Схемы монтажа и принцип работы автоматики для скважинных насосов

Подключение гидробака к системе водоснабжения

Гидроаккумулятор можно использовать в паре как с поверхностным, так и с погружным насосом. Для каждого вида есть своя схема подключения. Решив использовать погружной насос, необходимо знать о последовательности операций, которые вам необходимо сделать:

Обратный клапан защищает погружной насос от давления воды гидробака

1. На выходе насоса устанавливают обратный клапан. Он нужен для защиты погружного аппарата от давления воды гидробака.
2. Обратный клапан соединяют со шлангом и устанавливают насос в скважину или колодец. Делать это необходимо правильно, используя измеритель глубины. Насос опускают в воду на веревке, так чтобы расстояние до поверхности было не менее 30–40 см.
3. Шланг выведенный из колодца или скважины соединяют со штуцером. Он необходим для разветвления потоков воды. Штуцер имеет пять выходов.
4. Подключают к оставшимся 4 выходам штуцера: гидроаккумулятор, реле давления, монометр и трубопровод.
5. Проводят трубопровод в жилище.

Подключенные части такой системы водопровода максимально герметизируются. Для этого популярно использование специальной ленты фум.

Советы

В процессе подбора, установки и эксплуатации автоматики для насоса своими руками существую нюансы, знание которых может улучшить эффективность работы системы циркуляционного и дренажного насоса.

Установка слишком высокого давления в системе негативно отражается на работе насоса, а кроме того, приводит к непропорциональному перерасходу электроэнергии. Иногда оно просто не срабатывает.

Автоматика водяного насоса 3-го поколения использует частотное управление оборотами насоса, если имеющийся насос не поддерживает такую технологию, в установке автоматики 3-го поколения нет смысла.

О том, как подключить реле давления к насосной станции, вы можете узнать далее.

Колодезный насос с автоматикой: особенности функционирования, подключение

Существует ли различие между скважинными и колодезными насосами? Да, но точнее будет говорить, что для выкачки воды из колодца применяются насосы с определенными техническими характеристиками. Это моноблочные центробежные устройства, где двигатель, водозаборные элементы и патрубок находятся в одном корпусе.

Колодезный насос устанавливается на глубине не более 25 м. Он имеет довольно низкую производительность. Насос для колодца с автоматикой следует располагать так, чтобы он не дрейфовал по водяному пласту. Необходимо также исключить вибрации агрегата, так как они будут поднимать со дна всевозможные нежелательные частицы.

Следует отметить, что защита от попадания и налипания на лопатки колеса твердых частиц в колодезных насосах слабая. Поэтому при перекачивании загрязненной воды они быстро теряют номинальную производительность.

Колодезные насосы, то есть центробежные, отличаются от вибрационных и способом защиты от работы «насухую». Заключается она в следующем: при снижении интенсивности заходящего в насос водяного потока (при попадании воздуха) сила тока электродвигателя устройства тоже уменьшается. На сложившуюся ситуацию реагирует датчик, подавая сигнал об отключении агрегата.

Подключение погружного насоса для колодца выполняется по такой же схеме как и скважинного

Схема подключения погружного насоса для колодца практически такая же, как и скважинного. Отличие только в способе фиксирования: скважинный крепится к оголовку; для колодезного изготавливается металлическая рама, в ней проделывается отверстие, в которое и вставляется трос.

Подключение скважинного насоса без вспомогательного оборудования

Схема прямого подключения применима для сезонного пользования автономным источником. Нецелесообразно при редкой эксплуатации насосной станции устанавливать дорогостоящую автоматику. А при постоянном присутствии владельцев на загородном участке возникает ежедневная потребность в питьевой воде. Каждый раз производить запуск оборудования утомительно. Поэтому рассматриваемый вариант подходит для нечастого посещения дачи.

Безопасность использования оснащения скважины обеспечивается предварительным заземлением помпы, входящим в перечень обязательных мероприятий, сопровождающих монтаж. Главная заземляющая шина жилого строения, соединенная с контуром здания, является базой для подключения насоса.

