Ledgroup72.ru

Лед Групп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматика для скважины: основные виды, принцип работы и схемы подключения

Автоматика для скважины: основные виды, принцип работы и схемы подключения

Автоматика для скважины: основные виды, принцип работы и схемы подключения

Скважинные источники получения чистой воды относятся к категории индивидуального водоснабжения. Для этого нужно подключать поверхностные или погружные электрические насосы. Они отключаются при наполнении магистрали, потому что оборудование не может работать без перерывов. Для этого подключают автоматику, которая отвечает за управление циклами отключения и включения.

Автоматика для насоса поддерживает нормальную работу системы.

Что такое автоматика для скважины

Блок автоматики для погружных или поверхностных насосов — это современная электроника, которая включает в себя гидравлический аккумулятор, модули и манометр. Все они гарантируют правильную работу магистрали.

Функции автоматики на водяные насосы:

  1. Управление. Все процессы осуществляются в автоматизированном режиме, без контроля и наблюдения.
  2. Защита от гидравлических ударов. В магистрали создается водный запас на случай неисправности и поломки оборудования.
  3. Электронные устройства срабатывают при отсутствии жидкой среды, отключают электрический ток.

Автоматика для насоса водоснабжения без гидроаккумулятора помогает предотвратить поломку оборудования, его преждевременный выход из строя.

Автоматика для скважины

Устройство автоматики для скважины.

Принцип действия и разновидности

Автоматика для насосной станции изменяет направление воды, поднимает ее по системе. Включение и отключение происходит без помощи человека. Реле реагирует на изменения напора.

Чтобы использовать погружной электрический насос, нужно установить отдельные узлы управления и гидравлический аккумулятор. Если установлены поверхностные агрегаты, то элементы управления монтируются на один каркас с учетом схемы обвязки.

Как работает автоматика и защитные механизмы

Автоматика регулирует функционирование поверхностного и погружного электрического насоса. При его включении происходит отключение цепи питания в приборах, которые реагируют на любые изменения в подаче жидкости. Размыкание осуществляется при помощи контактов или усиленных радиодеталей для этой воды под большим напором.

Автоматика для скважины

Насосная станция в скважине.

Управление насосом по давлению

Реле для погружного насоса монтируют на водоподающую магистраль. Она крепится на штуцер, который располагается на гидравлическом аккумуляторе. Реле — это главный управляющий элемент. Его устанавливают во все системы подачи воды.

Оно помогает остановить поступление электричества, если повышается показатель давления в системе до верхней отметки. Мембрана смещается, потому что на нее давит жидкость. Механизм размыкает внутренние контакты. В корпусе предусмотрены регулировочные винты, которые можно настроить, выставить предельное значение давления внутри системы.

Реле давления с защитой от работы на сухую

Автоматика скважины

Принцип подключения реле давления с защитой от работы на сухую.

Помпа защищается от поломок при помощи реле, который отвечает за работу холостого хода. Этот автоматический элемент устанавливается рядом с другими узлами. Электрический прибор разрывает цепь подачи энергии в момент снижения напора внутри системы до максимального значения.

Задать границы срабатывания автоматики можно при помощи регулировочных винтов. Они находятся под крышкой. Для подключения проводов используют разъемы.

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковые механизмы применяются в качестве отдельных деталей или встроенных в систему водоснабжения. Они замыкают или размыкают контакты во время изменения положения поплавковой головки.

Внутри есть шар, который давит на рычаг и контакты. Когда жидкость поступает в емкость, то отключается подача электричества, если достигнута верхняя граница. Поплавок не защищает насос, а предотвращает затопление дома.

Контролирование работы по уровню воды

Поплавковый выключатель

Поплавок выключатель для насоса.

Когда в скважине снижается уровень воды, то помпа выходит из строя. Водяное охлаждение обмотки в двигателе отсутствует, если не предусмотрены датчики. Производители изготавливают погружные насосы, которые отключаются при отсутствии воды в скважине.

Электрические насосы с поплавковыми выключателями применяют исключительно в колодцах. В скважинном канале нет свободного места. Поплавок — это просто устройство, которое включает в себя металлический шар и рычаг.

Он замыкает контакты при отсутствии воды в системе прерывает поступление напряжения на обмотку электрического двигателя.

Пресс контроль

Это устройство управляет насосом. На его работу влияет уровень жидкости в трубопроводе. Пресс-контроль — намагниченный лепесток, который находится в воде. Когда жидкая среда проходит свободно, он располагается в приподнятом состоянии. При понижении уровня воды шторка опускается и происходит размыкание контактов геркона.

Выбор реле

Стандартное значение гидрореле составляет 1,5-3 бар. Оно настраивается регулировочными винтами. Для обеспечения водоснабжения высотного частного дома нужно дополнительно выставить все настройки.

Верхняя и нижняя граница срабатывания повышается. Марка реле для водоснабжения должна соответствовать напорному диапазону.

