Автоматика для свердловинного насоса: 3 основних види і чим вони відрізняються
Якщо потрібно зробити подачу води на ділянці, яка знаходиться далеко від системи водопроводу, найчастіше бурить свердловина. Для нормальної подачі води та тиску потрібна автоматика для свердловинного насоса до мотора. Розглянемо її різновиду, у випадках слід встановлювати і як приєднувати її до насоса. Розберемо правила використання, обслуговування та вибору елементів для такого блоку.
Що таке автоматика для насоса та навіщо вона потрібна
На ділянках, де немає можливості підключитися до загальної системи водопроводу, часто буриться свердловина, яка стає джерелом води. Але для створення повноцінної водопровідної системи потрібний насос. З його допомогою вода накачується в труби, і щоб не запускати його вручну використовується автоматика для свердловини. Це пристрій автоматичного запуску насоса або контролю за наявністю води.
Якщо є автоматика, насос може самостійно підкачувати рідину в систему або подавати її на верхні поверхи. Також за наявності автоматики та опалювального котла можна зробити опалювальну систему, яка підкачуватиме воду для створення тиску та гнатиме її по трубах не тільки в радіатори, а й у душову або мийку. За допомогою автоматики можна запобігти перегріву двигуна і уникнути холостої роботи колонки (коли в ній немає води).
Види автоматики
Автоматика на насос свердловин існує вже досить давно і зараз можна придбати пристрої трьох різних поколінь. Вони відрізняються між собою складністю механізму, функціями, які можуть виконати, а також вартістю.
Перше покоління
До першого покоління належать найпростіші прилади, які виконують певні функції. З їхньою допомогою не можна створити автономну систему подачі води, оскільки найчастіше ці пристрої механічні.
Реле тиску – це один із найпотрібніших і найкорисніших механізмів у системі подачі води. Усередині такого пристрою стоїть капсула із пружиною, яка замикає контакт, якщо тиск упав. Після того, як подача води припиняється, двигун підкачує рідину і розмикає клеми. Використовувати цей пристрій потрібно в комбінації з баком-накопичувачем. На корпусі біля реле або поруч із його з'єднанням повинен бути датчик тиску (манометр).
Гідроакумулятор – це бак-накопичувач, всередину якого набирається вода. Він допомагає уникнути частої активації насоса та пом'якшити гідроудар, наприклад, при закритті крана. У баку встановлена мембрана, яка вичавлює воду. Для її роботи слід збільшити тиск у системі, щоб він був вищим, ніж у мембрані.
Коли кран відкритий, вода з бака видавлюється, а мембрана заповнюється повітрям. Якщо тиск впав до заданого на реле, то ланцюг живлення замкнеться і ємність знову наповниться рідиною. Гідроакумулятор найчастіше роблять із чорного металу або нержавіючої сталі, а на їхньому корпусі встановлюється манометр, який показує тиск усередині бака і допомагає налаштувати подачу води.
Автоматика для насоса з гідроакумулятором та реле тиску потребує доповнення поплавком та реле, яке запобігає холостій роботі. Перший пристрій потрібний для контролю наявності води. Якщо вона впала нижче за мінімальну позначку, то поплавець відключить живлення на насос, щоб він не перегрівався. Його можна закріпити окремо на стінку насоса або вбудувати всередині системи. Поплавці найчастіше встановлюються всередині автоматики для занурювального насоса.
Для регулювання рівня води замість поплавця можна встановити електролітичний датчик. Він підходить для розміщення всередині свердловин і є 2 провідниками, які замикають ланцюг живлення тільки в тому випадку, якщо знаходяться у воді.
Для аналогічних цілей також використовують прес-контроль. Він складається з магнітної шторки, яка опускається у воду та геркона (герметизованого контакту). Якщо в системі є вода, то шторка піднімається та замикає ланцюг за допомогою магнітного поля, а якщо рідини немає, то опускається та перериває подачу струму.
