miejsca oddalonego od sieci wodociągowej, najczęściej wierci się studnię. Do normalnego zaopatrzenia w wodę i wytworzenia ciśnienia potrzebna jest automatyzacja pompy wiertniczej do silnika. Rozważ jego odmiany, w jakich przypadkach należy go zainstalować i jak podłączyć go do pompy. Przeanalizujmy zasady używania, utrzymywania i doboru elementów do takiego bloku.
Czym jest automatyzacja pomp i dlaczego jest potrzebna
W obszarach, w których nie ma możliwości podłączenia do wspólnej sieci wodociągowej, często wiercona jest studnia, która staje się źródłem wody. Ale aby stworzyć pełnoprawny system hydrauliczny, potrzebujesz pompy. Z jego pomocą woda zostanie wpompowana do rur, a aby nie uruchamiać jej ręcznie, stosuje się automatyzację studni. Jest to urządzenie do automatycznego uruchamiania pompy lub monitorowania obecności wody.
Jeśli istnieje automatyzacja, pompa może niezależnie pompować płyn do systemu lub dostarczać go na wyższe piętra. Ponadto, jeśli masz automatykę i kocioł grzewczy, możesz stworzyć system grzewczy, który będzie pompował wodę, aby wytworzyć ciśnienie i przepuszczał ją rurami nie tylko do grzejników, ale także do prysznica lub umywalki. Za pomocą automatyki można zapobiec przegrzaniu silnika i uniknąć pracy na biegu jałowym (gdy nie ma w nim wody).
Rodzaje automatyzacji
Automatyka do pompy wiertniczej istnieje od dawna i teraz można nabyć urządzenia trzech różnych generacji. Różnią się od siebie złożonością mechanizmu, funkcjami, które mogą pełnić, a także kosztem.
Pierwsza generacja
Pierwsza generacja obejmuje najprostsze urządzenia, które wykonują określone funkcje. Z ich pomocą niemożliwe jest stworzenie autonomicznego systemu zaopatrzenia w wodę, ponieważ najczęściej urządzenia te są mechaniczne.
Presostat jest jednym z najbardziej niezbędnych i przydatnych mechanizmów w systemie zaopatrzenia w wodę. Wewnątrz takiego urządzenia znajduje się kapsuła ze sprężyną, która zamyka kontakt w przypadku spadku ciśnienia. Po zatrzymaniu dopływu wody silnik pompuje ciecz i otwiera zaciski. Wymagane jest używanie tego urządzenia w połączeniu ze zbiornikiem magazynowym. Na korpusie przekaźnika lub w pobliżu jego połączenia musi znajdować się czujnik ciśnienia (manometr).
Akumulator hydrauliczny to zbiornik magazynowy, w którym gromadzona jest woda. Pomaga to uniknąć częstego załączania pompy i zmiękczania uderzenia hydraulicznego, na przykład podczas zamykania kranu. W zbiorniku zainstalowana jest membrana, która wyciska wodę. Do jego działania konieczne jest zwiększenie ciśnienia w układzie tak, aby było wyższe niż w membranie.
Gdy zawór jest otwarty, woda jest wyciskana ze zbiornika, a membrana jest wypełniona powietrzem. Jeżeli ciśnienie spadnie do wartości ustawionej na przekaźniku, obwód zasilania zamknie się i pojemnik zostanie ponownie napełniony płynem. Akumulator jest najczęściej wykonany z metalu żelaznego lub stali nierdzewnej, a na ich korpusie zainstalowany jest manometr, który pokazuje ciśnienie wewnątrz zbiornika i pomaga regulować dopływ wody.
Automatykę pompy z akumulatorem hydraulicznym i wyłącznikiem ciśnieniowym należy uzupełnić o pływak i przekaźnik zapobiegający pracy na biegu jałowym. Pierwsze urządzenie jest potrzebne do kontroli obecności wody. Jeśli spadnie poniżej znaku minimum, pływak wyłączy zasilanie pompy, aby się nie przegrzała. Może być montowany oddzielnie na ścianie pompy lub wbudowany w system. Pływaki są najczęściej instalowane wewnątrz automatyki do pompy głębinowej.