Из каких частей состоит автоматический блок

Автоматика делится на 3 основных группы. Главные отличия заключаются в технологических разработках, которые применяются во время изготовления, а также диапазоне функций.

Блоки управления второго поколения

Для автоматизированного управления насосом применяются простые узлы:

  1. Реле давления и холостого хода. Мастера смогут самостоятельно выполнить установку и сделать настройку.
  2. Гидравлический аккумулятор. Это емкость, где собирается вода. Ее объем колеблется в обозначенных пределах. Гидроаккумулятор поддерживает напор, компенсирует удары внутри системы.
  3. Манометр. Это один из основных элементов, которые контролируют уровень давления, настройку гидравлического реле.

Автоматика для скважины

Устройство блока управления.

Помпа отключает оборудование, когда внутри труб нет воды или повысилось давление. Автоматика второго поколения на скважинные насосы может настраиваться. Есть световые индикаторы, которые сигнализируют о работе узлов, состоянии оборудования.

Третье поколение

Автоматика для скважины

Автоматические блоки управления третьего поколения.

Блоки управления третьего поколения — это продвинутая электроника, которая экономит электроэнергию. По принципу своей работы она не отличается от другой автоматики. Подключение должно выполняться специалистом, который сделает установку, правильно настроит блок.

Автоматика комплексно защищает оборудование от преждевременных поломок при сухом ходе, разрыве трубопровода, а также от резких скачков напряжения в сети. Отличие заключается в возможности делать точную регулировку и настройку.

Модульная автоматика для скважины: преимущества и недостатки

Это комбинированное оборудование, которое обладает следующими особенностями:

  1. Все узлы находятся рядом. Для монтажа не требуется много свободного пространства. Автоматику можно подключить самостоятельно, без помощи специалистов.
  2. Приборы имеют широкий функционал для управления.

К преимуществам относят увеличение срока эксплуатации электрического насоса и остальных узлов. Автоматика для скважин помогает экономить электроэнергию, упрощает контроль, диагностические мероприятия, настройку и управление.

Недостатки — высокая стоимость автоматики, работа приборов только от электрической сети. Есть модели с датчиком сухого хода, который срабатывают при отсутствии воды в системе. Некоторые модели рассчитаны на подключение к указанной марке насоса, поэтому настройки ограничены и фиксированы.

Читайте так же:
Коробка под автоматический выключатель четырехместная

Установка поверхностного электронасоса

Для установки поверхностного электронасоса, наружных станций требуется сделать и оборудовать скважину. В частных и загородных домах, на дачных участках рекомендуется делать кессон. Он бывает металлическим, пластиковым, бетонным. Такие конструкции отличаются между собой формой — круглые, квадратные или прямоугольные.

Экономичными вариантами считаются кессоны из пластика. Они имеют небольшой вес, легкие в обустройстве и монтаже. Но грунтовая вода может поднять материал наружу, поэтому произойдет разрушение конструкции. Для дачного дома можно купить бетонные кессоны, которые сделаны из отдельных колец. Этот материал пропускает воду, поэтому внутри конструкции будет влага.

Оптимальный вариант — использование металла, но он дорогостоящий, требует затрат при обустройстве и монтаже. Внутри кессона располагают водозаборное оборудование, гидравлический аккумулятор, насос. В поверхностных насосах глубина забора составляет не больше 9 м. Для подключения поверхностного оборудования нужна глубокая и большая яма.

Насос для скважины

Схема установки поверхностного электронасоса.

Повысить уровень давления воды в системе и защитить узлы сможет всасывающий патрубок. Его опускают на 1 м. После установки выполняют подключение, проверяют работоспособность оборудования и устраняют ошибки.

Установка погружной помпы и ее подключение

Чтобы установить погружную помпу, требуется оголовок. Его помещают в кессонную яму с адаптером или оборудованием. Оголовок врезается в боковую часть обсадной трубы. Они бывают стальными (из нержавеющий, эмалированной, оцинкованной стали), асбестоцементные, пластиковые. Чтобы правильно выбрать материал, нужно участь глубину залегания грунтовой воды, технологию бурения, диаметр скважины, тип грунта.

Чтобы определить приблизительный горизонт, рассчитывают глубину скважины, проводят анализ химического состава воды. В частных домах устанавливают обсадные трубы из металла, которые имеют срок эксплуатации 10-15 лет. Единственная проблема заключается в появлении ржавчины, коррозии. Сталь выдерживает движение грунта.

Если владелец участка выбирает адаптер, который врезают в обсадную трубу, то автоматика и важные узлы должны размещаться в жилом доме. Можно построить отдельное хозяйственное строение. Автоматика должна работать в сухих условиях, чтобы влага не проникала внутрь узлов.

При выборе насоса один из главных критериев — это стоимость. Она зависит от уровня мощности и габаритов техники. Если монтируется недорогой электрический насос, то автоматика должна быть простой, с минимальным набором функций. Для нормального функционирования дорогостоящих аппаратов требуются настройки, которые связаны с частотным регулированием скорости.

