Автоматика для скважинного насоса: 3 основных вида и чем они отличаются. Автоматика для скважинного насоса

В системе третьего поколения устанавливаются устройства защиты от перепадов напряжения в сети, которые предотвращают сгорание электронных элементов внутри блока управления, а также его перезапуск после скачка.

Автоматика для скважинного насоса: 3 основных вида и чем они отличаются

Если требуется сделать подачу воды на участке, который находится далеко от системы водопровода, чаще всего бурится скважина. Для нормальной подачи воды и создания давления нужна автоматика для скважинного насоса к мотору. Рассмотрим её разновидности, в каких случаях следует устанавливать и как подсоединять её к насосу. Разберём правила использования, обслуживания, а также выбора элементов для такого блока.

Что такое автоматика для насоса и зачем она нужна

На участках, где нет возможности подключится к общей системе водопровода часто бурится скважина, которая становится источником воды. Но для создания полноценной водопроводной системы нужен насос. С его помощь вода будет накачиваться в трубы, и чтобы не запускать его вручную используется автоматика для скважины. Это устройство для автоматического запуска насоса или контроля за наличием воды.

Если есть автоматика, то насос может самостоятельно подкачивать жидкость в систему или подавать её на верхние этажи. Также при наличии автоматики и отопительного котла можно сделать отопительную систему, которая будет подкачивать воду для создания давления и гнать её по трубам не только в радиаторы, но и в душевую или мойку. С помощью автоматики можно предотвратить перегрев мотора и избежать холостой работы колонки (когда в ней нет воды).

К блокам управления последнего поколения относятся действительно мощные и надежные системы. Стоят они очень дорого, но свои деньги отрабатывают. По сути — это все та же электронная автоматика, но с расширенным количеством функции.

Что такое автоматика для скважины

Автоматические системы управления включают в себя электронику (реле давления, холостого хода, протока), манометр, гидроаккумулятор или модули, в которых эти элементы объединены – все они отвечают за оптимальное функционирование водопроводной магистрали.

В водоподающей линии автоматика выполняет следующую роль:

1. Управляет электронасосом, отключая его по мере наполнения магистрали. В высокотехнологичных системах вместо отключения используется регулировка его скорости вращения электродвигателя.
2. Защищает водопроводную магистраль от гидроударов и способствует созданию некоторого водного запаса при поломке оборудования или пропадании электричества.
3. Включает в себя защитные устройства для насоса, которые прерывают поступление на него электрического тока в случае отсутствия воды в источнике.

Рис. 2 Пример устройства скважинного водозаборного источника

Принцип действия и разновидности

Принцип работы автоматики для скважинного электронасоса основан на изменении физических параметров воды в линии и водозаборном источнике. Насос для скважины с автоматикой отключается и включается при изменении давления, высоты водяного столба в источнике, скорости движения жидкости по трубопроводу или ее пропадании в линии.

При использовании погружных электронасосов в трубопровод устанавливают отдельные узлы управления и гидроаккумулятор, в более современных модульных моделях все приборы объединены в одном блоке.

При использовании поверхностных агрегатов все управляющие элементы монтируют на один каркас, модуль называют насосная станция – использовать ее намного удобнее, чем самостоятельно устанавливать все элементы в линию.

Их принцип действия основан на замыкании или размыкании контактов при изменении положения поплавковой головки за счет движения помещенного внутрь предмета (шара), оказывающего давление на рычаг или контакты.

Реле защиты от сухого хода

Соединяется с реле давления последовательно и работает с ним в связке. Если в системе нет воды, то давление падает, скважинный насос не выключается и без защиты от сухого хода быстро сломается. Реле сухого хода отключает скважинный насос, если давление ниже 0,1 атм, и включает, если оно выше 0,7 атм.

Отдельный вопрос – выбор скважинного насоса со встроенной автоматикой или без нее. Не придется ставить реле и обратный клапан отдельно. Но такое оборудование дороже и при поломке надо будет менять его целиком. Для насоса без автоматики каждое устройство ставится отдельно, его легче ремонтировать или заменять. Доверьте подбор насосной автоматики специалистам компании Загород. Мы учтем особенности вашей водяной скважины и порекомендуем лучший вариант.