Aby dostosować poziom wody, zamiast pływaka można zainstalować czujnik elektrolityczny. Nadaje się do umieszczenia w studniach i składa się z 2 przewodów, które zamykają obwód zasilania tylko wtedy, gdy znajdują się w wodzie.
Do podobnych celów wykorzystywana jest również kontrola prasy. Składa się z kurtyny magnetycznej opuszczanej do wody oraz kontaktronu (styk zamknięty). Jeśli w układzie jest woda, kurtyna podnosi się i zamyka obwód za pomocą pola magnetycznego, a jeśli nie ma cieczy, obniża się i przerywa dopływ prądu.
Poziom działania zabezpieczenia zależy od wielkości płatka, a dla dokładniejszego dostrojenia istnieją modele, w których można zmienić odległość między kontaktronem a kurtyną. Przełącznik przepływu jest rzadko używany w pompach zewnętrznych. Ze względu na specyfikę mechanizmu nie wymaga ochrony przed pracą na biegu jałowym.
Niezbędna jest blokada biegu jałowego, aby zapobiec spaleniu pompy. Jest instalowany wraz z innymi elementami, na przykład zbiornikiem i regulatorem ciśnienia wody. Zasada działania blokera jest podobna do regulatora ciśnienia, tylko otwiera obwód, jeśli w systemie nie ma wystarczającej ilości wody. Limit wyłączenia można ustawić za pomocą śrub regulacyjnych. Najczęściej takie blokery są instalowane na pompach stojących na powierzchni.
Drugie pokolenie
Ten typ jednostki automatyki do pompy wiertniczej zwykle składa się z urządzeń elektrycznych z czujnikami, które przesyłają dane do mikroukładu, który zapewnia autonomiczne zaopatrzenie w wodę. Urządzenia elektroniczne są montowane na przepompowni bez akumulatora hydraulicznego, ponieważ czujniki działają stale, ale w celu skompensowania uderzenia hydraulicznego zaleca się zainstalowanie zbiornika o pojemności co najmniej 5 litrów.
Wewnątrz takiej jednostki wymagane są czujniki temperatury, aby zapewnić, że silnik lub inne elementy nie przegrzewają się, a także jednostka awaryjnego wyłączania silnika w przypadku zablokowania. W drugiej generacji wszystkie elementy znajdują się najczęściej w tym samym pakiecie i posiadają graficzny interfejs do wyświetlania danych.
Wewnątrz takich bloków zainstalowane są blokery biegu jałowego i sterowanie prasą. Zaletą takich systemów jest to, że zajmują niewiele miejsca, jeśli nie jest zainstalowany zbiornik magazynowy. Elementy w projekcie mogą być mechaniczne (aby zaoszczędzić pieniądze) lub sterowane elektronicznie (droższe).
Przydatne wideo
Elementy systemu drugiej generacji często zawodzą, ponieważ podczas uruchamiania działa on z maksymalną wydajnością. Aby uniknąć awarii, konieczne jest staranne dostrojenie wszystkich części lub przetwornica częstotliwości, która jest instalowana w droższych systemach. Automatyzacja pompy bez akumulatora hydraulicznego zawiedzie szybciej niż z dodatkowym zbiornikiem. Komponenty elektroniczne są droższe niż mechaniczne.
W przypadku modułowych automatycznych jednostek sterujących wydajność zależy bezpośrednio od napięcia w sieci, ponieważ w przypadku braku zasilania silnik nie będzie działał z pełną wydajnością lub w ogóle się nie uruchomi. Ponadto większość sterowników pomp studni zawiera stałe ustawienia, które będą pasować tylko do określonego modelu silnika.
trzecia generacja
Automatyka trzeciej generacji to urządzenia charakteryzujące się najwyższą niezawodnością, mocą i kosztem. Różni się od swojego poprzednika obecnością kontroli prędkości.
