Важливим складовим елементом для комфортного проведення часу в заміському будинку є наявність автономного водопостачання. Однак не завжди є можливість підключитися до централізованих мереж водопостачання. У цьому випадку на ділянці доведеться бурити свердловину або копати колодязь. Але цього недостатньо для повноцінного забезпечення будинку водою. Адже ви не збираєтеся тягати воду відрами. Щоб створити повністю автоматизована установка водопостачання, потрібно насосне обладнання та додаткова автоматика, а також певна режим роботи насосу. Для безперебійної роботи насоса використовується система управління, яка може збиратися за різними схемами. Саме їх ми і розглянемо в нашій статті.
Необхідність використання автоматики
Щоб система водопостачання заміського будинку була автоматичною і працювала без вашого втручання, необхідний автомат (система автоматики), яка буде підтримувати певний тиск в системі і керувати запуском і зупинкою насосного обладнання.
Щоб управління насосом було простим і надійним, крім стандартної апаратури загального призначення (контакторів, магнітних пускачів, перемикачів і проміжних реле) використовуються спеціальні пристрої контролю та управління. До них можна віднести наступні вироби:
- струменеві реле;
- датчики контролю тиску і рівня рідини;
- електродні реле;
- ємнісні датчики;
- манометри;
- поплавкові датчики рівня.
Варіанти управління насосним обладнанням
Для управління занурювальним насосом використовуються наступні види приладів:
- пульт управління, що складається з блоку необхідних механізмів;
- прессконтроль;
- автомат для управління, який підтримує певний тиск в системі водопостачання.
Пульт управління - це досить простий блок, який дозволяє вберегти насосне виріб від перепадів напруги і коротких замикань. Автоматичний режим функціонування можна отримати, якщо підключити блок управління до реле тиску і рівня рідини. У деяких випадках пульт управління приєднують до поплавковому датчику. Ціна такого блоку управління невисока, але її ефективність без використання захисту насоса від роботи на суху і реле тиску під сумнівом.
Порада: для самостійного монтажу краще використовувати блок з вбудованою системою.
Блок управління у вигляді прессконтроля має вбудовану пасивний захист від роботи на суху, а також обладнання для автоматизованої роботи насоса. Для управління системою потрібно контролювати ряд параметрів, а саме тиск рідини і рівень потоку. Наприклад, якщо витрата води перевищує 50 літрів в хвилину, то насосне обладнання під керуванням прессконтроля працює без зупинки. Автомат спрацьовує і відключає насос, якщо водяний потік зменшується, а тиск в системі підвищується. Якщо витрата рідини менше 50 літрів в хвилину, то насосне виріб запускається при зниженні тиску в системі до 1,5 бар. Така робота автомата особливо важлива при різких скачках тиску, коли потрібно скоротити кількість запусків і зупинок насоса при мінімальному витраті.
Автомат для управління, який дозволяє підтримувати постійний тиск в системі, необхідно використовувати там, де будь-які скачки тиску вкрай небажані.
Увага: якщо показники тиску будуть постійно завищені, то витрата електроенергії збільшиться, а ККД насоса навпаки знизиться.
Шафа управління
Найбільш досконалий автомат для контролю над роботою насосного обладнання - це шафа управління. У цей пристрій вбудовано всі необхідні вузли та запобіжні блоки для управління занурювальним насосом.
За допомогою такого шафи можна вирішити безліч завдань:
- Устаткування забезпечує безпечний плавний запуск двигуна.
- Здійснюється регулювання роботи частотного перетворювача.
- Пристрій відстежує експлуатаційні параметри системи автономного водопостачання, а саме тиск, температуру рідини, рівень води в свердловині.
- Автомат вирівнює характеристики струму, що подається на клеми двигуна, а також регулює частоту обертання валу насосного обладнання.
Також є шафи управління, які можуть обслуговувати кілька насосів. Ці вироби можуть вирішувати ще більше завдань:
- Вони контролюватимуть періодичність роботи насосів, що дозволить збільшити термін служби агрегатів, оскільки завдяки блоку управління може забезпечуватися рівномірне спрацьовування механічних частин.
- Спеціальні реле відстежуватимуть безперервну роботу насосних виробів. При виході з ладу одного агрегату, робота буде перекладатися на друге виріб.
- Також система автоматики може самостійно контролювати справність насосного обладнання. Під час тривалої бездіяльності насосів буде запобігати їх замулювання.
У стандартну комплектацію шафи управління входять такі вузли та елементи:
- Корпус у вигляді сталевої коробки з дверцятами.
- На основі кришки корпусу виготовляється лицьова панель. У неї вбудовані кнопки пуску і зупинки. На панелі встановлюються індикатори роботи насоса і датчиків, а також реле для вибору автоматичного і ручного режиму роботи.
- Біля входу в апаратний відсік шафи встановлюється пристрій контролю фаз, яке складається з 3-х датчиків. Цей блок відстежує навантаження по фазах.
- Контактор - це виріб для подачі електричного струму на клеми насоса і відключення агрегату від мережі.
- Запобіжний реле для захисту від короткого замикання. У разі замикання буде пошкоджений запобіжник, а не обмотка електродвигуна насоса або вузли та деталі шафи.
- Для контролю над роботою агрегату в шафі стоїть блок управління. Тут є датчики переповнення, запуску і зупинки насоса. При цьому клеми цих датчиків виводяться в свердловину або гидробак.
- Для управління обертанням вала електродвигуна використовується частотний перетворювач. Він дозволяє плавно скидати і нарощувати частоту обертання двигуна при запуску і зупинці насосного обладнання.
- Датчики температури і тиску приєднуються до контактора і запобігають запуску насоса в невідповідних умовах.
Найпростіша схема управління
Застосування простої схеми виправдано для облаштування водопостачання невеликого дачного будинку. У цьому випадку ємність для збору води краще розмістити на невеликому підвищенні. З накопичувального бака по системі трубопроводів вода буде поставлятися в різні місця присадибної ділянки і в будинок.
Порада: як накопичувальної ємності можна використовувати металеву, пластикову або дерев'яну бочку або бак.
Найпростішу схему управління насосним обладнанням нескладно реалізувати самостійно, оскільки вона складається з невеликого числа елементів. Головна перевага такої схеми - надійність і простота установки.
Принцип роботи даної схеми управління полягає в наступному:
- Для включення і відключення насосного обладнання використовується контактна реле (К 1.1) нормально-замкнутого типу.
- Схема передбачає два режими роботи - підйом води зі свердловини і дренаж. Вибір того чи іншого режиму здійснюється за допомогою перемикача (S2).
- Для контролю рівня води в накопичувальній ємності використовуються реле F 1 і 2.
- При зниженні води в баку нижче рівня розташування датчика F1 відбувається включення харчування через перемикач S При цьому котушка реле буде знеструмлена. Запуск насосного обладнання відбувається при замиканні контактів на реле К1.1.
- Після підйому рівня рідини до датчика F1 відбудеться відкриття транзистора VT1 і включення реле К1. При цьому контакти нормально-замкнутого типу на реле К1.1 розімкнуться і насосне обладнання відключиться.
У даній системі управління використовується малопотужний трансформатор, який можна взяти в обертальному приймачі. При складанні системи важливо, щоб на конденсатор С1 подавалося напруга не менше 24 В. Якщо у вас немає діодів КД 212 А, то замість них можна використовувати будь-які діоди з випрямленою струмом в межах 1 А, при цьому зворотна напруга має бути більше 100 В.