Сливной клапан

Если оставить воду в системе на зиму, то она может замерзнуть и повредить трубы. Для сброса воды используется сливной клапан. Он ставится за скважинным насосом и работает автоматически.

Шарик с пружиной прижат и вода не выливается, если давление выше от 0,9 атмосфер. Если оно падает ниже 0,6 атмосфер, то пружина отжимается, и вода вытекает из трубы. Клапан можно ставить только в системе с погружным скважинным насосом. Насосные станции не создают давления и клапан просто не закроется.

Компания Загород устанавливает сливные клапаны Debe (Швеция). Клапан имеет ширину 95 мм и подходит для обсадных труб даже небольшого диаметра. Другие качественные сливные клапаны – Unipump, Belamos, Isk.

Важнейшая автоматика для скважинного водоснабжения – это гидроаккумулятор и обратный клапан.

Автоматика третьего уровня не только запускает насосное оборудование в нужный момент, она также регулирует уровень напряжения электричества, что подается на его двигатель.

Автоматика для скважины своими руками или с помощью профессионалов

Общий принцип действия автоматики ↑

Несмотря на разницу в цене и функционале, современные автоматические блоки работают по одной и той же схеме – различные датчики отслеживают уровень давления и корректируют его по мере необходимости.

Наглядным примером может послужить принцип действия простейшего реле давления:

• Прибор устанавливается на две позиции – максимальное и минимальное давление в системе – и подключается к гидроаккумулятору.
• Мембрана гидроаккумулятора реагирует на количество воды, то есть на уровень давления.
• При достижении минимально допустимого уровня включается реле, которое запускает насос.
• Насос прекращает работу, когда срабатывает верхний датчик.

Более продвинутые системы, функционирующие без гидроаккумулятора, могут быть оснащены дополнительными опциями, но главный принцип работы автоматики для скважинного насоса остается неизменным.

Виды автоматики для скважинных насосов ↑

Первое поколение ↑

К первому (простейшему) поколению автоматики относят следующие приборы:

• Реле давления;
• Гидроаккумулятор;
• Датчики-блокираторы сухого хода;
• Выключатели-поплавки.

О реле давления было сказано выше. Поплавковые выключатели реагируют на критическое понижение уровня жидкости, отключая насос. Датчики сухого хода предотвращают перегрев насоса – если в камере отсутствует вода, система перестает функционировать. Как правило, подобная схема используется в поверхностных моделях.

Простейшую автоматику для скважинного насоса можно легко установить своими руками. Система подойдет также для дренажного оборудования.

Второе поколение ↑

Блоки-автоматы второго поколения представляют собой более серьезные механизмы. Здесь используется электронный контролирующий блок и несколько чувствительных датчиков, закрепленных в разных местах трубопровода и насосной станции. Сигналы с датчиков поступают на микросхему, которая ведет полный контроль за работой системы водоснабжения.

Электронный «сторож» в режиме реального времени реагирует на любые отхождения от нормы. Кроме того, он может быть оснащен дополнительными функциями:

• Температурный контроль;
• Аварийное отключение системы;
• Проверка уровня жидкости;
• Блокиратор сухого хода.

Важно! Большим минусом такой схемы автоматики для скважинных насосов является необходимость тонкой настройки, склонность к поломкам и довольно высокая цена

Третье поколение ↑

Важно! Если у вас нет опыта в водоснабжении, своими руками автоматику для скважины установить не получится. Только специалист может определить, по какому алгоритму лучше программировать систему

Автоматический блок своими руками ↑

Изготовленная своими руками автоматика для скважинного насоса зачастую обходится дешевле заводского комплекта оборудования. При покупке узлов по отдельности всегда можно подобрать оптимальный вариант для приобретенной модели насоса, не переплачивая за ненужные дополнительные опции.

Важно! Такая самодеятельность требует определенного уровня знаний. Если вы не можете назвать себя специалистом, лучше приобрести насосное оборудование с предустановленной автоматикой

Механический регулятор давления для скважины

Самый простой и бюджетный способ автоматизировать скважину это поставить на неё механический регулятор давления. Действует он достаточно просто, вода создаёт давление в капсуле, и если оно недостаточно, то замыкаются контакты и насос включается, как только кран закрывается, давление возрастает и контакты размыкаются.