Рекомендуется создать для питания помповой установки отдельную электрическую группу, оснащенную защитной автоматикой. Номинал электроники определяется мощностью силового агрегата. До 3000 Вт достаточно 10 А, для большей производительности потребуется 16 А.

Критерии выбора скважинного насоса

При выборе данного прибора стоит учесть следующее:

Рабочая точка агрегата Этот показатель определяет пересечение параметров прибора свойств скважины. Известно, что вода в скважинах не имеет постоянного уровня. Эти показатели указываются в паспорте источника воды. Если такого документа нет, замеры можно выполнить самостоятельно. Измерений рекомендуется выполнить несколько, чтобы получить среднее значения уровня воды

Важно, чтобы средний их показатель совпадал с паспортными характеристиками приобретаемого оборудования, которое работает в диапазоне от 70 до 120% своих номинальных параметров.

Типы скважинных насосов Зная глубину источника воды, можно определить, какой тип агрегата нужен — поверхностный или погружной.

Принципиальные отличия типов насосов:

• Самовсасывающий поверхностный прибор позволит поднять воду с глубины до 9 м. Этот вариант подойдёт для мелких колодцев. Плюс его — в возможности наружного крепления и лёгкой доступности в случае необходимости ремонта или демонтажа. Отрицательно то, что этот агрегат замерзает на морозе и требует перед началом работы заполнения всасывающего канала водой. Делятся данные устройства на: — центробежные без эжектора, — самовсасывающие с эжектором.
• Погружной агрегат позволит работать на любых глубинах. Такой тип самый подходящий в любой ситуации. Его сложнее устанавливать, но работает такой насос круглый год.

Подробнее о выборе скважинного насоса по ключевым техническим характеристикам и условиям монтажа.

Первичные показатели

Блок сразу вешают на помпу. Для погружной помпы его нужно выбрать самому. Но в любом случае, блок уже отрегулирован при изготовлении.

Многие из них имеют следующие настройки пуска и остановки: 1,5 – 3,0 атмосферы. Но некоторые модели могут иметь меньшие величины.

Нижняя граница запуска не менее 1,0 бар, верхняя граница стопа, больше на 1,2 – 1,5 бара. В инструкции на станцию, нижняя установка пуска в работу может обозначаться как P, или РН.

Это значение может меняться. Разница между нижней и верхней границей срабатывания, может обозначаться, как ΔР (дельтаР). Этот показатель также регулируется.

Назначение и устройство

Чтобы в системе водоснабжения частного дома поддерживалось постоянное давление, необходимы два устройства — гидроаккумулятор и реле давления. Оба эти устройства через трубопровод подключаются к насосу — реле давления находится посредине между насосом и гидроаккумулятором. Чаще всего оно находится в непосредственной близости от этой емкости, но некоторые модели могут устанавливаться на корпус насоса (даже погружного). Давайте разберемся в назначении этих устройств и в том, как работает система.

Одна из схем подключения насоса

Гидроаккумулятор — емкость, разделенная эластичной грушей или мембраной на две половины. В одной находится под некоторым давлением воздух, во вторую закачивается вода. Давление воды в гидроаккумуляторе и количество воды, которую туда можно закачать, регулируется количеством накачанного воздуха. Чем воздуха больше, тем выше давление поддерживается в системе. Но в то же время а воды в емкость удается закачать меньше. Обычно удается в емкость закачать не более половины объема. То есть в гидроаккумулятор объемом 100 литров получится закачать не более 40-50 литров.

Для нормальной работы бытовой техники требуется диапазон 1,4 атм — 2,8 атм. Чтобы его поддерживать такие рамки и требуется реле давления. Оно имеет два предела срабатывания — верхний и нижний. При достижении нижнего предела реле запускает насос, он накачивает воду в гидроаккумулятор, в нем (и в система) при этом повышается давление. Когда давление в системе достигает верхнего предела, реле отключает насос.