Najważniejszą częścią tej automatyki dla pompy wiertniczej z akumulatorem hydraulicznym i presostatem jest przetwornica częstotliwości. Pomaga zmniejszyć obciążenie silnika, wydłużyć czas pracy i zmniejszyć zużycie energii elektrycznej.
Gdy pompa pracuje, moduł ten samodzielnie zmniejsza swoją moc. Np. jeśli odkręcony zostanie tylko jeden kurek, system nie uruchomi się na granicy, a po odkręceniu drugiego kurka ciśnienie spadnie, a konwerter zwiększy ciśnienie.
Ze względu na wysoki koszt przetwornica częstotliwości nie jest często montowana w jednostce sterującej. Zaleca się zainstalowanie małego akumulatora hydraulicznego z automatyką dla pompy studni, co uniemożliwi ponowne uruchomienie przetwornicy częstotliwości w przypadku wycieku wody.
Przydatne wideo
W systemie trzeciej generacji w sieci zainstalowane są zabezpieczenia przeciwprzepięciowe, które zapobiegają spaleniu elementów elektronicznych wewnątrz centrali, a także jej ponownemu uruchomieniu po przepięciu.
Również w przypadku takich systemów instalowana jest szafa sterownicza, podobna do tablicy rozdzielczej. W przypadku pomp zatapialnych jest ważniejszy niż w przypadku zewnętrznych, ponieważ można go wykorzystać do regulacji pracy urządzenia, a dotarcie do pompy zanurzeniowej jest problematyczne.
Wewnątrz takiej szafki znajdują się bezpieczniki i wszystkie elementy sterujące, na przykład miękki rozruch silnika i regulator przetwornicy częstotliwości. Wewnątrz znajdują się również czujniki prądu i regulator prędkości wału silnika. Zaleca się instalowanie systemów trzeciego poziomu z szafą sterowniczą w przypadku konieczności połączenia ze sobą kilku studni.
Rodzaje pomp
Przed wyborem automatyzacji studni z pompą głębinową należy zastanowić się, jak działa pompa, aby zrozumieć, jak zwiększyć jej wydajność i obniżyć koszty. Pompy zatapialne są odśrodkowe i wibracyjne. Obie te opcje muszą być umieszczone w wodzie, aby działały. Dlatego nazywa się je podwodnymi.
Pompy tego typu mogą pompować wodę z głębokości nieprzekraczającej 10 m. Jeśli jest więcej, konieczne będzie zastosowanie specjalistycznych urządzeń głębinowych. Pompy wibracyjne działają poprzez odkształcenie membrany. Podczas oscylacji ciśnienie w układzie wyrównuje się, co prowadzi do pompowania wody.
Pompa odśrodkowa działa poprzez obracające się łopatki wewnątrz obudowy, które wytwarzają ciśnienie i pompują wodę. Ten model jest najczęstszy ze względu na dostępność i cenę, a także łatwiej go zamontować niż wibracje.
Automatyka do pompy głębinowej z akumulatorem hydraulicznym i presostatem najczęściej ma panel sterowania ciśnieniem i prędkością, przepływomierz i jednostkę konserwacyjną. Jest również wyposażony w ochronę przed wnikaniem powietrza. Jeśli zobaczy, że na czujniku nie ma wody, silnik nie uruchomi się. Najczęściej wszystkie kontrolki są wyświetlane na osobnej tarczy, która znajduje się na zewnątrz studni. W związku z tym nie można wyciągnąć pompy w celu regulacji, ponieważ może to ją uszkodzić, a także wyregulować limity prędkości silnika i ciśnienia dla pracy automatycznej.