Рівень спрацьовування захисту залежить від розміру пелюстки, а для більш тонкого налаштування існують моделі, в яких можна змінювати відстань між герконом та шторкою. Реле потоку рідко використовують для зовнішніх насосів. Через особливості механізму захисту від холостого ходу він не потребує.
Блокатор холостого ходу потрібен для того, щоб запобігти згорянню насоса. Його встановлюють у комплекті з іншими елементами, наприклад, баком та регулятором напору води. Принцип роботи блокатора схожий на регулятор тиску, тільки він розмикає ланцюг якщо в системі недостатньо води. Кордон відключення живлення можна встановити за допомогою гвинтів для регулювання. Найчастіше такі блокатори встановлюються на насоси, які стоять на поверхні.
Друге покоління
Даний різновид блоків автоматики для насоса свердловин зазвичай складається з електроприладів з датчиками, які подають дані на мікросхему, що забезпечує автономну подачу води. Електронні пристрої монтуються на насосну станцію без гідроакумулятора, оскільки датчики працюють постійно, але для компенсації гідроудару рекомендується встановлювати бак хоча б на 5 л.
Усередині такого блоку обов'язково встановлюються датчики температури, які стежать за тим, щоб мотор або інші вузли не перегрівався, а також блок аварійного відключення двигуна при заклиниванні. У другому поколінні всі елементи найчастіше перебувають у одному корпусі і мають графічний інтерфейс відображення даних.
Усередині таких блоків встановлюються блокатори холостого ходу та прес-контроль. Перевага таких систем у тому, що вони займають мало місця, якщо не встановлювати бак-накопичувач. Елементи в конструкції можуть бути механічними (для економії коштів) або з електронним управлінням (дорожчі).
Корисне відео
Елементи системи другого покоління часто виходять із ладу, оскільки під час запуску вона працює на максимальній продуктивності. Для того, щоб уникнути поломок, потрібне ретельне налаштування всіх деталей або частотний перетворювач, який встановлюється в більш дорогих системах. Автоматика для насоса без гідроакумулятора вийде швидше, ніж за наявності додаткового бака. Електронні блоки мають вищу вартість, ніж механічні.
У модульних блоків автоматичного контролю працездатність безпосередньо залежить від напруги в мережі, тому що при нестачі живлення двигун буде працювати не в повну потужність або взагалі не запуститься. Також більшість блоків керування насосом для свердловини містять фіксовані налаштування, які підійдуть лише до певної моделі двигуна.
Третє покоління
Автоматика третього покоління – це пристрої, які мають найвищу надійність, потужність та вартість. Від попередника вона відрізняється наявністю регулювання швидкості обертів.
Найважливішою частиною цього блоку автоматики для свердловинного насоса з гідроакумулятором та реле тиску є частотний перетворювач. Він допомагає знизити навантаження на двигун, продовжити час експлуатації та зменшити використання електрики.
При роботі насоса модуль самостійно занижує його потужність. Наприклад, якщо відкрити тільки один кран, система запуститься не на межі, а після відкриття другого крана тиск опуститься і перетворювач посилить натиск.
Через свою високу вартість частотний перетворювач не часто вмонтовується в блок регулювання. Рекомендується з автоматикою для насоса свердловини ставити невеликий гідроакумулятор, який запобігає перезапуску частотного перетворювача, якщо є витік води.
Корисне відео
У системі третього покоління встановлюються пристрої захисту від перепадів напруги в мережі, які запобігають згоранню електронних елементів усередині блоку управління, а також перезапуску після стрибка.
Також для таких систем встановлюється шафа управління, яка схожа на електророзподільний щиток. Для занурювальних насосів він важливіший, ніж для зовнішніх, тому що з його допомогою можна проводити регулювання роботи пристрою, а дістатися до зануреного насоса проблематично.
Усередині такої шафи стоять запобіжники та всі елементи керування, наприклад, плавний запуск двигуна та регулятор частотного перетворювача. Також усередині знаходяться датчики струму та регулятор обертів валу двигуна. Рекомендується встановити системи третього рівня з шафою управління, якщо потрібно з'єднати кілька свердловин між собою.