Бывает, что такие реле давления оснащаются манометром, но самые недорогие модели лишены и этого. Такое реле может устанавливаться в любой точке магистрали, давление в трубе везде одинаковое. Самый существенный недостаток этого устройства это отсутствие защиты от «сухого хода» и если по каким-то причинам вода в скважине закончится и давление в системе упадёт, то реле давления подаст электричество на насос, и насос будет работать до тех пор, пока не выйдет из строя.

Второй момент — это наличие гидроаккумулятора в системе. Он выполняет минимум две функции:

1. Предотвращает частые включения насоса.
2. Принимает на себя гидроудары, возникающие при резком закрывании крана.

Как работает гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор — это бак сделанный из чёрного металла или нержавейки. Как правило, красятся в голубой цвет и имеют ёмкость от 5 до 500 литров. От объёма бака напрямую зависит количество включений насоса. При небольшом потреблении воды в системах, оснащённых гидроаккумуляторами малых объёмов (до 50 литров), запросто может наблюдаться частые перепады давления в напоре воды. Гидроаккумулятор
имеет встроенную мембрану накачивается до давления около 2 атм. Давление в системе всегда должно быть выше давления в мембране, иначе мембрана попросту не будет работать.

Во время включения насоса вода начинает заполнять расширительный бак и сжимает мембрану в объёме, так как та имеет более низкое давление. После того как насос отключается, давление в мембране и в баке выравнивается. Когда открывается кран, то вода из бака выливается, а объем вылитой воды из бака заполняет воздух в мембране. В тот момент, когда давление в системе падает до настроенного в реле на включение включается насос и процесс повторяется.

Итак, подведём промежуточный итог. Недорогие реле давления необходимо снабжать датчиком сухого хода и гидроаккумулятором.

Внутри таких блоков устанавливаются блокираторы холостого хода и пресс-контроль. Преимущество таких систем в том, что они занимают мало места, если не устанавливать бак-накопитель. Элементы в конструкции могут быть механическими (для экономии средств) или с электронным управлением (более дорогие).

Видео описание

В этом видео показан разбор отдельных частей автоматики и их свойства:

В системе третьего поколения устанавливаются устройства защиты от перепадов напряжения в сети, которые предотвращают сгорание электронных элементов внутри блока управления, а также его перезапуск после скачка.

Также для таких систем устанавливается шкаф управления, который похож на электрораспределительный щиток. Для погружных насосов он более важен, чем для внешних, так как с его помощью можно производить регулировку работы устройства, а добраться до погруженного насоса проблематично.

Внутри такого шкафа стоят предохранители и все элементы управления, например, плавный запуск мотора и регулятор частотного преобразователя. Также внутри находятся датчики тока и регулятор оборотов вала двигателя. Рекомендуется устанавливать системы третьего уровня со шкафом управления, если нужно соединить несколько скважин между собой.

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.

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.

Это классическая скважинная автоматика. Она самая простая и надежная. Наша компания ставит ее в типовых системах водоснабжения. Кроме того, можно установить «умную» автоматику:

Виды автоматики для насоса без гидроаккумулятора

Организовать качественное водоснабжение из скважины или колодца можно также без наличия в системе мембранного бака. Основное условие – высококачественный насос, технические характеристики которого будут соответствовать условиям функционирования агрегата. Важно также подобрать автоматику для глубинного насоса, которая позволит поддерживать в системе постоянное давление воды: реле давления и защиту от перепадов напряжения.

Действие водоснабжения без аккумулятора можно описать следующим образом:

• при открывании крана датчики и реле реагируют на изменение давления и автоматически включают насос, который подает воду непосредственно из скважины или колодца;
• закрытый кран способствует стабилизации давления, которое фиксируется контролирующей автоматикой, и насос выключается.

При каждом пользовании системой водоснабжения, даже если необходим минимальный объем жидкости, включается насос. Именно этот момент более всего влияет на фактор износа – насос быстрее выходит из строя, чем агрегат, имеющий в системе гидроаккумулятор.