В схеме с гирдроаккумулятором какое-то время вода расходуется из емкости. Когда вытечет достаточное количество для того, чтобы давление упало до нижнего порога срабатывания, включится насос. Так и работает эта система.

Устройство реле давления

Этот прибор состоит из двух частей — электрической и гидравлической. Электрическая часть — это группа контактов, которая замыкается и размыкается включая/выключая насос. Гидравлическая часть — мембрана, которая оказывает давление на металлическое основание и пружины (большая и малая) с помощью которых давление включения/выключения насоса можно изменять.

Устройство реле давления воды

Выпуск гидравлической части находится на тыльной стороне реле. Это может быть выпуск с наружной резьбой или с гайкой по типу американки. Второй вариант более удобен при установке — в первом случае надо или искать переходник с накидной гайкой подходящего размера или крутить сам прибор, накручивая его на резьбу, а это не всегда возможно.

Входы электрической части тоже находятся на тыльной стороне корпуса, а сама клеммная колодка, куда подключают провода, спрятана под крышкой.

Виды и разновидности

Реле давления воды бывают двух типов: механические и электронные. Механические гораздо дешевле и предпочитают обычно их, а электронные в основном привозят под заказ.

Название	Предел регулировки давления	Заводские настройки	Производитель/страна	Класс защиты прибора	Цена
РДМ-5 Джилекс	1- 4,6 атм	1,4 – 2,8 атм	Джилекс/Россия	IP 44	13-15$
Italtecnica РМ/5G (м) 1/4″	1 – 5 атм	1,4 – 2,8 атм	Италия	IP 44	27-30$
Italtecnica РT/12 (м)	1 – 12 атм	5 – 7 атм	Италия	IP 44	27-30$
Grundfos (Condor) MDR 5-5	1,5 – 5 атм	2,8 – 4,1 атм	Германия	IP 54	55-75$
Italtecnica PM53W 1″	1,5 – 5 атм	Италия	7-11 $
Genebre 3781 1/4″	1 – 4 атм	0,4 – 2,8 атм	Испания	7-13$

Разница в ценах в разных магазинах бывает более чем существенной. Хотя, как обычно, покупая дешевые экземпляры, есть риск нарваться на подделку.

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.

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.

Особенности электронной автоматики

Применительно к электронным блокам управления насосами, нужно отметить несколько важных моментов:

1. Определенные устройства не позволят регулировать давление включения и выключения насоса, поскольку такой параметр определен производителем как неизменный. 
2. Некоторые устройства способны выключаться только по достижении насосом максимального уровня давления. Иногда эта функция может вызвать неудобства, например, уровень давления в 5 Бар довольно велик для обычной дачи или загородного дома, для обеспечения водоснабжения которых вполне хватит и 3 Бар. Соответственно, возникает необходимость регуляции уровня давления, что потребует от владельца дополнительной покупки редуктора давления, который стоит весьма недешево.

Поэтому, очень важно перед покупкой какой-либо автоматики для насоса ознакомиться с параметрами самого устройства, что убережет систему водоснабжения от повышенной нагрузки, а также от сбоев и поломок. Некоторые владельцы, по той или иной причине, не хотят устанавливать гидробак. В таком случае, целесообразно найти в инструкции к устройству отметку о том, поддерживает оно эту функцию или нет

Хотя специалисты советуют монтировать гидроаккумулятор, даже если по инструкции он необязателен. При правильной работе автоматики даже небольшой гидробак объемом на 50 литров сократит количество включений и выключений насоса. В этом случае не требуется установка устройств с функцией антицикличности, так как гидробак решит проблему небольшой утечки в системе водоснабжения. Если же установка гидроаккумулятора совершенно невозможна, следует приобрести хотя бы гаситель гидроударов (если он не встроен в автоматику). 

