Простой автомат управления насосом

Простой автомат управления насосом

Вода в жизни человека – важнейший элемент, недаром, при освоении участка, одной из первостепенных задач для хозяев, становится обеспечение водой. Как питьевой, так и технической. Ну и вообще, в любом подсобном хозяйстве, задача хранения воды в емкостях и манипулирование ею, весьма распространена. Задача эта довольно проста, возникает с высокой периодичностью. Учитывая, что накопительные и опустошаемые емкости, как правило, расположены не в самом доступном месте, весьма полезно процессы эти автоматизировать.

Существует бесчисленное множество устройств разной сложности и удачности, для такого рода целей. Сонм их можно грубо разделить по типу датчиков – самая нежная и уязвимая часть автомата.

Простейшие устройства – с контактными датчиками, вроде кнопок. Очевидные недостатки – сложно сделать такого рода датчик надежным и долговечным – работа его предполагается в условиях, ну очень повышенной влажности, конструкция содержит более менее точные подвижные элементы. Сам же автомат, как правило, прост.

Следующее очевидное решение – применение бесконтактных датчиков, к коим, условно можно отнести и макаемые в воду электроды. При понятных преимуществах – надежность датчиков, имеем значительно более сложную и капризную, в том числе и в настройке, схему. Часто, для надежной работы схемы, вода должна быть неизменного качества (вплоть до температуры).

Как некая разновидность схемы с контактными датчиками – применение в качестве механических датчиков герконов – герметизированных контактов. Датчики уровня воды при этом, получаются вполне надежные – движущиеся части грубы и массивны, герметичность электрической части также легко обеспечить. Схемы управления весьма просты и не требуют сложной наладки. Датчик, как правило, представляет собой магнит на плавучем основании и несколько неподвижных герконов рядом.

Предлагаемая схема именно с герконами в качестве датчиков. Схема надежна, не сложна в настройке, не требовательна к точности элементов. Позволяет автоматизировать как набор воды в емкость, так и автоматическую откачку из нее (дренаж). В автомате предусмотрен ручной режим. Элементная база устройства проста и широко доступна.

Взглянем на схему устройства. Элементы простейшие, ценность представляет только контактор К1, остальное можно наковырять из электрического – электронного хлама.

Рассмотрим работу схемы.

Оба геркона датчика SF1 и SF2 включены в базовую цепь транзистора VT1. Замыкание геркона SF2 служащего датчиком нижнего уровня воды, вызывает закрытие транзистора, при замыкании геркона SF1 – датчика верхнего уровня – транзистор открывается. Цепь тиристор VS1 – реле К2 питается пульсирующим током от выпрямителя на диоде VD1. Тиристор открывается после открывания транзистора. При этом срабатывает реле К2, контакты которого подключают к сети обмотку магнитного пускателя К1.

В положении «Автомат» переключателя SA3 узел работает автоматически, а в положении «Ручн.» им можно управлять вручную запуская электродвигатель насоса нажатием на кнопку SB1 «Пуск» и останавливая кнопкой SB2 «Стоп». Введение переключателя SA2 позволило обеспечить работу автомата в режимах «водоподъем» и «дренаж».

При автоматической работе узла в режиме «водоподъем» в отсутствие воды в баке геркон SF2 разомкнут, транзистор VT1 закрыт. Замкнутыми контактами К2.1 включен магнитный пускатель К1, поэтому замкнуты пары контактов К1.1 и К1.2 пускателя – насос включен, вода поступает в бак. Как только поплавок поднимется выше геркона SF2, он разомкнется, однако транзистор останется закрытым, а насос продолжит заполнять бак водой. При достижении уровнем воды верхней отметки замкнется геркон SF1, откроется транзистор VT1 и вслед за ним тиристор VS1. Сработает реле К2 и контактами К2.1 выключит магнитный пускатель К1 – насос остановится.

Одновременно узел самоблокируется контактами К2.4. Поэтому, когда в процессе расхода воды уровень ее в баке понизится и разомкнется геркон SF1, транзистор VT1 останется открытым. Он закроется в момент замыкания геркона SF2, при этом насос включится и начинается процесс заполнения бака водой.

В режиме «Дренаж» насос включается при полном баке, а выключается в момент замыкания геркона SF2. Конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, предотвращая вибрацию якоря реле К2.

В узле рекомендовано использовать герконы КЭМ-2. Реле К2 – РЭН18 (паспорт РХ4.564.702). Магнитный пускатель К1 – ПМЛ – 1000 на ток до 10А. Трансформатор выполнен на магнитопроводе Ш9х30. Сетевая обмотка содержит 5000 витков провода ПЭВ-2 0,08мм, вторичная – 280 витков провода ПЭВ-2 0,5 (ее переменное напряжение на холостом ходу – 13,5…14 В). Резистор R4 для повышения четкости срабатывания автомата, следует уменьшить до 100…200 Ом [1].

Автомат был собран в большой спешке (припекло) на кусочке фанерки и из самых бросовых деталей и элементов. Стояла срочная задача, автоматизировать отбор воды из импровизированной емкости при скромном дебете.

Что понадобилось для работы.

Инструменты, оборудование.

Фанерное основание было выпилено на циркулярной пиле, обрезано в размер на торцевой маятниковой пиле. Для монтажа пригодился шуруповерт – сверление и завинчивание саморезов, паяльник средней мощности с принадлежностями. Ножницы по металлу. Набор мелкого инструмента для электромонтажа, фен строительный или специальный для работы с термотрубками. При необходимости защитного покрытия деревяшки – кисть, посуда. Для изготовления датчика уровня воды пригодился набор слесарных и столярных инструментов, небольшая посудина для приготовления бетона, разметочный инструмент, выдавливалка для герметика.

Материалы.
Кроме радиоэлементов для изготовления автомата понадобился кусок толстой фанеры для основания, небольшой кусочек оцинкованной стали, кусочек DIN-рейки, монтажный провод, нейлоновые стяжки, крепеж. Для изготовления датчика уровня, понадобился кусок пластиковой канализационной трубы для наружной прокладки (оранжевого цвета) диаметром 110мм, кусок трубки от полипропиленового водопровода, материалы для приготовления бетона, силиконовый герметик.

Мелкие установочные элементы – реле, кнопки, тиристор, были закреплены на П-образном кожухе, согнутом из оцинкованной кровельной стали, внутри, удобно поместились несколько мелких радиоэлементов с проволочными выводами. Реле, в принципе предназначено для установки в специальный разъем, так что паять пришлось очень аккуратненько. Некоторые элементы смонтированны прямо на его, реле, контактах.

Крупные установочные элементы, имеющие ушки или иные приспособления для механического крепления, были закреплены саморезами, автоматический выключатель, промежуточная клемма и контактор, имели элементы для установки на DIN-рейку, кусочек ее и был задействован. Само фанерное основание-плата, при необходимости, может быть дополнено боковыми стенками и съемной (откидной) крышкой и превращено таким образом в пылезащищенную коробочку.

