Выбор, установка и подключение поверхностного насоса

Принципы защита от «сухого хода» для насоса скважины с помощью реле давления и датчиков уровня

Мы рассмотрим вариант со скважинным насосом и ресивером. Насос установлен в скважине. Ресивер постоянно поддерживает давление в водоснабжающей системе дома на определенном, не ниже условного, уровне. В итоге, исходя из этих данных, у нас получается два критерия, которые мы должны обеспечивать для нормальной работы насоса и для нашего комфортного пребывания в доме. Первый критерий это защита от «сухого хода» самого работающего насоса. Второй критерий, это поддержание рабочего давления в системе водоснабжения дома. Начнем решать эти проблемы по порядку. Для первого случая, в скважину устанавливается датчик, который следит за уровнем воды и при размыкании электрической цепи между датчиком «сухого хода» и «общим», вследствие снижения ее уровня в скважине, происходит остановка насоса. Второй критерий, обеспечивающий поддержание давления в системе, обеспечивается работой реле давления. Так, в случае падения давления, например при пропуске, через обратный клапан обратно в скважину или при пропуске или открытия запорных кранов у потребителя, реле давления разомкнет контакты и тем самым подаст команду для включения насоса.

Основные факторы сухого хода

Главным фактором некорректной работы насоса является отсутствие жидкости. Нет разницы, какой именно источник используется при перекачивании воды. Искусственный водоем, большая емкость, пробуренная скважина, колодец – в каждом из перечисленных источников вода заканчивается и скважинное устройство оказывается выше уровня жидкости.

Схема устройства реле сухого хода.

Таким образом, насос начинает работать вхолостую, и в нем в скором времени возникают неполадки. Это может быть обусловлено тем, что оборудование для перекачки воды было неправильно подобрано или размещено внутри колодца. Для исключения возможности холостого функционирования монтаж скважинного насоса обычно производится на динамическом уровне колодца, то есть там, где вода не убывает никогда.

Второстепенные факторы холостой работы насосов обычно наблюдаются у оборудования, которое предназначено для работы с поверхности скважины. Нередки случаи, когда трубы для перекачки жидкости засоряются, в результате чего вода начинает плохо поступать. Иногда труба теряет герметичность в результате повреждений или деформации. В итоге воздух проникает в систему водоснабжения и попадает внутрь ее основных устройств, нарушая их работу.

Механизмы, подсоединенные к системе водоснабжения в загородных домах, чаще всего устанавливаются в качестве усилителя давления воды. В этом случае холостая работа устройства возникает не из-за отсутствия жидкости, а по причине пониженного давления в централизованной системе обеспечения дома водой.

Исходя из этого, можно с уверенностью утверждать, что сухой ход проявляется по похожим между собой факторам, то есть он связан с пропаданием необходимой жидкости или наличием воздуха в системе водоснабжения. Если устройство работает только при участии человека, ему не требуется защитный механизм. Его необходимость также отпадает в случае перекачивания воды из постоянного источника, которым может быть природный водоем. Но если применяется автоматизированная сеть подачи воды, устройства перекачки нуждается в постоянном контроле и защите.

Как самостоятельно создать красивый дизайн гостиной?

Назначение и устройство насосной станции

Станция насосного оборудования выполняет сразу две функции – подает воду в систему водоснабжения дома и автоматически поддерживает в ней заданное давление. Это позволяет прокладывать разветвленную сеть водопровода и подключать к нему бытовую технику – душевую кабину, бойлер, посудомоечную и стиральную машину.

Типовая конструкция станции включает:

• Насос;
• Гидроаккумулятор;
• Блок автоматики;
• Входной сетчатый фильтр – необходим для исключения попадания в систему частиц примесей и возможных загрязнений;
• Трубопроводы, шланги и необходимые фитинги.

Чтобы предотвратить отток жидкости из системы при остановке насоса или снижении давления, в зоне забора воды устанавливается  обратный клапан. Необходим также источник забора воды. Для этого устраивают колодец или скважину. Возможно использование резервуара (бассейна) с привозной водой и открытых водоемов, если характеристики агрегата позволяют проводить перекачку загрязненной жидкости.