В таком случае, целесообразно найти в инструкции к устройству отметку о том, поддерживает оно эту функцию или нет. Хотя специалисты советуют монтировать гидроаккумулятор, даже если по инструкции он необязателен. При правильной работе автоматики даже небольшой гидробак объемом на 50 литров сократит количество включений и выключений насоса. В этом случае не требуется установка устройств с функцией антицикличности, так как гидробак решит проблему небольшой утечки в системе водоснабжения. Если же установка гидроаккумулятора совершенно невозможна, следует приобрести хотя бы гаситель гидроударов (если он не встроен в автоматику). 

Некоторые владельцы, по той или иной причине, не хотят устанавливать гидробак. В таком случае, целесообразно найти в инструкции к устройству отметку о том, поддерживает оно эту функцию или нет. Хотя специалисты советуют монтировать гидроаккумулятор, даже если по инструкции он необязателен. При правильной работе автоматики даже небольшой гидробак объемом на 50 литров сократит количество включений и выключений насоса. В этом случае не требуется установка устройств с функцией антицикличности, так как гидробак решит проблему небольшой утечки в системе водоснабжения. Если же установка гидроаккумулятора совершенно невозможна, следует приобрести хотя бы гаситель гидроударов (если он не встроен в автоматику). 

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.

Устройство и принцип работы реле давления

Устройство реле давления насосной станции не отличается сложностью. В конструкцию реле входят следующие элементы.

Корпус (см рисунок ниже).

1. Фланец для подсоединения модуля к системе.
2. Гайка, предназначенная для регулировки отключения аппарата.
3. Гайка, регулирующая силу сжатия в баке, при которой агрегат будет включаться.
4. Клеммы, к которым подключаются провода, идущие от насоса.
5. Место для подключения проводов от электросети.
6. Клеммы заземления.
7. Муфты для закрепления электрических кабелей.

Снизу реле имеется металлическая крышка. Если ее открыть, то можно увидеть мембрану и поршень.

Принцип работы реле давления следующий. При увеличении силы сжатия в камере гидробака, предназначенной для воздуха, мембрана реле выгибается и воздействует на поршень. Он приходит в движение и задействует контактную группу реле. Контактная группа, имеющая 2 шарнира, в зависимости от положения поршня либо замыкает, либо размыкает контакты, через которые происходит электропитания насоса. В итоге, при замыкании контактов происходит запуск оборудования, а при их размыкании — остановка агрегата.

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.

Системы автоматического контроля над скважиной

Установка водопроводных систем обычно проводится специалистами, которыми учитываются не только характеристики скважин, но и производительность систем водозабора. Схема фильтрации должна быть оптимальной. Тип насосного оборудования подбирается с учетом стоимости его установки.

В процессе комплексного планирования использования автоматики не следует экономить на оборудовании. Это исключает возможные ошибки при монтаже системы с защитными функциями. Следует помнить, что ремонтировать испорченный насос дороже, чем совершать покупку надежного оборудования.

Дистанционный контроль современных систем облегчает использование скважинного насоса. Автоматика, позволяющая управлять им, упрощает эксплуатацию всей установки. Основная цель автоматизации скважин предполагает удобство их применения.

Принципы монтажа автоматизированных скважинных насосов своими руками основаны на пошаговом выполнении работ. Выбирать автоматическое устройство следует с учетом особенностей этого оборудования. Если оно подобрано правильно, то организация автономного снабжения водой квартиры или частного дома будет эффективной и надежной.

Монтаж автоматики предполагает установку насосных и уровневых датчиков (поплавкового или гальванического). Они позволяют регулировать работу насоса, который включается и отключается автоматически. Это зависит от установленного уровня водяного давления.

Регулятор частот и датчики поддерживают одинаковое давление. Устройство характеризуется наличием сложных настроек. Тонкая регулировка системы с помощью манометра затруднительна.

Надежность бытовых реле оставляет желать лучшего, так как насос не защищен от холостой работы. Производителями насосного оборудования налажен выпуск реле с манометрами, встроенными в корпус. Приборы выводятся на поверхность с помощью регуляторов. Это обеспечивает точный выбор всех параметров.