Датчик уровня был изготовлен, исходя из размера емкости, и представляет собой пластиковый кожух большого диаметра – из отрезка морозостойкой канализационной трубы (оранжевого цвета) диаметром 110мм. Для «заякоривания» на дне емкости, в нижней части трубы отлит бетонный груз, в нем, соосно с кожухом, вмурован заглушенный с одного конца, отрезок пластиковой полипропиленовой трубы. В него помещаются герконы. Снаружи трубы, на пенопластовой площадке-поплавке, плавает кольцевой магнит от динамической головки. Вода беспрепятственно поступает внутрь кожуха через множество просверленных отверстий. Сам же кожух, предохраняет магнит на поплавке от сцепления с другим оборудованием емкости – насосом, веревками его подвеса, сетевым шнуром и шлангом.

Для исключения выпадения бетонного груза из кожуха, в него (кожух), до заливки было ввинчено несколько длинных оцинкованных саморезов с широкими шляпками. После бетонирования, их выступающие внутрь концы, оказались замурованы в бетоне.

Поплавок приклеен к магниту силиконовым герметиком, лучшее его рабочее положение – вверх поплавком, наоборот – иногда тяжелый магнит перекашивает и заклинивает на трубе, если же он плавает под поплавком, то двигается за уровнем воды плавно и без заеданий.

Электрическая часть датчика уровня – два геркона с проводкой, помещаются внутрь белой «сухой» трубы. К выводам двух герконов с замыкающими (переключающими) контактами, припаиваются монтажные провода соответствующей длины (с некоторым запасом), места пайки отмываются от флюса и герметизируются. Для начала, лачком, в пару слоев, сверху термотрубкой. На выступающей части белой трубки, для каждой пары проводов, сверлятся по два отверстия одно над другим. Через них продергивают провода от герконов. Регулировка нижнего и верхнего уровня воды «на объекте», осуществляется регулировкой длины проводов герконов.

Собранный автомат работал только на стенде – проблема недостатка воды была решена самым радикальным способом – изготовлением полноценной каптажной камеры. Дебет родника при этом существенно повысился, настолько, что производительности насоса не хватает, чтобы вычерпать накопительную емкость. Риск «осушения» вибрационного насоса свелся к минимуму. Автомат, тем не менее, хранится и будет применен для автоматизации набора воды в емкости.

Литература.
1. Журнал «Радио», №1, 1992г. Стр. 24,25.

Управление насосом: автоматика

Под автоматикой в данном случае подразумевают совокупность командных реле, силовой электрической части и различные виды защит, задача которых – уберечь электродвигатель и сам прибор от выхода из строя. В этой статье мы рассмотрим системы управления насосами. Наиболее широко распространены две основные схемы управления работой насоса: по уровню рабочей среды (воды) в накопительном резервуаре и по давлению в напорном трубопроводе.

Управление насосом: контроль по уровню

Первая схема управления работой насоса применяется при работе устройства на водонапорную башню или для наполнения емкости, откуда вода к потребителю подается уже насосами второго подъема. Внутри емкостей устанавливаются специальные датчики уровня (электроды), которые с помощью реле контроля уровня отслеживают нижний (включение насоса) и верхний (отключение насоса при заполнении резервуара) уровни. Применение в данной схеме поплавковых выключателей вместо электродов менее надежно, что обусловлено их небольшим рабочим ресурсом. Обязательно предусматривается устройство аварийного слива при переполнении резервуара (сигнализации переполнения обычно не применяется). Данная схема характерна для крупных поселковых скважин, когда от одной емкости осуществляется водоснабжение целого дачного поселка, села, деревни.

Главное преимущество, которое достигается при таком подходе, – стабильный режим работы. Гидравлика постоянна: номинальный расход подается на высоту, определяемую глубиной скважины, высотой башни и дополнительно предусматривает еще 1–2 м – на излив. Один цикл соответствует по расходу полному объему башни с учетом расхода текущего водоразбора. Исключена возможность кратковременных пусков-остановов, что продлевает срок эксплуатации оборудования. Достаточно грамотно подобрать электронасос под требуемые параметры, один раз квалифицированно произвести пусконаладку, и стабильная работа системы обеспечена.

Управление насосом: контроль по давлению

По второй схеме насос управляется командами от реле давления, установленного на трубопроводе. На самом реле настраиваются два параметра: давление включения насоса и давление, при котором он должен отключиться. Данная схема управления насосом характерна для индивидуальных скважин и обычно используется вместе с мембранными баками, предназначенными для поддержания необходимого избыточного давления в сети, компенсации гидравлических ударов и малых расходов. Чрезвычайно важно произвести правильную настройку реле в соответствии с характеристиками устройства и объемом мембранного бака. Чтобы насос не включался слишком часто, заданный предел давлений должен лежать в средней зоне рабочей характеристики. Гистерезис значений выбирается в диапазоне 1,2–2,5 бар с учетом данных о максимально допустимом количестве включений в определенный период времени.

Реле давления, применяющиеся в этой схеме, можно условно разделить на бытовые и промышленные. Первые, реле MDR фирмы Condor, XMP (Telemecanique) и др., имеют мощные контактные группы, способные выдерживать ток до 16 А, но не оборудованы шкалой настройки с указанием регулируемого диапазона давлений. Настройка таких реле производится с помощью манометра. Преимуществами реле данного типа являются их относительная дешевизна и возможность применения в силовых цепях (непосредственно для управления насосом). Недостатками – невысокая точность настройки и небольшой рабочий ресурс – вследствие влияния больших пусковых токов. Промышленные реле, FF4 фирмы Condor и KPI (Danfoss), отличаются повышенной точностью и надежностью, но имеют слаботочные контакты и требуют организации коммутации через внешний пускатель. Тип реле влияет на выбор дальнейшей электрической схемы и системы автоматики.

При использовании бытовых устройств достаточно напрямую подключить насос через его контактные группы к сети. Простота и дешевизна данного варианта привлекают многих покупателей, однако иных преимуществ это не дает. Более того, подобная экономия средств влечет за собой дополнительные затраты в процессе эксплуатации на замену преждевременно вышедшего из строя реле (подгорели или окислились контакты). Сам пользователь, поставив новое реле, вряд ли сможет восстановить прежние настройки и проверить режим работы, что, в худшем случае, может привести к отказу устройства. Известная поговорка «скупой платит дважды» здесь не работает: заплатить при поломке насоса придется трижды – за подъем прибора, ремонт и, в третий раз, за опускание его в скважину и ввод в эксплуатацию. Для работы насоса с промышленным реле необходимы промежуточные устройства (различные варианты шкафов управления с устройствами дополнительной защиты или без них).

Защита насоса

Как показывает практика, основными причинами выхода скважинного насоса из строя являются работа при повышенном или пониженном напряжении питания в электрической сети, перегрузка электродвигателя и работа в режиме «сухого» хода, т.е. без воды. Любой европейский производитель указывает в технической документации требования по питающему напряжению (в Европе стандартно это 1×230 или 3×400 В) и допустимые отклонения относительно номинала.