Pompy zewnętrzne są rzadko wykorzystywane do pompowania wody z dużych głębokości, a ich automatyzacja nie wymaga wielu dodatkowych modułów. Jego automatyzacja składa się najczęściej ze zbiornika magazynowego, jednostki kontroli ciśnienia i czujnika wody. Drogie modele uzupełniają czujniki temperatury i moduł kontroli prędkości.
Automatyka montażowa
Aby zainstalować automatyzację na pompie, musisz wiedzieć, jak prawidłowo podłączyć węzły. W przypadku różnych bloków schemat może się różnić, a jego cechy najczęściej znajdują się w dołączonej dokumentacji bloku. Na przykład możemy rozważyć instalację systemu pierwszej generacji, ponieważ jest najprostszy.
Najpierw na gwincie akumulatora należy umieścić „amerykański” (specjalny łącznik), aby następnie podłączyć do niego trójnik. Przydaje się również do wygodnej wymiany komponentów, ponieważ łącznik można łatwo zdemontować. W gwincie trójnika należy zamontować czujnik regulacji i pomiaru ciśnienia.
Wszystkie połączenia powinny być uszczelnione taśmą fum, aby zapobiec wyciekom i spadkowi ciśnienia. Następnie jeden koniec rury należy przymocować do akumulatora, a drugi do pompy.
Rurę z pompą należy ułożyć na płaskiej powierzchni. W pętlach na korpusie urządzenia należy przewlec kabel zabezpieczający przed upadkiem o długości 3 m, a następnie przymocować go i kabel zasilający do rury w odstępach 150 cm Druga część kabla musi być zaczepiona obok studni.
Po sprawdzeniu mocowania można opuścić pompę do wody i założyć ubezpieczenie. Otwór studni powinien być zamknięty od góry zatyczką lub pokrywką, aby zanieczyszczenia nie dostały się do środka. Kabel należy najpierw włożyć do regulatora ciśnienia, a następnie do szafy sterowniczej.
Jeśli wszystko jest podłączone, możesz uruchomić dopływ wody, ale wcześniej musisz otworzyć zawór na akumulatorze, aby wypuścić powietrze. Po wypłynięciu wody z wylotu powietrza możesz zamknąć zawór i rozpocząć ustawianie regulatora ciśnienia. Standardowy wskaźnik dolnego limitu to 1,5 atm., a górny limit to 3 atm. Jeśli wskaźniki się różnią, możesz je wyregulować za pomocą śrub na manometrze.
Podłączenie pompy zewnętrznej jest praktycznie takie samo jak pompy głębinowej, ale są niewielkie różnice. Do pompy należy przymocować rurę o szerokości od 20 do 40 mm, na końcu której należy umieścić zawór zwrotny, aby woda z rur nie cofała się.
Przydatne wideo
Długość rury powinna być wystarczająca do zanurzenia co najmniej 1 m w wodzie, aby powietrze nie mogło dostać się do układu, ponieważ może to spowodować spalenie silnika. Przed uruchomieniem systemu należy go napełnić wodą, aby wycisnąć powietrze. Jeśli automatyzacja pompy z akumulatorem hydraulicznym została prawidłowo zainstalowana, to po włączeniu zasilania rozpocznie się dopływ wody.
Wskazówki dotyczące wyboru i zastosowania
Przed wyborem regulatora ciśnienia powinieneś zrozumieć, jak wysoko musisz dostarczyć wodę, ponieważ standardowe ciśnienie wynosi od 1,5 do 3 atm., A aby dostarczać wodę na każde 5 m, musisz dodać kolejne 0,5 atm do tego wskaźnika. Dlatego na 2. piętrze minimalne ciśnienie będzie wynosić od 2 do 3,5 atm.
Należy również zainstalować blok na pompie, który zapobiega uszkodzeniom spowodowanym przepięciami. Działa również jako obecny stabilizator mocy, który jest dostarczany do systemu. Przy wartościach krytycznych ochrona wyłączy zasilanie, a jeśli wskaźniki są nieco inne, ale nie ograniczające, wyrównuje napięcie.