Последовательность и рекомендации по подключению погружного насоса:

  1. На вход насоса подключают ПВХ-трубу, которая выполняет функцию забора воды. Оптимальный диаметр должен составлять 25-35 мм.
  2. С использованием фитинга на второй конец трубы крепят обратный клапан, опускают его вниз в скважину. Длина должна быть такой, чтобы основание погрузилось в воду минимум на 1 м. Если не соблюдать такое требование, то во время работы насоса в трубу будет поступать воздух вместе с водой.
  3. Перед первым включением двигателя нужно заполнить водой заливное отверстие, заборную трубу.
  4. Если подключения надежные и выполнены согласно установленным требованиям, то после включения насоса будет слышен характерный звук заполнения системы.

Система не должна работать на полную мощность. Насос будет функционировать не правильно, с регулярными и частыми перебоями. Существует вероятность непропорционального перерасхода электрической энергии, несрабатывания автоматики. При подключении проводки делают надежные и крепкие колодки клемм с соблюдением полярности насоса.

Реле давления для компрессора. Подключение и настройка

устройство прессостата

реле давления для компрессора

Бюджетные модели воздушных компрессоров не всегда комплектуются реле давлением, поскольку аналогичные приборы устанавливаются на ресивере. Поэтому производители данной техники считают, что визуального контроля давления, развиваемого компрессором на основании показаний манометров вполне достаточно. Вместе с тем при длительных работах, во избежание перегрева двигателя целесообразно устанавливать реле давления и на компрессор. Тогда включение и выключение привода будет выполняться автоматически.

Устройство и схема реле давления к компрессору

Все реле давления компрессора подразделяются на два типа:

  • Выключающие электродвигатель компрессора при превышении давления воздуха в сети выше допустимых пределов (такие конструкции называют нормально разомкнутыми);
  • Включающие электродвигатель компрессора при уменьшении давления в сети ниже допустимых пределов (такие конструкции называют нормально замкнутыми).

Исполнительным элементом реле давления для компрессора являются пружины, сила сжатия которых изменяется специальным винтом. В заводских настройках сила сжатия пружин обычно устанавливается на давление в пневмосети от 4 до 6 ат, о чём сообщается в инструкции пользователя. Поскольку жёсткость и гибкость пружинных элементов зависят от температуры окружающего воздуха, то все конструкции промышленных прессостатов рассчитаны на устойчивую работу в диапазоне температур от -5 до +80ºС.

прессостат

В конструкцию реле давления входят два обязательных подузла – разгрузочный клапан и механический выключатель. Разгрузочный клапан подключается к воздухоподводящей магистрали между ресивером и компрессором. Он управляет работой электродвигателя. Если привод компрессора отключить, то разгрузочный клапан, имеющийся на ресивере, сбрасывает излишек сжатого воздуха (до 2 ат) в атмосферу, разгружая тем самым подвижные части компрессора от избыточного усилия, которое им придётся развить при повторном включении компрессора. Тем самым предотвращается критическая перегрузка двигателя по допустимому крутящему моменту. Когда разгруженный двигатель запускается, клапан запирается, и не создаёт лишней нагрузки на привод.

устройство прессостата

Механический выключатель исполняет функцию stand by, предотвращая случайный пуск двигателя. После нажатия кнопки привод включается, и компрессор действует в автоматическом режиме. При отключении кнопки двигатель компрессора не запустится даже в том случае, когда давление в напорной пневмосети ниже требуемого.

Читайте так же:
Выключатель диммер legrand valena

С целью повышения безопасности работ промышленные конструкции реле давления компрессора оснащаются также предохранительным клапаном. Он полезен, например, при внезапной остановке двигателя, поломке поршня или иной нештатной ситуации.

Опционально в корпус прессостата может быть вмонтировано и тепловое реле, при помощи которого мониторится сила тока в первичной цепи. Если по каким-либо причинам этот параметр возрастает, то, во избежание перегрева и последующего пробоя обмоток, тепловое реле выключит электродвигатель.

Как подключить и настроить реле давления?

В общей принципиальной схеме компрессорной установки реле давления располагают между разгрузочным клапаном и вторичной цепью управления двигателем. Обычно прессостат снабжается четырьмя резьбовыми головками. Одна их них предназначена для присоединения устройства к ресиверу, а вторая – для подключения контрольного манометра. Один из остальных разъёмов может быть использован для установки предохранительного клапана, а на оставшийся ставится обычная резьбовая заглушка с резьбой ¼ дюйма. Наличие свободного разъёма позволяет устанавливать контрольный манометр в месте, удобном пользователю.