Радикальный способ обеспечить качественное электропитание насоса – это применение стабилизаторов переменного напряжения соответствующей мощности, что затратно. Чаще всего в систему автоматики управления наососм устанавливают реле контроля напряжения. Данная автоматизация устройства отключает насос при падении напряжения и перенапряжении, а также могут контролировать последовательность и асимметрию фаз (для трехфазных двигателей). Наличие в реле временной задержки по включению обеспечивает защиту от частых скачков напряжения в сети.

Защита электродвигателя от перегрузки осуществляется с помощью тепловых токовых реле, отключающих его при достижении установленного значения тока. Очень важно, чтобы диапазон настройки токового реле соответствовал номинальному току насоса.

Защита насоса от «сухого» хода может осуществляться двумя способами: непосредственно – по уровню воды в скважине с помощью датчиков (электродов) или поплавков и косвенно – по значению тока или сдвигу фаз тока и напряжения электродвигателя с помощью специальных реле. В некоторых двигателях, MS 3 насосов SQ фирмы Grundfos, этот элемент защиты уже стандартно встроен. Недостатком косвенной защиты является именно ее «вторичность»: реле срабатывает только тогда, когда проточная часть и подшипники уже остались без воды, смазывающей и охлаждающей их. В случае, если производительность устойства превышает дебет самой скважины, подобная ситуация может возникать несколько раз в сутки, что негативно сказывается на его сроке службы. В этой ситуации настоятельно рекомендуется использовать электродное реле контроля уровня, которое позволяет отключить насос еще до возникновения аварийной ситуации.

В зависимости от конкретной ситуации для управления и защиты скважинным насосом могут использоваться различные комбинации и типы защитных устройств, выпускаемых как самими заводами-изготовителями насосного оборудования, так и другими производителями. Рассмотрим предлагаемые на сегодня на рынке изделия.

Устройства для управления насосом

Условно их можно разделить на три группы: пускозащитные устройства, собранные на базе печатных плат – QA/50B, QA/60C фирмы Maniero, SK-701 компании Wilo и др.; блоки управления на релейной технике – SK 277 (Wilo), «Гидромат» H110-H311 («Гидроланс») и т.п.; системы управления на базе микропроцессорных устройств – SPCU3 (Control) MP204-S (Grundfos), SK-712 (Wilo) или аналогичные.

Устройства на базе печатных плат являются функционально и конструктивно законченными изделиями и требуют подключения внешнего устройства – собственно насоса часто через пускатель и передающие датчики (уровня, реле давления и т.д.). Они отличаются большим набором контролируемых параметров и функций (тепловая токовая защита, защита от скачков напряжения, контроль «сухого» хода с помощью электродов и по нагрузке электродвигателя и т.п.), которые не всегда используют. Благодаря законченности изменить логику работы прибора практически невозможно. В некоторых устройствах отсутствует возможность изменения значений срабатывания по определенным параметрам. В случае выхода платы из строя требуется ее замена целиком, что сопоставимо со стоимостью нового прибора.

Спектр представленных на рынке устройств на релейной технике достаточно широк – от самых простых, SQSK (Grundfos), до шкафов управления несколькими насосами, изготавливаемых непосредственно по требованиям конкретного заказчика. Модуль SQSK представляет собой обычный пускатель в пластиковом корпусе. Его функция – только коммутация реле давления при токе не более 4 А. Практически этот блок защищает больше не сам насос, а реле давления. Отсутствует сигнализация состояния или настроек. Требуется установка внешнего защитного автомата.

Блок управления и защиты Н110 производства компании «Гидроланс» имеет пластиковый водонепроницаемый корпус размерами 310×230×130 мм, с откидывающейся съемной прозрачной крышкой, класс защиты IP65, герметичные кабельные вводы для подключения. В состав модуля входит контактор с настраиваемым реле тепловой токовой защиты, устройство контроля напряжения со встроенным цифровым вольтметром, показывающим значение питающего напряжения, лампы сигнализации режимов работы, защитный автомат для внутренней цепи управления, двухпозиционный выключатель режима «Вкл./Выкл.».

В качестве опции блок может быть оснащен одним или двумя реле контроля уровня RM4LG фирмы Schneider Electric и клеммами для подключения электродов. Аппаратная «начинка» устройства обеспечивает защиту от всех основных опасностей для скважинного насоса: при работе с перегрузкой срабатывает токовая защита; при просадке или скачке напряжения питания реле контроля размыкает цепь управления и не дает насосу включаться, пока напряжение не нормализуется; при восстановлении питания перезапуск производится автоматически. Цифровой вольтметр показывает действующее напряжение, сигнализирует о причине сбоя, что удобно для конечного потребителя.

Преимуществами приборов данного типа, , как следует из комментариев и отзывов, являются их относительная простота и надежность, возможность быстрой модернизации и переделки для нестандартных применений, в случае выхода из строя какой-то детали меняется только отказавшая деталь.

Устройства управления и защиты скважинных насосов на базе микропроцессорных контроллеров – самые сложные. Они позволяют контролировать такие параметры работы насоса, как величина сопротивления изоляции, температура электродвигателя, фазовая асимметрия и последовательность чередования фаз, защищают насос от повышенного и пониженного напряжения, перегрузки и «сухого» хода, позволяют вести учет времени работы насоса и количества потребляемой электроэнергии. Существует возможность связи и контроля работы насоса через стандартные интерфейсы с модемом или компьютером. Это самые дорогостоящие приборы, и применять их рекомендуется с насосами большой мощности и производительности, когда стоимость возможного ремонта насоса может намного превысить стоимость самой автоматики. Настройка, запуск и ввод в эксплуатацию вышеуказанных устройств без специалистов практически невозможны.

В случае применения в системах управления частотных преобразователей необходимо учитывать минимальную частоту вращения электродвигателя. Эта характеристика указывается в технической документации к насосу и составляет обычно 20–30 % номинала. В случае несоблюдения данного требования существует большая вероятность, что произойдет выход из строя упорного подшипника электродвигателя насоса.

Кроме всего вышесказанного, отдельное внимание необходимо уделить классу выбираемой системы управления по пыле и влагозащищенности в зависимости от места установки (см. ГОСТ Р 51321.1-2000 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления»).

“АКВА-ТЕРМ” № 3 (37) 2007

Больше о способах управлять этими устройствами читайте на нашем сайте.

Схема простого автомата для управления работой насоса

в Управление 0 1,698 Просмотров

Зачастую у большинства людей на дачном участке имеется бак или какая-либо емкость, в которой необходимо поддерживать постоянный уровень воды. Приведенная в данной статье схема управления насосом способна автоматизировать процесс наполнения и поддержания определенного объема воды в баке.

Описание работы схемы управления насосом

Пожалуй, самая наверно сложная часть устройства — изготовление датчика автомата управления насосом. Вариантов его изготовления может быть много, один из них: пластиковая трубка не большого диаметра, длинной чуть больше высоты бака, внутри которой находится постоянный магнит на поплавке. С изменением уровня воды в баке так же изменяется положение магнита.