К положительным характеристикам водоснабжения без мембранного бака стоит отнести следующее:

• простоту схемы подключения насосов. Основные элементы – насос и автоматика;
• небольшие размеры устройств;
• доступную цену системы в целом;
• возможность подавать воду под большим (в сравнении с системой, оснащенной мембранным баком) напором.

Защитная и регулирующая автоматические защиты насоса без гидроаккумулятора обеспечат длительную его работу без поломок в том случае, если система будет использоваться со средним или низким уровнем интенсивности, например, семьей из 2 человек.

Автоматика и подключение скважинного насоса «Малыш»

Особое место среди множества моделей погружных насосов занимает «Малыш». С ним знакомы практически все дачники и жители загородных домов, пользующиеся скважинами. Даже если впоследствии приобретался более мощный агрегат, то раскачка скважины производилась именно вибрационным «Малышом».

Прежде чем разбираться, какая нужна автоматика для насоса «Малыш», стоит рассмотреть его технические характеристики:

• производительность насоса – 430 л/мин. (без подъема);
• подъем на высоту до 40 м;
• мощность двигателя – 250 Вт.

Забор воды может быть верхним и нижним, что зависит от модели. При верхнем положении всасывания двигатель лучше охлаждается, так как в ходе работы полностью находится в воде. Также не происходит ненужного всасывания ила или других нежелательных частиц со дна скважины.

Обратите внимание! Не стоит применять насос «Малыш» для выкачивания сильнозагрязненной воды. В такой ситуации быстрый выход электродвигателя из строя неизбежен.

Что касается автоматики для вибрационного насоса, в том числе и для «Малыша», то подойдут самые стандартные модели. Большая часть насосов «Малыш» имеет встроенную защиту от перегрева, который может возникнуть при перепаде напряжения или работе насухую. Необходимо дополнительно приобрести только командное реле. Относительно применения гидроаккумулятора ситуация следующая: данному агрегату для поддержания долговечности эксплуатации он крайне необходим. Стоит подключить к системе мембранный бак емкостью 25-50 литров, именно такой объем оптимален при мощности насоса «Малыш».

Защитная и регулирующая автоматические защиты насоса без гидроаккумулятора обеспечат длительную его работу без поломок в том случае, если система будет использоваться со средним или низким уровнем интенсивности, например, семьей из 2 человек.

1 Особенности и назначение

Блок автоматического управления играет огромную роль в деле обустройства всей системы водоснабжения любого частного дома. Без него людям пришлось бы тратить несравнимо больше времени на совершенно элементарные вещи.

Стоит понимать, что скважинный насос – это всего лишь устройство, что способно выкачивать жидкость из источников. Ни на что большее он не способен. Система водоснабжения тоже сложностью не отличается. Она состоит из труб, переходников и распределителей, которые просто доводят воду из скважины до конечного потребителя.

Однако для обустройства нормального функционирования системы водоснабжения необходимо установить автоматический блок управления насоса. С его помощью можно будет настроить работу устройства так, чтобы практически полностью исключить из этой схемы присутствие человека.

В противном случае вам придется ухищряться другими, более сложными и трудоемкими методами. Можно, конечно, не использовать автоматические приборы, а постараться оборудовать крупные накопительные баки или другие емкости для забора и распределения жидкости. Но здесь стоит учесть несколько нюансов.

Помимо наличия воды в трубопроводе, для безопасного и комфортного его эксплуатирования нужно обеспечить еще и достаточный уровень давления. При наличии нормального давления вода будет течь из крана с оптимальным напором. Если же давление слишком слабое, то это сразу провоцирует множество проблем.

Без наличия систем управления обычный накопительный бак, пусть даже и очень большой, все же будет требовать огромного количества внимания человека. Вам придется постоянно запускать насос вручную, подкачивать жидкость, контролировать ее уровень и т.д.

Реле давления с манометром

Если же вмонтировать на насосную станцию небольшой блок управления, то всех этих неудобств можно будет избежать. И стоит заметить, что простейшие автоматические системы для погружных или поверхностных скважинных насосов не отличаются сложностью. Да и цена у них вполне приемлемая.