настройка реле давления компрессора

Подключение прессостата ведут в следующей последовательности:

  1. Присоединяют устройство к разгрузочному клапану ресивера.
  2. Устанавливают контрольный манометр (если в нём нет необходимости, то резьбовой вход также заглушают).
  3. Подключают к контактам клеммы цепи управления электродвигателем (с учётом выбранной схемы подключения – к нормально разомкнутым, либо нормально замкнутым контактам). При колебаниях напряжения в сети подключение выполняют не напрямую, а через сетевой фильтр. Это требуется также и тогда, когда мощность, на которую рассчитаны контакты, превышает мощность тока нагрузки двигателя.
  4. При необходимости регулировочными винтами настраивают реле на нужные значения давления сжатого воздуха.

схема подключения реле давления

При подключении необходимо проверить, соответствует ли напряжение в сети заводским настройкам реле давления компрессора. Например, в трёхфазной сети напряжением 380 В, реле должно иметь трёхконтактную группу (две фазы+ноль), а для напряжения 220 В – двухконтактную.

Настройку производят при заполненном не менее, чем на две трети ресивере. Для выполнения этой операции реле отключают от электросети, и, сняв верхнюю крышку, изменяют сжатие двух пружин. Регулировочный винт, на который насажена ось пружины большего диаметра, отвечает за верхний предел рабочего давления. На плате рядом с ним обычно указывается общепринятый символ давления (Р – pressure), а также указывается направление вращения винта, которым эта давление уменьшается или увеличивается. Второй, меньшего размера, регулировочный винт отвечает за установку необходимого диапазона (разности) давления. Он маркируется условным обозначением ΔР, и также снабжается указателем направления вращения.

Для сокращения времени настройки, в некоторых конструкциях регулировочный винт для изменения верхнего предела давления выводится наружу корпуса прессостата. Контроль результата производится по показаниям манометра.

Реле давления своими руками

При известных навыках, а также наличия исправного термореле от списанного холодильника, прессостат можно изготовить и самостоятельно. Правда, особыми практическими возможностями он обладать не будет, поскольку способность держать верхнее давление ограничивается прочностью резинового сильфона.

Термореле типа KTS 011 наиболее удобны для переделки в реле давления компрессора, поскольку обладают строго обратной последовательностью своего срабатывания: при увеличении температуры в холодильной камере реле включается, а при снижении – отключается.

Суть и последовательность проведения работ следующая. После вскрытия крышки устанавливают расположение нужной группы контактов, для чего достаточно прозвонить цепь. Вначале дорабатывается соединение термореле с компрессором. Для этого выходной патрубок вместе с контрольным манометром присоединяются к разгрузочному клапану, а контактные группы – к клеммам цепи электродвигателя. Под крышкой термореле обнаружится регулировочный винт. При включении компрессора (ресивер должен быть заполнен не более, чем на 10…15 % своего номинального объёма) последовательно выполняют вращение винта, контролируя результат по показаниям манометра. Для установки нижнего положения (определяющего минимальное давление воздуха) придётся постепенно передвигать шток лицевой кнопки. Для этого крышка устанавливается на место, а регулировка фактически производится вслепую, поскольку второй манометр подключить уже некуда.

самодельное реле давления

Из соображений безопасности диапазон регулировки давлений при помощи такого термореле не может быть более 1…6 ат, однако, используя приборы с более прочным сильфоном, можно увеличить верхний диапазон до 8…10 ат, чего в большинстве случаев бывает вполне достаточно.

После проверки работоспособности реле обрезают капиллярную трубку, и выпускают находившийся там хладагент. Конец от трубки впаивается в разгрузочный клапан.

Далее выполняются работы по подключению самодельного прессостата к схеме управления компрессором: при помощи гайки реле присоединяется к плате управления, на штоке выполняется резьба, и накручивается контргайка, вращая которую, можно регулировать пределы изменения давления воздуха.

Учитывая, что контактная группа любого термореле от холодильника рассчитана за достаточно большие токи, то таким способом можно коммутировать цепи значительной мощности, в том числе – и вторичные цепи управления двигателем компрессора.

Из чего состоит и как работает автоматический насос?

Автоматизация насосных установок для воды позволяет владельцу решить целый ряд задач. Во-первых, такой электронасос работает автономно и не требует постоянного внимания со стороны использующего. Во-вторых, устройство автоматически поддерживает необходимый уровень давления. Вследствие этого, обеспечивается ровный поток жидкости без рывков и более бережно эксплуатируется вся система.

При этом если купить насос автомат, по каким-то причинам не представляется возможным, автоматизировать любой водяной насос можно самостоятельно при помощи специальных устройств.

1 Какие особенности автоматического насоса?

Независимо от типа, автоматические насосные устройства имеют схожие задачи. Все дополнительные датчики и системы автоматизации защищают насосы от:

  • работы «в холостую» в случае резкого обмеления источника;
  • резких перепадов напряжения в сети, что может повредить электрическую часть прибора;
  • резкого повышения температуры перекачиваемой среды, что может привести к перегреву двигателя.