Przed rozpoczęciem korzystania z automatyki i pompy zaleca się dokładne skonfigurowanie wszystkich parametrów, ponieważ mogą one być różne dla każdego dołka. Również ustawienia zależą od obecności akumulatora hydraulicznego i jego objętości.
Przydatne wideo
Automatykę należy instalować tylko wtedy, gdy jest to konieczne. Na przykład dla autonomicznego systemu grzewczego. Do podlewania terenu w sezonach letnich automatyzacja nie jest potrzebna. Wystarczy do tego zwykła pompka. Pompa o wydajności większej niż natężenie przepływu studni (odrzut) będzie dostarczać wodę szarpnięciem, co może prowadzić do pęknięcia.
Centralkę automatyki należy umieścić w suchym miejscu, aby styki wewnątrz układu nie utleniały się i nie doszło do zwarcia. Również miejsce powinno być łatwo dostępne dla kogo, ponieważ w przypadku awarii lub zmiany ustawień niewygodne będzie podejście do urządzenia, jeśli jest ono zablokowane.
Jednostki sterujące AQUAROBOT to nowoczesne i niezawodne urządzenia elektroniczne, które pozwalają zorganizować pracę pompy powierzchniowej lub wiertniczej w trybie automatycznym.
Dzięki wbudowanym czujnikom przepływu i ciśnienia (w zależności od modelu) urządzenie analizuje aktualny stan systemu, zapewniając komfortowy tryb użytkowania wody i chroniąc pompę przed suchobiegiem.
Na bazie bloków AQUAROBOT produkowane są zestawy automatyki AQUAROBOT z akumulatorem hydraulicznym, które są gotowymi rozwiązaniami do sterowania pompami jednofazowymi i upraszczają instalację instalacji.
Konieczne jest przeprowadzanie okresowej konserwacji jednostki automatyki (ustawienie, sprawdzenie działania, wymiana części). Jest to wymagane, ponieważ jeśli silnik nie działa prawidłowo i nie zostanie włączony na czas, styki w pompie przepalają się i przestaje działać.
Instalacja automatyki elektronicznej powinna być przeprowadzana tylko z doświadczeniem. Jeśli go tam nie ma, lepiej zwrócić się do specjalistów, ponieważ nieprawidłowo zamontowany system szybko ulegnie awarii lub w ogóle nie zacznie działać.
Jeśli używana jest pompa zewnętrzna, która jest podłączona do studni, należy zainstalować dla niej zbiornik magazynowy (jeśli nie jest dostępny) i regulator ciśnienia. Istnieją zewnętrzne pompy, które są dostarczane z tymi modułami lub są początkowo podłączone do ich obudowy. Powinieneś również umieścić przełącznik przepływu cieczy w postaci czujników elektrolitycznych. Zapobiegnie to przedostawaniu się powietrza do silnika.
Drogie systemy najlepiej instalować, gdy wymagane jest częste używanie wody w różnych objętościach, ponieważ będą one w stanie regulować jej przepływ.
Podsumowanie
Automatyzacja studni jest potrzebna, jeśli wymagane jest częste włączanie i wyłączanie przepompowni, a także utrzymanie stałego ciśnienia w systemie.
Istnieją trzy generacje automatyki do sterowania pompami.
Pierwsza generacja automatyki jest najczęściej mechaniczna, dlatego ma niski koszt.
Druga generacja ma elektroniczny system sterowania, dzięki któremu zaopatrzenie w wodę odbywa się w trybie offline.
Najbardziej niezawodne automatyczne systemy kontroli zaopatrzenia w wodę należą do trzeciej generacji, ponieważ są wyposażone w elektroniczną jednostkę sterującą z przetwornicą częstotliwości. Wydłuża żywotność, a także zmniejsza zużycie energii elektrycznej.