Современная автоматика для насосов поделена на несколько поколений, но работает она по одному и тому же принципу.

Для полного понимания всей картины мы рассмотрим принцип действия реле давления – простейшего автоматического регулятора работы погружных и поверхностных насосов. Сразу предупреждаем, что блок управления типа реле давления требует также наличия гидроаккумулятора в системе. В противном случае эффективно работать он не сможет.

Гидроаккумулятор – это сравнительно небольшая емкость под воду, которая является составным элементом насосной станции. В гидроаккумуляторе есть резиновая мембрана со сжатым воздухом. При подкачке в него воды, ее масса начинает давить на мембрану и взаимодействовать с ней, что приводит к изменению уровня давления гидроаккумуляторе.

Так как это гидроаккумулятор является исходной точкой системы, а выход из него блокируется обратным клапаном, то давление в нем автоматически распространяется на весь трубопровод. Как только уровень жидкость в баке падает, падает и давление, так как воздушная мембрана постоянно взаимодействует с жидкостью внутри бака.

Именно этот нехитрый прием и позволяет создать блок управления для насосных станций. Являет он собой обычное реле из двух позиции. Каждая позиция настраивается отдельно и является крайней точкой показателей давления.

2 Виды, отличия и характеристики

Как уже было упомянуто выше, существует довольно много различных разновидностей автоматических систем. Они могут выполнять как частичные функции по обеспечению нормальной деятельности отдельного оборудования, так и полностью контролировать все процессы, а также оптимизировать их по заданным программам.

Также некоторые автоматические переключатели выполняют более конкретные функции, например, защищают устройство от перегрева или работы всухую. Перечислить их все не так просто, но мы все же попытаемся.

Деление будем вести по поколениям. Если следовать по этой шкале, то существует три основных поколения автоматических блоков управления. Причем различаются они не только по сложности или современности, но и по типу выполняемых задач.
к меню ↑

2.1 Первое поколение автоматики

К первому поколению этих устройств относят простейшую автоматику и отдельные приборы. Они не могут организовать полностью автономное функционирование системы водоснабжения, но этого от таких приборов и не требуется.

К автоматике первого поколения относят:

Конструкция стандартного реле давления для поверхностных насосов

О принципе работы реле давления многое уже было сказано выше. Этот простой блок автоматики удобен его дешевизной и практичностью. Реле редко ломается, легко настраивается и в случае поломки его можно быстро заменить.

Проблема с ним только в том, что помимо реле, придется покупать еще и гидроаккумулятор. Самостоятельно этот блок управления справиться с поставленными задачами не сможет.

Поплавковые выключатели защищают насосы от работы в неестественных условиях. Например, от серьезно обмеления источника, когда уровень воды резко падает и насос оказывается на его дне.

В первую очередь такую автоматику ставят на погружные насосы. Причем имеются в виду как скважинные, так и дренажные модели. Поплавок подсоединен к переключателю, который реагирует на его положение.

Как только уровень воды падает, происходит моментальная реакция, и поплавок автоматически отключает устройство. Стоит заметить, что этот простой механизм очень серьезно помогает человеку и предохраняет насос от поломок.

Блокираторы сухого хода тоже являются примитивной автоматикой, но все их задачи заключаются в автоматическом отключении устройства, если в его камере не была обнаружена жидкость. Как правило, эти детали чаще используются в поверхностных моделях скважинных насосов.
к меню ↑

2.2 Второе поколение автоматики

Блок управления второго поколения – это уже куда более серьезный механизм. Подразумевается использование электронного прибора с несколькими датчиками. Эти датчики монтируются непосредственно в трубопроводе, на насосе и еще в нескольких местах.

Вся информация с датчиков передается на микросхему, которая и контролирует все процессы, что связаны с обеспечением работы системы водоснабжения.

Насосная станция, с подключенным гидроаккумулятором и реле давления

Электронный блок удобен его практичностью и большим количеством функций. Для его нормального функционирования уже не требуется покупать гидроаккумулятор, так как автоматика реагирует на изменения давления в системе в режиме реального времени. Как только где-то включается кран, датчик тут же реагирует падение давления.