Види насосів
Перед вибором свердловини з занурювальним насосом потрібно розглянути, як працює насос, щоб зрозуміти, як збільшити його ефективність і зменшити витрати. Занурювальні насоси бувають відцентровими та вібраційними. Обидва ці варіанти потрібно поміщати у воду для того, щоб вони могли працювати. Тому вони і називаються занурюваними.
Насоси такого типу можуть качати воду з глибини, яка не перевищує 10 м. Якщо вона більша, то доведеться використовувати спеціалізовані глибинні пристрої. Вібраційні насоси працюють рахунок деформації мембрани. Під час коливань вирівнюється тиск у системі, що й призводить до перекачування води.
Відцентровий насос працює за рахунок обертання лопатей усередині корпусу, які утворюють тиск і перекачують воду. Ця модель є найпоширенішою через доступність і вартість, а також вона монтується легше, ніж вібраційна.
Автоматика для занурювального насоса з гідроакумулятором та реле тиску найчастіше має пульт для керування тиском та оборотами, вимірювач потоку та блок підтримки. Також вона оснащується захистом від попадання повітря. Якщо він бачить, що на датчику немає води, то двигун не запуститься. Найчастіше все управління виводиться на окремий щиток, що знаходиться зовні свердловини. Таким чином, можна не витягувати насос для налаштування, оскільки це може його пошкодити, а також налаштовувати швидкість обертів двигуна і межі тиску для спрацьовування автоматики.
Зовнішні насоси рідко застосовуються для підкачування води з великої глибини, а автоматика не вимагає багато додаткових модулів. Його автоматика найчастіше складається з бака-накопичувача, блока регулювання тиску та датчика води. Дорогі моделі доповнюються датчиками температури та модулем регулювання обертів.
Монтування автоматики
Для монтажу автоматики насос потрібно знати, як правильно підключати вузли. Для різних блоків схема може відрізнятися, та її особливості найчастіше перебувають у супровідної документації до блоку. Наприклад можна розглянути установку системи першого покоління, оскільки вона найпростіша.
Спочатку слід надіти на різьблення гідроакумулятора "американку" (спеціальний фітинг), щоб потім підключити до неї трійник. Також вона стане в нагоді для зручної заміни складових, оскільки фітинг легко знімається. У різьблення трійника потрібно встановити датчик регулювання та вимірювання тиску.
Всі з'єднання слід ущільнити фум-стрічкою для запобігання протіканню та падінню тиску. Далі один кінець труби слід закріпити на гідроакумуляторі, а інший – на насосі.
Трубу з насосом слід укласти на рівній поверхні. У петлі на корпусі пристрою потрібно просмикнути трос для страховки від падіння довжиною 3 м, після чого прикріпити його і кабель живлення на трубі з проміжками в 150 см. Другу частину троса потрібно зачепити поруч із свердловиною.
Після перевірки кріплення можна опускати насос у воду та натягувати страховку. Отвір свердловини слід закрити зверху ковпаком або кришкою, щоб усередину не потрапляло сміття. Кабель спочатку потрібно вставити в регулятор тиску, а потім у шафу керування.
Якщо все підключено, можна почати подачу води, але перед цим потрібно відкрити клапан на гідроакумуляторі, щоб випустити повітря. Після того, як з отвору для виходу повітря піде вода, можна закривати клапан і починати налаштування регулятора тиску. Стандартний показник нижньої межі – 1.5 атм., а верхньої – 3 атм. Якщо показники відрізняються, можна відрегулювати їх за допомогою гвинтів на манометрі.
З'єднання зовнішнього насоса практично не відрізняється від занурювального, але невеликі відмінності є. До насоса потрібно прикріпити трубу з шириною від 20 до 40 мм, на кінці якої потрібно помістити зворотний клапан, щоб вода з труб не витікала назад.