С наружной стороны размещены два геркона с нормально-разомкнутыми контактами. Один на верхней границе воды, второй на минимальном ее уровне. Более точное расположение герконов подбирается опытным путем. Необходимо отметить, чтобы расстояние между этими двумя герконами было достаточно большим, таким чтобы магнит не оказывал свое действие на них одновременно.

Электрическая схема управления насосом собрана на операционном усилителе LM709 работающего по схеме триггера Шмита. Потенциал на его инвертирующем входе равно напряжению 3,3 В – напряжение на стабилитроне VD5. Допустим, что во время подачи питания на схему емкость наполнена на 50% и поплавок с магнитом расположен между герконами SF1 и SF2, и как следствие этого они оба незамкнуты.

Емкость С2 разряжена. Быть заряженным постоянно наличествующим входным током операционного усилителя ему не позволяет сопротивление R2. В связи с этим потенциал на неинвертирующем входе LM709 около нуля, то есть ниже, чем на инвертирующем входе LM709. Поэтому на выходе операционного усилителя напряжение также близко к нулю.

Если уровень воды снижается до такого уровня, когда магнит доходит до геркона SF2, то вследствие замыкания контактов возрастает напряжение на неинвертирующем входе LM709 практически до напряжения питания. Это приводит к скачкообразному повышению напряжения на выходе ОУ и через транзистор VT1 активируется реле включения насоса.

По ходу накопления емкости водой, поплавок с магнитом постепенно поднимается, отдаляясь от геркона SF2, который в определенный момент времени размыкается. Его размыкание не оказывает действие на работу насоса так как часть выходного напряжения LM709 идет на его неинвертирующий вход по цепи ПОС R4-VD6.

Для отключения насоса нужно, чтобы магнит, достиг верхнего геркона SF1 и вызвал его замыкание. В результате замыкания, потенциал на неинвертирующем входе операционного усилителя упадет до 0 вольт и реле отключит насос. В подобном состоянии насос будет находиться и в случае если уровень воды начнет падать, что приведет к размыканию контактов геркона SF1.

Операционный усилитель LM709 можно поменять на другой, например, Lm358 или LM324. Электромагнитное реле К1 — 812Н-1С-С или подобное этому имеющее рабочее напряжение обмотки 12 В. Диод КД522Б можно поменять на 1N4148, а КД243А на 1N4001. Стабилитрон КС133А возможно применить другой с напряжением стабилизации 3,3 В. В качестве источника питания можно применить любой стабилизатор напряжения на 12… 16 вольт выдерживающий ток нагрузки 1 ампер.

Чтобы улучшить эксплуатацию схемы управления насосом, можно добавить ручное управление. Для этого необходимо параллельно герконам подключить две кнопки с нормально-разомкнутыми контактами. Но кнопки нужно установить так, чтобы исключить одновременное их нажатие, поскольку, как и при одновременном замыкании герконов, случится замыкание блока питания автомата через диодный мост VD1 — VD4 на сопротивление R1.

Автоматическое управление водяным насосом (К561ЛА7, КТ604АМ)

В сельской местности водопровод есть не всегда и не везде, в лучшем случае водоснабжение из скважины, но чаще и из обычного колодца. Такая система водопровода требует использования накопительной емкости, в которую вода закачивается из колодца.

Для того чтобы поддерживать необходимый запас воды нужно периодически пополнять эту емкость, включая водяной погружной насос, находящийся в колодце. Вручную делать это хлопотно. Лучше эту работу поручить несложному электронному автомату.

Схема автомата изолирована от электросети, поэтому абсолютно безопасна для пользователя водопровода. Для определения уровня воды в резервуаре используются три щупа из нержавеющего металла (автор использовал три шампура из нержавеющей стали). Два из них опущены на глубину почти до дна резервуара.

А один сделан короче, так что бы контактировал с водой при полном резервуаре.

Резервуар – пластмассовый «еврокуб», в него помещается один кубометр воды. Для установки датчиков в верхней стенке «еврокуба» просверлены три отверстия, по размеру пробок от винных бутылок, так чтобы они туда туго вставлялись. В пробках прорезаны меньшие отверстия, в которые вставлены выше указанные шампуры (от шашлычного набора).

Длина одного шампура почти равна одному метру. Вот таких два вставлены служат датчиками Е2 и Е3, они опущены почти до дна «еврокуба». А третий шампур укорочен до 15 см.

Это датчик Е1, он контролирует верхний предел заполнения «еврокуба».

Принципиальная схема управления насосом

Когда «еврокуб» пуст, все датчики с водой не контактируют. На входы логического элемента D1.3 поступает напряжение высокого уровня через резистор R4 от источника питания. При этом на выходе D1.3 будет логический ноль. Он поступает на вывод 5 элемента D1.2, образующего вместе с элементом D1.1 обычный RS-триггер с инверсными входами.

Так как на выводе 6 D1.2 – ноль, триггер устанавливается в такое состояние, когда на выходе D1.1 так же ноль, а на выходе элемента D1.4 возникает логическая единица. Ток с выхода D1.4 через резистор R6 поступает на базу транзистора VТ1, тот открывается и реле К1, обмотка которого включена в его коллекторной цепи, своими контактами подключает насос, через разъем Х2 и Х2, к электросети.

Рис.1. Принципиальная схема устройства автоматического управления водяным насосом.

Насос начинает накачивать воду в «еврокуб». Сначала погружаются датчики Е2 и Е3. На входах элемента D1.3 устанавливается логический ноль, на его выходе единица. Но RS-триггер на D1.1 и D1.2 своего состояния не меняет. Как только уровень воды достигает датчика Е1 на выводе 1 D1.1 устанавливается логический ноль.

RS-триггер переключается и теперь на выходе D1.4 – ноль. Транзистор VТ1 закрывается и реле К1 выключает насос. «Еврокуб» заполнен.

В дальнейшем, на различные нужды вода из «еврокуба» расходуется, и её уровень в нем понижается ниже датчика Е1. Напряжение на выводе 1 D1.1 поднимается до логической единицы, но на состояние RS-триггера это никак не влияет. Насос будет включен только тогда, когда «обсохнет» датчик Е3.

Детали и налаживание

Реле К1 фирмы «Bestar» типа BS-115C-12A-12VDC с обмоткой на 12V и контактами на 240V и 12А. Реле можно заменить любым аналогом, полным или функциональным. Если это не полный аналог -потребуется внести изменения в монтаж.

Транзистор КТ604АМ можно заменить на любой КТ602, КТ603, КТ604 или КТ815.

Диоды 1N4004 – любые диоды на напряжение не ниже 400V.

Рис.2. Печатная плата для автомата управления водяным насосом.

Трансформатор Т1 -китайский, неизвестной марки, от разбитого сетевого блока питания с выходным напряжением 12V. Можно подобрать любой аналогичный. Можно купить дешевый сетевой блок питания на 12V и использовать его вместо схемы T1-VD2-VD5-C2.

Конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 12V.

Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7 или зарубежным аналогом.