Автоматическая насосная станция

Автоматическая насосная станция

Кроме того, при помощи автоматизации удается достичь более ровной подачи жидкости к точкам водопотребления, поддерживая при этом неизменный уровень давления в линии.

Принцип действия насосной автоматики зависит от конкретного типа устройства. Такая автоматика располагается относительного насосного аппарата в следующих вариантах:

  • встроена в насос (насос повышения давления, поверхностные модели для полива);
  • механизм соединен контактами с мотором и располагается в непосредственной близости (дренажные насосы для водоотведения);
  • прибор является частью системы и устанавливается на напорный трубопровод (насосные станции для частного дома).

В ходе работы датчики контактируют либо с перекачиваемой средой, либо отслеживают состояние рабочих узлов прибора (конденсаторы и термореле).
к меню ↑

2 Типы автоматических агрегатов

От типа механизмов автоматизации зависит, как принцип работы устройства, так и особенности работы электронасоса. Различные производители с мировым именем предлагают широкий ряд решений по автоматизации насосной техники. Но, чаще всего используются уже проверенные, надежные схемы. К наиболее широкому распределению в этом плане относятся два типа устройств:

  • автоматический насос;
  • оборудование, обеспечивающее автономную работу и защиту стандартных моделей.

Напорный автоматический насос Гардена

Напорный автоматический насос Гардена

Каждая категория состоит еще из нескольких типов. Автоматические насосы делятся на:

  • автоматический напорный насос;
  • насосная станция для дома;
  • повышающий аппарат для отопительных линий.

2.1 Принцип действия напорной модели

Такие насосы являются универсальными поверхностными установками с центробежным принципом действия. Они используются для полива, в системах капельного орошения, для стационарной лини водоснабжения, или как дренажный аппарат для чистой дождевой воды. Беспрекословным лидером в этом сегменте насосных аппаратов является компания Gardena. Техника компании располагает встроенными механизмами автономной работы и удобной системой настройки.

В данном типе оборудование используется сразу два вида автоматики:

  • встроенный регулятор давления;
  • термореле.

Первый механизм предполагает постоянный контроль давления воды для насоса. Конструкция регулятора включает эластичную мембрану, большую (может быть две) и маленькую пружины, набор контактов. Контакты напрямую соединены с мотором и являются частью общей электроцепи. Большая пружина отвечает за максимальный порог давления, при достижении которого, происходит отключение прибора. Маленькая пружина определяет разницу между порогом включения и выключения.

Напорные характеристики насоса Гардена

Напорные характеристики насоса Гардена

При обычном состоянии линии водоснабжения (орошения) в ней поддерживается постоянный уровень давления. Вода давит на пружину, контакты не смыкаются и электронасос не активен. При открытии крана пода из линии выходит, уровень давления резко падает. В результате пружина ослабляется и замыкает контакт цепи, что приводит к включению насоса. Устройство работает, пока уровень воды не нормализуется.

Используемое в приборе, термореле относится к биметаллическому типу. Состоит оно из двух соединенных металлических пластинок и механизма разъединяющего контактную группу. При этом одна металлическая пластинка имеет большую теплочувствительность, а вторая меньшую. Под действием высокой температуры перекачиваемой среды повышается температура двигателя, а это повышает температуру термоэлемента (пластин). Пластины изгибаются в сторону менее чувствительной и таким образом давят на штангу, расцепляющую контакты электросети, и выбивает автомат.

Автоматизированный насосный аппарат марки Gardena, как правило, выполняется из пластика. Специальный дисплей и ряд кнопок на отдельных моделях позволяют настраивать значение датчиков и режим работы. Устройство обладает небольшим весом, что позволяет мобильно транспортировать его на новое место работы или, дополнив трубопроводом, обеспечить стационарное использование.

Производительность таких установок составляет от 3,5 до 6 тысяч л/час. Мощность электродвигателя находится в пределах 800-1300 Вт. Глубина всасывания приборов составляет от 5 до 8 м.

Помимо марки Gardena, популярностью у покупателя пользуются насосы Керхер и DAB.
к меню ↑

2.2 Автоматическая система водоснабжения на основе насоса Патриот (видео)

2.3 Станции для автономного водоснабжения

Автономные водяные станции представляют собой более сложную конструкцию, которая обеспечивает исключительно стационарный домашний контур водоснабжения. В качестве основы, в таких установках используется поверхностная напорная помпа без автоматики или с уже встроенными датчиками. Также система в обязательном порядке дополняется гидроаккумулятором, стационарным трубопроводом, измерительными приборами и дополнительными датчиками. В некоторые модели дополнительно входит фильтр тонкой очистки.

Гидроаккумулятор представляет собой объемный бак с мембраной, который регулирует давление внутри линии. В качестве измерительного прибора используется стандартный или электронный манометр, реализующий внешнюю диагностику состояния линии.