Галерея изображений

Насосная станция в заводской сборке представляет собой комплекс устройств для автоматизации водоснабжения. Основной ее агрегат — поверхностный насос Ввиду ограничений в технических возможностях поверхностных насосов они используются в подъеме воды с глубины 8 — 12 м (в зависимости от модели и производителя) Использование насосной станции для забора воды из колодца позволяет создать систему водоснабжения, автоматически включающуюся и отключающуюся по мере наполнения сети водой Насосной станцией производится откачка воды из открытого природного или искусственного водоема и транспортировка к точкам водоразбора Насосную гидропневматическую установку с глубинным насосом устраивают, если забор воды будет производиться с глубины более 25 м В случае работы с погружным насосом компоненты насосной системы подбирают согласно дебиту источника и в соответствии с решением конкретных задач Кроме обязательной составляющей насосной системы, гидробака, в комплект должен входить манометр и реле давления, необходимое для активизации и остановки насоса

Насосная станция в полной заводской сборке

Насосная станция для забора воды из скважины-иглы

Насосная станция в схеме водоснабжения из колодца

Откачка воды из открытого природного водоема

Насосная система в паре с погружным насосом

Компоненты насосной системы для глубокой скважины

Реле давления и манометр для насосной станции

Насосная станция как повышающий давление агрегат

Если забор осуществляют из естественного водоема (пруда, реки, озера), воду применяют только для хозяйственных нужд и полива. Если извлечение воды производится из колодца или скважины, требуется провести анализ. Согласно результатам исследования определяется принадлежность воды к питьевой или хозяйственной категории.

Насосная станция представляет собой компактное и в то же время функциональное оборудование, которое обеспечивает стабильное водоснабжение частного дома

Какую защиту выбрать?

Подобрать нужный вариант защитного устройства непросто. Необходимо учитывать одновременно несколько факторов:

• глубина водной емкости;
• диаметр скважины;
• особенности используемого насосного оборудования. Например, используется погружной насос или поверхностный;
• свои возможности в финансовом плане.

Например, наиболее простым и дешевым средством защиты насоса от сухого хода является поплавковый датчик. Однако необходимо учитывать, что его использование в скважине небольшого диаметра невозможно. А вот для колодца он подойдет идеально.

Если вода в рабочей емкости заведомо чистая, то наиболее оптимальным вариантом будет использование датчика уровня воды. Если же вы не уверены в качестве подаваемой в насос воды, лучше использовать реле протока или датчик давления воды.

На заметку: Если существует вероятность засорения фильтра насоса мусором или грязью, то датчик уровня использовать нецелесообразно. Он будет показывать нормальный уровень воды, хотя вода в насосный агрегат подаваться не будет. Результатом будет перегорание двигателя насоса.

Можно сделать небольшое заключение. Использовать насос без защиты от сухого хода можно лишь в том случае, если есть возможность постоянно контролировать поступление воды из колодца или скважины. В этом случае можно быстро отключить питание помпы, если вода прекратит поступать из источника. Во всех остальных случаях лучше перестраховаться, установив защитный датчик. Его цена вполне окупает себя, если учитывать стоимость покупки нового насоса взамен сгоревшего оборудования.

Причины низкого давления воды в водопроводе

Есть много причин низкого давления воды, одна из них — засоренные трубы

Прежде чем предпринимать какие-либо действия, важно определить причину низкого давления. В некоторых случаях покупка и установка насосного оборудования проблему полностью не решат. Причины могут быть разнообразные:

• утечка воды на водопроводной трассе;
• зарастание внутреннего диаметра труб;
• фильтр очистки воды засорен;
• неисправен кран или другая запорная арматура.

Зачастую причина низкого давления заключается в некачественном обслуживании поставщиком воды. Например, коммунальные службы намеренно могут отключать работу одного или нескольких насосов с целью экономии. В результате потребитель получает воду, однако, ее напор оставляет желать лучшего.

Примечателен тот факт, что согласно положению СНИПа № от 1984 года, а также постановлению государства №307 от 2006 года минимальный напор давления воды для одноэтажного дома составляет 1 атм. Если в доме 2 этажа, то 2,4 атм.

Сейчас рассмотрим несколько методов, как можно увеличить давление воды, а также подробно рассмотрим вариант с монтажом насосного оборудования.

Видео: причины низкого давления воды в трубопроводе

В этом видео рассказывается о том, что давление воды может быть низким по причине засоренного аэратора:

Здесь вы узнаете о том, что давление воды может упасть по причине засоренного фильтра, предназначенного для грубой очистки:

А здесь рассказывается о том, почему из-за обратного клапана может быть слабый напор:

В каких случаях можно отказаться от использования датчиков?

Не использовать насосы с защитой от сухого хода можно в таких случаях:

• осуществлять постоянный контроль оборудования для быстрого отключения при отсутствии потока воды;
• контролирующий работу насоса человек знает нюансы, конструктивные особенности и принцип работы помп;
• наличие большого количества воды в скважине или колодце;
• неиссякаемый источник воды в откачиваемой емкости.

В зависимости от условий эксплуатации и от типа оборудования устанавливают соответствующий параметрам эксплуатации вид защиты.к меню ↑

Какую защиту выбрать?

Подобрать нужный вариант защитного устройства непросто. Необходимо учитывать одновременно несколько факторов:

• глубина водной емкости;
• диаметр скважины;
• особенности используемого насосного оборудования. Например, используется погружной насос или поверхностный;
• свои возможности в финансовом плане.

Например, наиболее простым и дешевым средством защиты насоса от сухого хода является поплавковый датчик. Однако необходимо учитывать, что его использование в скважине небольшого диаметра невозможно. А вот для колодца он подойдет идеально.

Если вода в рабочей емкости заведомо чистая, то наиболее оптимальным вариантом будет использование датчика уровня воды. Если же вы не уверены в качестве подаваемой в насос воды, лучше использовать реле протока или датчик давления воды.

На заметку: Если существует вероятность засорения фильтра насоса мусором или грязью, то датчик уровня использовать нецелесообразно. Он будет показывать нормальный уровень воды, хотя вода в насосный агрегат подаваться не будет. Результатом будет перегорание двигателя насоса.

Можно сделать небольшое заключение. Использовать насос без защиты от сухого хода можно лишь в том случае, если есть возможность постоянно контролировать поступление воды из колодца или скважины. В этом случае можно быстро отключить питание помпы, если вода прекратит поступать из источника. Во всех остальных случаях лучше перестраховаться, установив защитный датчик. Его цена вполне окупает себя, если учитывать стоимость покупки нового насоса взамен сгоревшего оборудования.

Датчики уровня воды

Эти датчики устанавливаются в колодце, скважине, емкости. Целесообразно их использовать с насосами погружного типа, хотя и с поверхностными они совместимы. Есть датчики двух типов — поплавковые и электронные.

Поплавковые

Есть два типа датчиков уровня воды — на заполнение емкости (защита от переливов) и на опорожнение — как раз защита от сухого хода. Второй вариант — наш, первый нужен при заполнении бассейна. Есть еще модели, которые могут работать и так, и так, а принцип работы зависит от схемы подключения (идет в инструкции).

Принцип работы поплавкового выключателя

Принцип работы при использовании для защиты от сухого хода прост: пока есть вода, датчик-поплавок задран вверх, насос может работать, как только уровень воды упал настолько, что датчик опустился, контактор размыкает цепь питания насоса, он не может включиться до тех пор, пока уровень воды не поднимется. Для защиты насоса от холостого хода кабель поплавка подключается в разрыв фазного провода.

Реле контроля уровня

Эти устройства могут использоваться не только для контроля минимального уровня воды и сухого хода в скважине, колодце или накопительной емкости. Они также могут контролировать перелив (переполнение), что часто необходимо  при наличии в системе накопительной емкости, из которой затем вода перекачивается в дом или при организации водоснабжения бассейна.

В воду опускаются электроды. Их количество зависит от тех параметров, которые они отслеживают. Если надо следить только за наличием достаточного количества воды, датчиков достаточно два. Один — опускается на уровень минимально возможного уровня, второй — базовый — располагается чуть ниже. В работе используется электропроводность воды: пока оба датчика погружены в воду, между ними протекают небольшие токи. Это значит, что воды в колодце/скважине/емкости достаточно. Если тока нет, это значит, что вода опустилась ниже датчика минимального уровня. По этой команде размыкается цепь питания насоса и он прекращает работу.

Один и тот же прибор может контролировать разные уровни, в том числе, минимальный

Это основные способы, которыми организуется защита от сухого хода насоса в системах водоснабжения частного дома. Есть еще частотные преобразователи, но они стоят дорого, потому их целесообразно применять в больших системах с мощными насосами. Там они быстро окупаются за счет экономии электроэнергии.

Зачем нужно реле защиты от сухого хода для скважинного насоса, принцип работы, схема подключения

Для начала давайте пробежимся по теории, ответим на вопрос: “зачем нужно реле защиты от сухого хода для скважинного насоса?”, а потом уже рассмотрим, принцип работы и как подключается данное реле.

Сухой ход насоса

Сухой ход насоса — это такое состояние, при котором насос работает вхолостую, без воды. В таком состоянии насос быстро перегревается и в считанные минуты может выйти из строя. Для обеспечения безопасной работы насоса было придумано реле защиты от сухого хода.

Давайте вкратце рассмотрим, чем может быть вызван, сухой ход насоса:

1. Когда неправильно выбрана мощность насоса — например, выбран насос с большой производительностью, который выкачивает всю воду из скважины.
2. Когда в скважине естественным образом понизился уровень воды.
3. Негерметичность водонапорной трубы.

Принцип работы реле сухого хода

Сейчас давайте рассмотрим как работает реле сухого хода. Если разобрать реле, то под крышкой мы увидим: предохранительная кнопка, группа нормально разомкнутых контактов для отключения насоса и две пружины для регулирующую давления отключения.

Когда в водонапорной трубе исчезает вода, то в системе водоснабжения резко падает давление. В этот момент реле, под действием пружины, размыкает контактную группу, которая в свою очередь отключает подачу электрического тока на насос.

Повторное включение реле в работу осуществляется путем нажатия на предохранительную кнопку. Контакты замыкаются, тем самым собирается цепь включения насоса, который создает в системе необходимое давление, находится в пределах 1 — 1,5 атмосфер. При таком давлении в системе контакты реле сухого хода будут постоянно замкнуты.

Регулировка работы реле

В заводских условиях реле сухого хода настраивается на давление 0,5 — 0,8 атм. При этом давлении контакты разомкнуться и отключат насос. Рассмотрим процесс регулировка давления отключения на примере реле LP/3. Для этого необходимо проделать ряд операций:

1. Отключить питание насоса от электросети.
2. Откройте защитную крышку реле.
3. На маленькое пружине заверните гайку по часовой стрелке, тем самым будет увеличиваться давление первоначального включения.
4. На большой пружине, Зажимая гайку по часовой стрелке, мы поднимем давление выключения насоса.
5. После регулировки реле нам надо определить давление отключения: для этого необходимо произвести разбор воды системе, например открыть кран в раковине, по мере опустошения системы водоснабжение, давление воды будет уменьшаться. По манометру отследить при каком давлении разомкнуться контакты реле. Должен произойти щелчок и предохранительная кнопка выйдет из корпуса.

Путем таких нехитрых манипуляций мы можем установить нужно нам давление отключения.

Как подключить реле сухого хода

Реле защиты от сухого хода монтируется в систему водоснабжения через, так называемый пяти вывод, это такой штуцер, который иметь пять выводов подключения:

1. Подвод воды в систему
2. Выход на гидроаккумулятор
3. Выход для манометра
4. Выход для подключения реле сухого хода
5. Выход воды в систему.

Наглядно это можно увидеть на следующем рисунке:

Так как реле сухого хода работает в паре с реле давление то электрическая схема подключения этих реле выглядит следующим образом.

Подключение реле сухого хода

Установка контрольной арматуры выполняется на этапе сборки насосной конструкции. В первую очередь, на всасывающую линию монтируется обратный клапан с фильтром, после чего можно приступать к интеграции защитного реле. Опять же, контроллер и датчики располагаются в разных точках. Главное — чтобы физически момент регистрации критического уровня опережал начало холостого хода.