Корисне відео
Довжини труби повинно вистачити для занурення у воду не менше, ніж на 1 м, щоб у систему не змогло потрапити повітря, так як це може спричинити згоряння мотора. Перед тим, як запустити систему, слід заповнити її водою, щоб видавити повітря. Якщо автоматика для насоса з гідроакумулятором була встановлена правильно, після активації живлення почнеться подача води.
Поради щодо вибору та застосування
Перед вибором регулятора тиску слід розуміти, як високо потрібно подавати воду, тому що стандартний тиск від 1.5 до 3 атм., а для подачі води на кожні 5 м потрібно додавати до цього показника ще 0.5 атм. Тому на 2 поверхи мінімальний тиск буде від 2 до 3.5 атм.
Також слід встановлювати на насос блок, який запобігає поломці від перепадів напруги. Також він виступає стабілізатором потужності струму, що подається до системи. При критичних значеннях захист відключить живлення, а якщо показники трохи відрізняються, але не є граничними, вона вирівнює напругу.
Перед тим, як почати використовувати автоматику та насос, рекомендується ретельно налаштувати всі параметри, оскільки для кожної свердловини вони можуть бути різні. Також настройки залежать від наявності акумулятора та його об'єму.
Корисне відео
Слід встановлювати автоматику лише в тому випадку, якщо вона потребує. Наприклад, для автономної системи опалення. Для поливу ділянки у літні сезони автоматика не потрібна. Для цього вистачить простого насосу. Насос, який має продуктивність вище, ніж дебіт свердловини (віддача) подаватиме воду ривками, що може призвести до поломки.
Блок управління автоматикою слід розміщувати в сухому місці, щоб не окислилися контакти всередині системи та не відбулося замикання. Також місце має бути легкодоступним якому, тому що у разі виходу з ладу або при зміні налаштувань буде незручно підходити до блоку, якщо він захищений.
Блоки керування АКВАРОБОТ – це сучасні та надійні електронні пристрої, які дозволяють організувати роботу поверхневого чи свердловинного насоса в автоматичному режимі.
За допомогою вбудованих датчиків потоку та тиску (залежно від моделі) блок аналізує поточний стан системи, забезпечуючи комфортний режим водокористування та захист насоса від «сухого ходу».
На базі блоків АКВАРОБОТ випускаються комплекти автоматики АКВАРОБОТ з гідроакумулятором, які є готовими рішеннями для управління однофазними насосами і спрощують монтаж системи.
Слід проводити періодичне обслуговування блоку автоматики (налаштування, перевірку на працездатність, заміну деталей). Це потрібно тому, що при неправильній роботі та несвоєчасному включенні двигуна в насосі вигорають контакти, і він перестає працювати.
Встановлення електронної автоматики слід проводити лише за наявності досвіду. Якщо його немає, то краще звернутися до фахівців, тому що неправильно змонтована система швидко вийде з ладу або взагалі не почне працювати.
Якщо використовується зовнішній насос, з'єднаний зі свердловиною, то для нього слід встановити бак-накопичувач (якщо такого немає) та регулятор тиску. Існують зовнішні насоси, які йдуть у комплекті із цими модулями або спочатку з'єднані з його корпусом. Також слід поставити реле потоку рідини як електролітичних датчиків. Це запобігатиме попаданню повітря в мотор.
Дорогі системи найкраще ставити в тому випадку, якщо потрібне часте використання води у різних об'ємах, оскільки вони зможуть регулювати її потік.
Висновок
Автоматика для свердловин потрібна в тому випадку, якщо потрібне часте увімкнення та вимкнення насосної станції, а також для підтримки постійного тиску в системі.
Існує три покоління автоматики для керування насосом.
Перше покоління автоматики найчастіше механічне, через що має низьку вартість.
Друге покоління має електронну систему управління, завдяки чому подача води відбувається в автономному режимі.
Найнадійніші системи автоматичного регулювання подачі води відносяться до третього покоління, оскільки в них встановлюється електронний блок керування із частотним перетворювачем. Він продовжує термін експлуатації, а також зменшує витрати електрики.