Что касается автоматики, то чаще всего со станциями используется реле давление. Причем на отдельных устройствах реле уже входит в конструкцию насоса, а во вторых идет как комплектующее и устанавливается в трубопровод. Второй тип реле выполняется в виде отдельного блока. Установка необходимых значений порога отключения или порога включения насоса выполняется вручную на самом блоке. Для этого используются винты, которыми фиксируются пружины.

Автоматика насосной станции

Автоматика насосной станции

Регулятор в таких вариантах насосного оборудования устанавливается, как правило, на напорный трубопровод, около гидроаккумулятора. Такой вариант монтажа обеспечивает максимально точные сведения об уровне давления, так как поток жидкости здесь максимально ровный. На отдельных моделях установлены специальные разъемы под дополнительный манометр.

Наиболее востребованными в этой категории являются аппараты производителей:

  • Джилекс (производительность – 60-70 л/мин, напор – до 50 м);
  • DAB (производительность – до 70 л/мин, напор – до 40 м);
  • Gardena (производительность – 40-50 л/мин, напор – до 40 м);
  • General Pump (отдельные модели обеспечивают производительность – до 80 л/мин, напор – 50 м).

2.4 Циркуляционные модели с автоматикой

Данный сегмент представляют чугунные или бронзовые аппараты, которые используются для повышения циркуляции жидкости внутри отопительных и водных контуров. Состоит устройство из рабочей камеры, поверх которой расположен изолированный электродвигатель. В рабочей камере располагается центробежное колесо с лопатками, которое разгоняет поток жидкости. Всасывание и нагнетание жидкости проходит за счет, расположенных друг напротив друга, патрубков. Устройство напрямую врезается в трубопровод.

В качестве элемента автоматики на таких моделях используются специальные магнитные реле протока. Состоит датчик из трубки небольшого диаметра, пластикового клапана с зафиксированным магнитом, герконового выключателя и второго, большого магнита. Герконовый выключатель расположен над трубкой. Он полностью изолирован от воды. Клапан находится внутри трубки. Большой магнит встроен в нижнюю стенку цилиндра.

Автоматический циркуляционный насос

Автоматический циркуляционный насос

Когда вода поступает в насос, а соответственно и в цилиндр, она начинает давить на клапан. Клапан вращается и подносит магнит к выключателю. Под действием созданного поля срабатывает герконовый выключатель и происходит включение насоса. Когда уровень воды падает. Противоположный магнит оттягивает клапан, происходит размыкание контактов и выключение аппарата.

Большинство насосов такого типа предполагают переключение трех режимов работы, каждый из которых отличается своей напорной характеристикой и производительностью. На некоторые модели установлены цифровые экраны и кнопки.

Авторитетными производителями циркуляционных повысительных насосов-автоматов являются Pedrollo, Optima, Speroni, DAB.
к меню ↑

3 Поплавковые выключатели

Отдельной категорией механизмов для автоматизации является поплавковый выключатель. Такая конструкция является элементом автоматических дренажных электронасосов, или устанавливается на, простой в комплектации, погружной аппарат. Устройство регулируется по уровню жидкости в источнике.

Представлен поплавковый выключатель пластиковым поплавком, электрическим кабелем, контактной группой и шариком, которые расположены внутри поплавка. Сам поплавок герметично закрыт и заизолирован полимерной смолой. Внутри него расположено три провода (коричневый, синий, черный), два из которых, замыкаются металлическим шариком, по достижении нужного уровня поплавком. Третий провод заизолирован. При необходимости смена контактов позволяет устанавливать другие режимы работы.

Принцип работы устройства следующий:

Работа поплавкового включателя для насоса

Работа поплавкового включателя для насоса

  1. Поплавок свободно плавает в жидкости. Когда ее количество поднимается до определенной нормы (регулируется грузиком в некоторых моделях), срабатывает рычаг, шарик замыкает контакты. При этом включается электронасос и выкачивает жидкость из резервуара.
  2. Когда уровень воды достигает критической отметки, шарик откатывается, размыкает контакты и заставляет прибор отключаться.

В зависимости от модели порог отключения может варьироваться. Некоторые производители выпускают механизмы, рассчитанные на отключение при падении жидкости до 5 мм.

Поплавковый механизм применяется при температуре среды от 0 до 60 градусов. При этом электрический кабель аппарата напрямую монтируется к контактной группе двигателя. Поплавок является самым дешевым вариантом автоматизации насосной техники.

Поплавковые выключатели с контролем уровня воды

Для полива приусадебных участков или организации водопровода на даче в основном используются аккумулирующие резервуары, наполнение которых нуждается в посильной автоматизации. Это упрощает использование систем полива и водоснабжения и избавляет от необходимости визуального контроля заполнения и опорожнения гидроаккумулятора. Если учитывать, что ёмкость, как правило, находится достаточно высоко, приглядывать за состоянием жидкости в баке очень неудобно. С этой задачей отлично справятся специальные датчики контроля заполнения ёмкости.

Схема подключения поплавкового выключателя.

Типы изделий контроля уровня заполнения

Приборы контроля уровня жидкости подразделяются на два основных вида: контактные и бесконтактные.