Электротехническое подключение датчика сухого хода для насоса выполняется в следующей последовательности с питанием от 200 В: розетка – реле – манометр – двигатель. Контуры электропроводки обычно работают с силой тока порядка 10 А, при этом не стоит забывать о заземлении и установке стабилизирующего предохранителя.

Датчики, контролирующие уровень воды в системе

Не допустить возникновения ситуаций, когда насос водопроводной системы работает на холостом ходу, способны и датчики контроля уровня воды, которые устанавливаются преимущественно в источнике водоснабжения – скважине, колодце или емкости. Таким образом, посредством подобных устройств обеспечивается защита скважинного насоса от сухого хода (или насосной установки, перекачивающей воду из колодца). По конструкции датчики контроля уровня могут быть поплавковыми и электронными.

Среди поплавковых датчиков выделяют два основных вида. Одни из них контролируют заполнение емкостей водой, не допуская случаев ее перелива, а вторые, которые обеспечивают защиту помпы от сухого хода, регулируют опорожнение емкостей с водой, скважин и колодцев. Кроме того, есть комбинированные модели, которые в зависимости от схемы подключения к системе могут выполнять обе функции.

Поплавковый датчик ПДУ-В241-50 и схема его подключения

Принцип работы поплавкового реле контроля уровня воды достаточно прост. Пока в источнике водоснабжения есть жидкость, поплавок, соединенный с контактной группой, задран вверх. Процесс работы не будет прерываться, пока уровень воды в источнике не уменьшится до такой степени, что поплавок опустится и тем самым разомкнет контакты, через которые в фазный провод электродвигателя насоса поступает электрический ток.

Следует отметить, что защита насоса-помпы от сухого хода при помощи поплавкового датчика контроля уровня воды является наиболее доступным по стоимости и самым распространенным способом.

Электронные датчики контроля уровня воды способны одновременно решать две задачи: защищать насосное оборудование от сухого (холостого) хода при уменьшении уровня воды в источнике водоснабжения и не допускать случаи перелива жидкости при наполнении емкостей.

Реле защиты насоса от сухого хода тип РСХ и датчики уровня воды

При использовании датчиков данного типа в воду опускается не само устройство, а только электроды, соединенные с реле проводами, по которым к ним подается электрический ток небольшой величины. Электроды размещаются в источнике с водой на уровнях, ниже которых вода не должна опускаться. Пока электроды находятся в воде, они формируют замкнутую электрическую цепь, что объясняется электропроводностью воды, а если хотя бы один из электродов окажется вне жидкости, что происходит при снижении ее уровня, цепь разомкнется, что сразу приведет к отключению насосной станции.

Электронное реле подключается к датчику трубного или скважинного типа

Таким образом, существует множество способов использовать для оснащения водопроводных систем насосы с защитой от сухого хода. Между тем применение только реле не всегда позволяет нейтрализовать влияние негативных факторов. В связи с этим, проектируя и создавая такие системы, следует использовать для их оснащения и другие контролирующие, управляющие и защитные устройства, к числу которых относятся обратный клапан, датчик давления и гидроаккумулятор.

Правила установки поверхностного варианта

На глубоких гидротехнических сооружениях поверхностные помпы устанавливать нецелесообразно. При погружении ниже 8 м такие устройства выходят из строя. На мелких скважинах их монтаж оправдывается благодаря более низкой цене, чем у погружных вариантов.

Процедура установки состоит из следующих поочередных действий:

1. Для размещения оборудования подготавливается отдельное помещение. Можно для поверхностной помпы выделить место в кессоне.
2. На всасывающий патрубок надевается резиновый рукав. Его длины должно хватить для соединения с водоносным слоем.
3. С противоположной стороны шланга фиксируется обратный клапан. Он выполняет функции прекращения слива жидкости при отключении механизма.
4. Поверх клапанного устройства монтируется сетчатый фильтр. Он отсеивает фрагменты ила и гранулы песка.
5. Конец эластичного рукава опускается в воду.

Завершается процесс пробным запуском.