Рис.3. Расположение деталей на печатной плате автомата управления насосом.

Схема монтажа показана на рисунках 2 и 3. Монтаж можно выполнить на печатной плате, но у автора не оказалось такой возможности, поэтому в качестве основы для платы был использован кусок строительного пластика. В общем, это очень похоже на гетинакс, но одна сторона цветная, с рисунком, а вторая коричневая.

В заготовке были просверлены отверстия согласно рис.2, затем в них, согласно рисунку 3, были установлены все компоненты. Выводы слегка подогнуты, чтобы не вываливались. Затем, взята медная проволока от телефонного кабеля, зачищена, облужена, и проложена с навивкой в один-два витка на выводы деталей, в соответствии со схемой соединений на рисунке 2. После все точки соединения пропаяны.

Конечно, это не так прочно и надежно, как печатная плата, но тоже работает, если в процессе эксплуатации нет серьезных механических воздействий на монтаж.

Если монтаж делать на печатной плате, нужно рисунок 2 брать как схему расположения печатных дорожек и монтажных отверстий. Естественно, дорожки будут существенно шире, чем показано на схеме. А рисунок 3 брать как схему расположения деталей.

В принципе, налаживания никакого не требуется. Если все детали исправны и нет ошибок в монтаже, должно работать сразу. Единственно, может потребоваться подбор R2 и R4, – если в воде мало примесей, её токопроводность низка, и их сопротивление, в таком случае, придется увеличить.

Данный автомат можно применить там, где есть центральный водопровод, но работает с перебоями, для заполнения резервного резервуара, заменив насос на электромагнитный клапан.

Гайсаков В. РК-2016-03.

Литература: Афанасов В. И. «Автомат для сельского водопровода». РК2011, 3.

Микросхема К561ЛА7 и автоматика насосной станции на ней своими руками для частного дома

Владельцы индивидуальных строений возводят около своих жилищ колодцы или артезианские скважины, которые обеспечивают их водой.

Еще несколько десятков лет назад ее носили ведрами. Однако мы живем в то время, когда система автоматизации стала доступной для простого человека.

Она способна значительно облегчить тяжелый физический труд, высвободить время для продуктивной интеллектуальной деятельности.

В публикуемой статье подобраны советы домашнему мастеру по изготовлению простого автомата управления водяным насосом на основе доступной микросхемы К561ЛА7. Он хорошо справляется с водоснабжением частного дома. Его несложно изготовить своими руками. Излагаемый материал дополняется поясняющими картинками, схемами и видеороликом.

• Микросхема К561ЛА7 в качестве основного элемента логики
• Как сделать автоматику насосной станции
  • Основные принципы работы силовой части
  • Электронная схема

Микросхема К561ЛА7 в качестве основного элемента логики

Ее производство было широко налажено во времена СССР. Конструктивным исполнение стал пластмассовый корпус с двумя рядами четырнадцати выводов: по 7 штук с каждой стороны.

В основу работы логики управления микросхемы КМОП структуры заложены четыре одинаковых элемента с двумя входами, работающими по принципу «И-НЕ».

Как сделать автоматику насосной станции

В статье рассматривается вопрос, когда водоснабжение дома уже организовано, то есть имеется колодец с водой и в нем смонтирован электрический насос, способный создавать необходимый напор для водоподъема.

Нам остается спланировать схему его управления в автоматическом режиме и выполнить ее монтаж отдельным блоком. Для этого потребуется любой паяльник и небольшой комплект электронных деталей.

Основные принципы работы силовой части

Управление насосом может проводиться двумя способами:

1. в ручном режиме;
2. автоматически.

Особенности подключения питания

Предлагаемый автомат предусматривает изготовление блока автоматики в виде отдельного корпуса, подключаемого в разрыв питания силовой цепи ручного режима.

Это означает, что обычный водяной насос, например, бюджетная модель «Ручеек», включается в работу после того, как вилка шнура его питания вставляется в розетку и на нее подается напряжение включением автоматического выключателя.

На блоке автоматики тоже делается шнур питания с вилкой и выходная розетка, от которой будет подаваться напряжение на насос. Это позволяет в любой момент перевести схему на работу в ручном режиме для того, чтобы выполнить профилактику или ремонт схемы управления.

Как контролируется уровень воды

Логическая часть микросхемы автоматики постоянно сканирует состояние датчиков. Они выполнены простыми металлическими электродами в виде стержней из проволоки со слоем изоляции для НП и ВП (внизу она снята), а для ОП — оголенный металл: нержавейка или алюминий. Их располагают на разных уровнях.

Нижнее положение воды в резервуаре оценивает датчик НП, а верхнее — ВП. Общий электрод ОП расположен так, что охватывает всю контролируемую область работы.

Подобное размещение позволяет микросхеме логики автомата определять наличие воды в резервуаре по прохождению токов, создаваемых приложенными потенциалами к электродам через жидкость. За счет этого судят об уровне:

• верхнем — когда токи протекают между НП-ОП и ВП-ОП;
• среднем — ток имеется только в цепи НП-ОП;
• нижнем — тока нет нигде.

Особенности крепления блока

Подобную схему я собрал соседу в гараж. У него там сделана яма для хранения овощей. Место расположения около горы оказалось не совсем удачным. Весной при таянии снега, летом и осенью в дождь вода способна затопить подвальное помещение и ему приходится ее откачивать.

Собранная схема автоматики значительно облегчила управление насосом. Она смонтирована в корпусе от старого электронного блока с возможностью установки на столе, стеллаже или стационарном креплении на стене. Хозяин просто поставил прибор на полку, расположенную на двухметровой высоте и подключил его в сеть.

Автоматика успешно работала два года. Затем хозяин случайно задел за корпус и уронил прибор на бетонный пол. Внутри блока произошло короткое замыкание, сгорел понижающий трансформатор и микросхема К561ЛА7.

Монтаж системы автоматики и ее крепление выполняйте надежно. Сразу исключайте возможность случайного падения и повреждения оборудования любыми способами. Обращайте внимание на защиту корпуса прибора по квалификации IP.

Электронная схема

Для ее реализации используется микросхема К561ЛА7. Под нее создаются цепи:

• питания;
• контроля уровней воды датчиками;
• светодиодной индикации;
• управления коммутационным аппаратом.

Схема питания

Обратим внимание на:

• трансформатор;
• диодный мост;
• стабилизатор напряжения.

Трансформатор

Для питания электроники потребуется понижающий трансформатор 220/10-15 вольт с током от 60 мА или выше. Его можно намотать самостоятельно по методике, расписанной мной в статье об электрическом паяльнике «Момент» или взять от старого лампового телевизора марки ТВК110Л. Также подобные модели не сложно купить через интернет в Китае или другой стране.

Диодный мост

Выбор КЦ405Е с допустимым током выпрямления 1000 мА в схеме приведен как пример. Вполне можно обойтись мостиком с уменьшенными номиналами или спаять диодную сборку из других доступных полупроводников с меньшей мощностью. Микросхема К561ЛА7 и подключенные к ней цепи управления не создают больших нагрузок.

Стабилизатор напряжения

Полупроводниковая сборка КРЕН8Б предназначена для стабилизации питания логической микросхемы на 12 вольт. Она выпускается в едином корпусе, широко применяется в радиоэлектронных устройствах.

Ее вполне можно заменить самодельным стабилизированным блоком питания на биполярных транзисторах, но особого смысла заниматься этим вопросом я не вижу.

Схема контроля уровня воды

Способ подключения

Соединение электродных датчиков с входами логической микросхемы осуществляется проводами. Для их прокладки удобно монтировать две цепи:

1. внутреннюю в корпусе блока автоматики;
2. внешнюю к электродам.

Чтобы их соединить на корпусе прибора устанавливают клеммник любой доступной конструкции. Во внешней цепи необходимо хорошо выполнить изоляцию проводов, защитить места пайки от попадания влаги и воздействия коррозии.

Откачивание воды из резервуара

Положение перемычки J1, выделенной на электронной схеме автоматики коричневым цветом, определяет логику откачивания насосной станции. Ставим ее в позицию 1-2.

Не стану полностью описывать работу электроники, а на возникающие вопросы отвечу в комментариях. Просто кратко укажу, что при уровне воды выше верхнего положения логика подает сигнал на откачку, а насос будет работать до тех пор, пока не уберет воду так, что осушит, разорвет цепь между нижним и общим датчиками.

Когда вода снова заполнит резервуар, дойдя до верхнего уровня, то насос автоматически повторит только что описанный цикл.

Закачивание воды внутрь резервуара

Перемычка J1 устанавливается в позицию 2-3. Насос работает на заполнение емкости от сухого состояния до верхнего уровня и прекращает закачку на нем. При осушении емкости цикл возобновляется.

Силовая схема подключения напорной и сливной магистрали насоса должна соответствовать выбранному режиму управления и положению перемычки J1 в блоке автоматики.

Схема светодиодной индикации

Светодиоды можно монтировать любые, однако выбранные с более ярким свечением будут заметнее.

Горение светодиода HL1 свидетельствует о подаче напряжения на насос, то есть о его включении, а HL2 — на схему питания всего блока.

Схема управления силовым выходным контактом

Оптопара U1 обеспечивает гальваническую развязку цепей управления, воды и симистора VS1, подающего питание 220 вольт на насос. Технические характеристики КУ208Г обеспечивают управление электродвигателями мощностью до двух киловатт, что обычно достаточно для бытовых целей.

Варианты изменения силового каскада

Для подключения более мощных электродвигателей потребуется применять симисторы, выдерживающие повышенные нагрузки.

Альтернативным решением схемы является отказ от симистора и применение реле или магнитного пускателя. С этой целью необходимо заменить транзисторный ключ VT1 более мощным. Например, допустимо собрать составной транзистор из двух: КТ315 + КТ815 или их аналогов. Для такого подключения используют схему Дарлингтона.

Она станет управлять обмоткой реле, подавать на нее напряжение.

Выходной контакт реле будет пропускать через себя ток нагрузки электродвигателя насоса. Чтобы увеличить его работоспособность рекомендуется все свободные контакты подключить параллельно, обеспечить их одновременное срабатывание.

При задействовании в схеме электроснабжения реле или пускателя необходимо уточнить мощность блока питания и характеристики понижающего трансформатора: возможно, его придется заменять усиленной моделью.

Стоит заметить, что собранная по любому из вариантов схема автоматики насоса работает сразу без необходимости сложной наладки. Главное условие: исключить ошибки при ее монтаже. Сборку блока автоматики допустимо выполнять навесным методом. Но лучше использовать печатную плату.

Для закрепления материала рекомендую посмотреть видеоролик владельца Vodjlei «Автоматика на насос Ручеек».

Напоминаю, что сейчас вам удобно задать вопрос в комментариях и поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях.

Погружные насосы для колодцев с автоматикой — личное водоснабжение

В секторе индивидуального строительства (коттеджи, дачные поселки, частные дома) очень часто отсутствуют коммуникации по центральному водоснабжению и водоотведению.

Поэтому использованием погружных насосов можно обеспечить свои личные хозяйства водой, предотвратить затопление погребов и подвалов, гаражей и выгребных ям во время снеготаяния, в период больших дождей.

• Подача колодезных вод
• Из скважин, резервуаров
• И других водоемов.

Отличаются легкой установкой и высоким КПД, отличаются компактностью и бесшумностью.

Виды и назначение

Автором предлагается краткий обзор популярных и простых в использовании марок:

• Ebara Idroga, Lowara Scuba, Marina SCM (для воды) – имеют примерно одинаковые технические характеристики и мощность. Здесь нужно заметить, что у насосов Marina SCM нет поплавковых выключателей и использовать их можно в скважинах большого диаметра
• Speroni SCK (Италия) – итальянская марка, погружные насосы так же могут пользоваться для полива (колодезные). Вариант недорогой, бюджетный; в режиме автоматики использовать невыгодно – имеет слабое давление
• Grundfos — в России признаны лидером, производство Дании и Германии: немецкая марка высокого качества. Сложная, но легко управляемая система. Но самостоятельный ремонт осуществить сложно, поэтому оборудование должны обслуживать сервисные компании. Погружные насосы для скважин и колодцев Grundfos (грундфос) не нуждается в устройствах для дополнительной защиты, выдерживает перепад напряжения. Благодаря системе плавного пуска имеет низкий процент износа. Любая модель может использоваться в чистой и грязной воде (с песком).

Преимущества:

• Однофазный двигатель
• Защита от реверса, сухого хода, перегрузок, перегревов и смещения.
• Dab – можно использовать при коллективной и индивидуальной схеме водоснабжения и поливов. Имеет электромеханическое управление с датчиками давления и потока. Для колодцев и скважин с диаметром от 6 см. Бесшумные, воду не мутят, колодец не заиливают.

Погружные насосы для колодца

• Центробежная система
• Вихревая система
• Шнековая система
• Система вибрационного типа.

Больший спрос у центробежных и вибрационных погружных колодезных насосов. Вода в них подается по принципу вращения крыльчатки,поэтому создается большой поток воды. Но, за счет вращения, детали и подшипники имеют свойство изнашиваться и нуждаются в ремонте.

В вибрационных — детали вращения отсутствуют, а подачу воды осуществляет гибкая мембрана. Двигаясь в разные стороны за счет возникающего давления, на первой фазе она всасывает воду, на второй – выбрасывает этот объем в трубу или шланг, по которым вода попадает на поверхность. Если стенки колодца защищены обшивкой или забетонированы – заиливания не будет, и срок службы увеличится.

Выбирать погружной центробежный насос для колодца надо с учетом потребления воды.

Если выбирать без учета мощности и производительности – можно не обеспечить хозяйству ежедневную потребность. Для создания необходимого напора нужно обратить внимание на длину трубопровода и разницу высот: места погружения насоса и наивысшую точку для подачи вод (например, второй этаж дома).

Автор считает, что каждый погонный метр наземного трубопровода снижает напор тоже на метр. Поэтому изучить характеристики нужно, а если непонятно – посоветоваться с консультантами.

Автоматика для погружного насоса

Чтобы было обеспечено максимальное удобство и использование мощности насоса, нужно использовать установку дополнительной автоматики, которая обеспечит защиту оборудования от сухого хода, перепадов напряжения, изменений температурного режима, пониженного сопротивления изоляции, нарушения последовательности фаз, повышенного или пониженного коэффициента мощности.

Периодически в насосах нужно менять встроенную автоматику и детали для того, чтобы не снижалось качество и стабильность их работы, их выбор обширен:

• Реле давления
• Датчик уровня (гальванический, поплавковый) – отключает оборудование при достижении заданных уровня, либо давления воды
• Датчик давления (поддерживает постоянное давление)
• И другие.

Автор предлагает обратить внимание на универсальную и качественную систему автоматики для погружного насоса:

• LР-3 Grundfos – устройство, используемое как защита от сухого хода электронная, и, одновременно – для обеспечения полной автоматизации процесса.

Прибор может: запускать работу при снижении давления, своевременно отключать насос в момент достижения точки предела, датчики защиты обеспечивают равномерное распределение водоотдачи.

• Реле давления LP3 – итальянский бренд Maniero для мембранных аккумуляторных баков
• Реле давление Grundfos, Tival (Германия) — MDR 5-5, 5-8, FF 4-4, 4-8 – работает без пульта управления, пользуется спросом
• BRIO 2000 M — устройство пресс-контроль для насосов Brio 2000 m (производитель Italtechnica) – регулирует работу насоса, рекомендуется при использовании мембранных баков и реле давления
• Grundfos SQSK – электромагнитный пускатель, можно использовать для подключения поплавковых выключателей и обеспечить систему защиты работы насоса.

О том как сделать бур для скважины своими руками читайте в этой статье.

Блок управления

Комплект предназначается для регулирования параметров и контроля за работой оборудования. Его функции: контроль потребляемых мощностей, электроэнергии, скорости и частоты вращения, время эксплуатации, отключение и повторное включение, величину давления.

Может поставляться в комплекте с реле давления, поплавковым выключателем. Возможности автоматического блока управления зависят от марки и модели насосов.

Установка и монтаж

Установить и смонтировать погружной насос в колодец можно самому, но для этого нужны элементарные знания и навыки. В колодец его можно опустить с помощью троса (оцинкованного или капронового), закрепив его на крепежной раме. Самостоятельно это делать сложно, поэтому работать автор рекомендует в паре.

Чтобы соединить трубы, можно использовать гибкий шланг или трубку, тогда эту работу можно выполнить, не спускаясь в колодец.

Если не имеется возможности для проведения водопровода ниже, чем уровень промерзания, то трубы можно просто завернуть в греющий электрокабель.

Но при установке более сложных и дорогостоящих насосов все же лучше воспользоваться услугами специалистов – потом хоть будет, с кого спросить.

Отзывы

Отзывов пользователей много, есть негативные и положительные. Много хороших и плохих о российских брендах: Водомет, Ручеек, например.

Не рекомендуют использовать китайские подделки немецких и итальянских брендов Grundfos Maniero, Speroni. Хотя о самих брендах отзывы, в основном, положительные.

Выбор правильного и хорошо работающего насоса не прост: нужно учесть условия его работы, состояние почв, рассчитать необходимую производительность. Поэтому лучше всего поговорить со специалистами-профессионалами. Они наверняка уже подскажут, помогут правильно выбрать и установить оборудование.

Погружные насосы для колодца с автоматикой: характеристики, рекомендации по выбору и установке

Погружные насосы различных типов сегодня активно применяются собственниками загородных домов и дач для того, чтобы откачивать воду из колодцев на приусадебных участках и под требуемым напором подавать ее в автономную систему водоснабжения. Можно значительно повысить эффективность и удобство эксплуатации такого оборудования, а также минимизировать риск возникновения сбоев при его функционировании, если использовать насос для колодца погружной с автоматикой. Контроль корректности функционирования погружных насосов для колодцев, а также управление их работой осуществляются в автоматическом режиме, что дает пользователю возможность уделять минимум времени таким процедурам.

Автоматическая насосная станция, состоящая из погружного вибрационного насоса и управляющего устройства

Автоматизация погружных насосов, используемых для обслуживания колодцев и скважин, почти исключает человеческий фактор из управления работой такого оборудования, что значительно повышает надежность и долговечность эксплуатации этих устройств.

Типы погружных насосов

Для обслуживания колодцев используют преимущественно два типа водяных погружных насосов, функционирование которых может быть организовано с помощью автоматики:

• устройства, работающие по вибрационному принципу;
• насосы центробежного типа.

При выборе бюджетного электронасоса для обслуживания неглубокого колодца стоит обратить внимание на гидромашины вибрационного типа.

Кроме невысокой стоимости, насосы данного типа обладают и рядом других достоинств:

• простотой конструкции, что облегчает техобслуживание и ремонт;
• отсутствие в конструкции вращающихся деталей, что повышает надежность оборудования, а также продлевает срок его эксплуатации;
• способность без ущерба для надежности и длительности срока эксплуатации перекачивать жидкие среды, в составе которых содержатся ил и мелкие камешки размером до 2 мм.

В качестве автоматического оборудования для вибрационного насоса можно приобрести комплект с гидроаккумулятором

Среди недостатков вибрационных насосов обычно называют:

• низкую производительность;
• невысокую глубину всасывания, что не позволяет использовать такое оборудование для откачивания воды из глубоких колодцев;
• разрушение незащищенных стенок колодца.

Чаще всего в качестве погружного электронасоса для оснащения колодца используют устройства центробежного типа.

Причины высокой популярности таких насосов заключаются в преимуществах их применения. Сюда следует отнести:

• высокую производительность, которая выше в два-три раза аналогичного параметра вибрационных устройств;
• формирование потока жидкости с более мощным напором, что позволяет использовать такие насосы для откачивания воды из колодцев, отличающихся большой глубиной;
• большой выбор предлагаемых на рынке моделей, что дает возможность подобрать гидромашину в соответствии с требуемыми параметрами.

Погружной центробежный насос «Джилекс» с поплавковым выключателем

Между тем, выбрав для оснащения колодца глубинный насос центробежного типа, следует иметь в виду: содержание в перекачиваемой таким устройством жидкой среде ила, песка и других твердых включений значительно сокращает срок службы оборудования. Так, если в перекачиваемой центробежным насосом воде содержатся растворенный ил и песчинки размером 1–2 мм, то срок службы устройства сокращается в 5–10 раз. Более крупные песчинки вообще могут стать причиной серьезных повреждений деталей насоса.

Чем руководствоваться при выборе

Основными параметрами, которыми руководствуются, выбирая колодезный насос погружного типа с автоматикой или без, являются:

• производительность, значение которой указывает на то, какое количество воды электронасос способен перекачать в единицу времени;
• значение создаваемого напора потока жидкой среды, измеряемое в метрах водяного столба.

Зависимость между напором и производительностью указывается в техническом описании насоса в виде графика

Кроме того, при выборе погружного насоса с автоматикой следует учитывать характеристики источника водоснабжения – глубину, на которой располагается вода, а также толщину водного слоя.

Для правильного выбора колодезного или скважинного насоса с автоматикой по производительности необходимо рассчитать, какое количество жидкости должно подаваться в трубопроводную систему в единицу времени, чтобы обеспечить потребности всех пользователей водопровода, а также бытовой техники, которая к нему подключена. При выполнении этих расчетов также учитывают требуемое количество воды, используемой для полива сада и огорода в летний период.

Средний расход воды, учитываемый при подборе насоса

Выбирая погружной насос для колодца с автоматикой по значению напора потока жидкости, который способно сформировать такое устройство, можно воспользоваться следующими рекомендациями.

1. Для оснащения колодцев, которые расположены на расстоянии 5–20 метров от дома, можно приобрести практически любую модель погружного электронасоса.
2. В том случае, если такое расстояние составляет порядка 20–50 метров, покупают насосы для колодцев с автоматикой, способные создавать напор потока жидкой среды не менее 20 метров.
3. При расположении колодца на расстоянии 50–100 метров от дома для его обслуживания подойдут автоматические насосы, способные поднимать воду на высоту не менее 40 метров.
4. Если воду после ее подачи по трубопроводной системе необходимо поднять в здании на определенную высоту, к вышеприведенным параметрам напора следует прибавить значение этой высоты.

Для оснащения недавно отремонтированных и очищенных колодцев можно использовать автоматический погружной насос как вибрационного, так и центробежного типа. Если же колодец давно не чистили, для его обслуживания лучше использовать электронасос вибрационного типа, который, как уже говорилось выше, менее критично, чем центробежный, реагирует на твердые и илистые включения, содержащиеся в перекачиваемой жидкой среде.

Cредние цены на насосы и автоматику к ним

Элементы автоматики

Автоматика для погружного насоса, отдельные элементы которой могут входить в его заводскую комплектацию либо приобретаются и устанавливаются отдельно, позволяет минимизировать риск возникновения ситуаций, приводящих к выходу из строя насосных устройств. Наиболее распространенными из таких ситуаций являются:

• падение уровня воды в скважине или колодце, что приводит к работе насоса на холостом ходу и, как следствие, к его перегреву;
• перегрев приводного двигателя (причиной может стать функционирование оборудования с повышенной нагрузкой).

Кроме того, автоматика для скважинного насоса или оборудования, используемого для обслуживания колодца, решает задачу по обеспечению бесперебойной работы всей системы водоснабжения. Так, специальное реле, которым может оснащаться погружное насосное оборудование, автоматически отключает помпу при повышении давления воды в трубопроводе и запускает при понижении этого параметра.

Блоки управления насосами могут контролировать поток, минимальное давление и перепады напряжения

В перечень элементов, обеспечивающих работу автоматического погружного насоса для колодца или насоса скважинного с автоматикой, входят:

1. датчик уровня воды в подземном источнике;
2. датчик или реле давления воды в обслуживаемой насосом трубопроводной системе;
3. датчик холостого (или сухого) хода;
4. блок, управляющий работой всех элементов автоматики.

Все перечисленные выше элементы автоматики погружных насосов можно приобрести по отдельности. Иногда выбирают комбинированные блоки, включающие в себя сразу несколько таких технических средств. С учетом того, что к автоматике для погружных насосов (точнее, к надежности ее функционирования) предъявляются высокие требования, отдавать предпочтение при выборе следует продукции от проверенных производителей.

Принципы взаимодействия погружных насосов с элементами автоматики

Прежде чем приобретать элементы насосной автоматики и разбираться в том, как выполняется их подключение, следует понять, каким образом такие технические средства взаимодействуют со скважинным насосом или с оборудованием для оснащения колодца.

Принцип действия автоматических защитных элементов электрического типа, реагирующих на понижение уровня воды в колодце

Принцип действия таких элементов основан на том, что сила тока, питающего приводной двигатель электронасоса, при уменьшении плотности перекачиваемой жидкой среды также уменьшается. Таким образом, в тот момент, когда во внутреннюю камеру вместе с водой начинает поступать воздух, и плотность перекачиваемой жидкой среды снижается, уменьшается и сила питающего устройство тока (в 2–3 раза), на что сразу реагирует датчик, подающий об этом сигнал блоку управления погружным насосом, который и останавливает работу гидромашины.

Схема включения блока автоматического управления погружным насосом

Следует иметь в виду, что элементами автоматики, принцип действия которых описан выше, оснащаются только центробежные насосы. Оборудование вибрационного типа работает по-другому, поэтому для обеспечения его защиты от холостого хода применяется другая схема.

Еще одним элементом защиты электрического типа является устройство, состоящее из двух электродов, которые подсоединяют к блоку управления. Электроды такого устройства опускаются в колодец до отметки, находящейся на 3–5 см выше минимального критического уровня воды в источнике. В тот момент, когда уровень воды в колодце опускается ниже такой отметки, электрическая цепь между электродами размыкается, что и становится сигналом для отключения насоса.

Схема включения погружного насоса с электродами

Принцип действия датчиков давления воды

Такая автоматика для скважинных насосов, как датчик давления, работает по следующему принципу.

• Когда обслуживаемая насосом система водоснабжения полностью наполняется, а в точках водозабора жидкость не расходуется, в трубопроводе повышается давление жидкой среды.
• В тот момент, когда давление воды в трубопроводе достигнет максимальной критической отметки, на это среагирует датчик, и насос автоматически отключится.
• Как только в точках водозабора начнется расход воды, а давление жидкости в трубопроводе снизится до критической отметки, датчик автоматически запустит насос.

Схема включения датчика давления воды

Датчиками давления могут оснащаться погружные насосы любого типа.

Принцип действия механических элементов автоматики, отключающих насос при понижении уровня воды в колодце

Колодезные насосы с автоматикой могут оснащаться и механическими элементами защиты от понижения уровня воды в подземном источнике. Сюда относятся поплавковые выключатели, автоматически прекращающие работу насоса при падении уровня воды в колодце ниже критической отметки и включающие его, когда уровень жидкой среды в подземном источнике поднимается до нормального значения. При установке таких элементов в колодце очень важно разобраться в том, как подключить их таким образом, чтобы они запускали и останавливали работу насоса именно в те моменты, когда уровень вода в источнике достигает требуемых значений.

Схема подключения насоса с поплавковым выключателем

Для обеспечения эффективной и бесперебойной работы автономной системы водоснабжения может использоваться не только отдельный насос с элементами автоматики, но и погружная насосная станция для колодца. Такие станции, оснащенные гидроаккумулятором, обратным клапаном и элементами автоматики, обеспечивают не только стабильность давления воды в трубопроводной системе, но и подачу в течение некоторого времени жидкой среды в водопровод даже при неработающем насосе.