Бесконтактные датчики: описание

Датчик уровня воды в вертикальный, поплавковый выключатель

Используются преимущественно в промышленных процессах и делятся на ультразвуковые устройства, ёмкостные, электродные, работающие по гидростатическому принципу и так далее. Такие устройства применяются не только в воде, но и в других средах, в том числе и агрессивных. В схему входит, помимо самого датчика, погружаемого или устанавливаемого на стенки ёмкости, контроллер управления, который устанавливается в отдельном блоке управления вне резервуара. Такие системы являются сложными и дорогими, а, следовательно, нерентабельными для использования в бытовых условиях.

Для контроля уровня наполнения бака водой, необходимой для полива или водопровода, целесообразнее применять устройства боле простые и дешёвые.

Характеристика контактных приборов

Самые распространённым в этом виде приборов контроля заполнения резервуаров являются контактные датчики поплавкового типа, собранные на основе герконов. Устройства просты, надёжны и дёшевы. Разделяются по месту расположения в ёмкости с жидкостью:

  1. Вертикальное расположение. Шток с поплавком и магнитом двигается вдоль вертикальной трубки, на которой расположены герконы включения и отключения насоса.
  2. Горизонтальное размещение. Устанавливается в верхней или нижней части стенки ёмкости. По мере наполнения резервуара поплавок с закреплённым на нём магнитом поднимается на поперечной штанге к геркону, который коммутирует отключения питания насоса.

Поплавковые выключатели на основе геркона

Поплавковые датчики контроля наполнения с различными конструктивными особенностями можно приобрести в магазинах. Выбор зависит от конкретного места установки прибора и условий эксплуатации.

Рекомендации по правильному выбору

Подбор датчика контроля заполнения ёмкости зависит от большого количества факторов:

  • Состав жидкости. Важно знать количество посторонних примесей в воде. Примеси могут менять плотность и электропроводность жидкости, что приведёт к неточности показаний обычного датчика.
  • Ёмкость и материал изготовления резервуара.
  • Функциональное предназначение сосуда для генерации жидкости.
  • Вид контроля. Важно отслеживать максимальный и минимальный уровень заполнения ёмкости.
  • Возможность подключения прибора в автоматизированную систему общего управления типа «Умный дом».
  • Коммутационные характеристики прибора.

Существует ещё множество критериев для подбора этого датчика. Но для бытового использования они, скорее всего, не пригодятся. Параметры отбора можно существенно сократить, остановившись на следующих параметрах:

  1. Ёмкость резервуара.
  2. Способ срабатывания.
  3. Схема управления.

Существенное уменьшение критериев отбора позволяет подобрать датчик в магазине по достаточно невысокой цене. А также делает возможным изготовить прибор своими руками без потерь в качестве срабатывания и безопасности использования.

Самостоятельное изготовление датчика

Датчик уровня воды, герконовый поплавковый выключатель

Предположим, стоит задача автоматизировать использование насоса типа «Малыш» для обеспечения водой дачи или загородного дома. Как правило, вода нагнетается в аккумулирующий резервуар, и нужно обеспечить своевременное, автоматическое отключение насоса при достаточном заполнении ёмкости. Для этого нет необходимости устанавливать сложные и дорогие датчики. Изготовление устройства на основе геркона, которое отлично выполнит поставленную задачу, можно осуществить своими руками. Назовём это устройство: электрический поплавковый клапан уровня воды в баке на базе герконового выключателя.

Герконовый выключатель

Геркон — это выключатель, который является главной исполняющей деталью в устройстве герконового датчика уровня воды для управления насосом. Он выглядит как маленькая герметичная стеклянная ёмкость с вакуумом внутри или инертным газом. Внутри находится замкнутая или разомкнутая контактная группа, проще говоря, два замкнутых или разомкнутых контакта из ферромагнитного материала с золотым или серебряным верхним покрытием. При попадании в магнитное поле контакты детали намагничиваются и отталкиваются друг от друга, размыкая цепь, в которую они включена, останавливая её работу, или, наоборот, замыкаются и включают цепь. Герконы разделяются на два вида:

  • Геркон с нормально замкнутыми контактами.
  • Геркон с нормально разомкнутыми контактами.

Среда внутри стеклянной колбы препятствует окислению контактов и образованию искр при замыкании.

Устройство датчика на основе геркона

Вертикальный поплавковый выключатель

Для изготовления устройства понадобится магнитный катушечный пускатель на 220 вольт и пара герконов, один из которых замкнут в нормальном состоянии, а второй — разомкнут. И также понадобится поплавок для бака с водой, который изготавливается из пенопласта, шток, трубки и трех проводов небольшого сечения и толщины.

Схема работы устройства проста и, главное, безопасна. Принцип работы следующий:

  • В процессе набора жидкости поплавок с магнитом, достигнув геркона максимального уровня, находящегося в замкнутом состоянии, размыкается под действием магнитного поля, коммутируя силовую, пускающую катушку на отключение, которая выключает насос.
  • По мере убывания воды из резервуара поплавок опускается и при достижении нижнего геркона, срабатывающего на замыкание под воздействием магнитного поля, пускающая катушка коммутируется на запуск насоса.
  • Датчик, изготовленный по такому принципу, способен работать много лет без нареканий в отличие от электронных систем управления контролем заполнения ёмкостей. Изготовить поплавковый датчик уровня воды своими руками несложно, и это не требует особых специальных знаний в области электротехники.

Схема контроля откачки воды дренажным насосом

По принципу вертикальной работы поплавкового механизма можно предложить схему подключения датчика для коммутации реле запуска дренажного насоса с дополнительным питанием 12 вольт.

Выключатель дренажного насоса на основе геркона

Стоит отметить, что герконовые переключатели не способны работать с большими токами и не могут включать или отключать насос напрямую. Поэтому они используются в низковольтных схемах для коммутации мощных реле для запуска или отключения насоса. При высоком уровне начинается откачка жидкости до достижения минимального установленного уровня. Принцип работы следующий:

  • При подъёме жидкости в ёмкости до верхнего уровня поплавок с магнитом замыкает верхний геркон SV 1, и на катушку реле P1 начинает поступать ток. Происходит замыкание контактов параллельно с подключённым герконом, что приводит реле в состояние самозахвата. Такая функция не позволяет отключиться напряжению питания катушки при размыкании геркона SV 1. Это достигается подключением нагрузки реле и его катушки в одну цепь.
  • Происходит включение силовой катушки реле P2 в цепи питания электронасоса и начинается откачка жидкости.
  • При уменьшении уровня жидкости поплавок с магнитом достигает нижнего геркона SV 2, замыкая его контакты. Положительный потенциал напряжения начинает подаваться на катушку реле P1 также и с другой стороны. Это приводит к снятию функции самозахвата и отключению реле, что коммутирует отключение силовой катушки P2, обеспечивающей питание электронасоса.
  • Поменяв герконы SV 1 и SV 2 местами, датчик будет отключать насос при наполнении ёмкости до установленного уровня и включать при падении уровня жидкости.

Недорогие приборы промышленного производства

Существуют также недорогие модели датчиков контроля уровня жидкости, которые возможно приобрести в магазинах по цене около 2 тыс. рублей

Различные модификации АРС

Такие поплавковые датчики применяются, как правило, в водоёмах. Измерительная головка в приборах этого типа небольшая, что делает прибор компактным. Нагрузочная возможность применения, согласно инструкции по эксплуатации, может достигать 1 ампера. Ввод провода в устройства герметичный. Корпус сделан из пластика. Рабочий дифференциал срабатывания равен 45 градусам. Максимальное давление для корректной работы приборов — 3 бара. Стоимость около 2 тыс. рублей в зависимости от модификации.

Устройства контроля заполнения ёмкости «Кристалл»

Эти датчики поплавкового типа можно применять в агрессивных средах. Очень компактны. Измерительная головка 2.3 сантиметра в диаметре. Максимальное давление корректной работы достигает 3.3 бара. Проводной вход выполнен в виде пластикового уплотнителя. Приборы оснащены барьером искрозащиты. Могут работать в горячей среде. Цена чуть выше 2 тыс. рублей, в зависимости от модификации.

Приборы Burkle

Эти устройства предназначены для загрязнённых сред, но также могут быть использованы и в чистых водоёмах, и резервуарах с чистой водой. Максимальное давление корректной работы составляет 4.1 бара. Максимально возможная нагрузка равна 1А. Возможна работа в средах, нагретых до 170 градусов, в жидкостях плотностью до 3 кг на кв. см. Средняя цена прибора составляет 2200 рублей и зависит от незначительных модификаций, вносимых производителем.

Датчики Fine Tek и Wilo

Магнитострикционный датчик уровня / для жидкостей / для бака / высокой точности EG series

Эти устройства поплавкового типа можно использовать в агрессивных средах. Применяются для дренажных целей, также могут быть установлены в колодцах. Датчики выдерживают нагрузку до 2 ампер. Измерительные головки компактны и составляют 2.5 см. Проводные входы выполнены в специализированном уплотнителе. Корпуса сделаны из термостойкого пластика. Устройства оснащены топливными зондами, что позволяет их использование в горючих средах. Цена колеблется от 2 тыс. до 2500 рублей и также зависит от модификации.

Приборы Wilo поплавкового типа наиболее дёшевы, но функционально не предназначены для агрессивных сред применения и могут быть использованы только в чистой воде. Датчики обладают небольшими измерительными головками и имеют компактный вид. Максимальная температура использования равна 140 градусам. Рабочий дифференциал равен всего 30 градусам. Максимальное рабочее давление не превышает 2 бара. Цена таких датчиков колеблется в районе 1900 рублей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector