Автоматика для глубинного насоса без гидроаккумулятора

Любая система водоснабжения, даже в самом простом исполнении, нуждается в базовой автоматике, предназначенной для того, чтобы:

• контролировать работу основных элементов;
• защищать их от выхода из строя.

Современные автоматические системы управления для дорогих насосов представляют собой сложную комбинацию компонентов. Высокую эффективность и надежность устройств обеспечивает применение:

• микрочипов;
• цифровых технологий;
• импульсных методов управления.

При этом автоматика для насоса без гидроаккумулятора отличается по составу от систем, предназначенных для насосов, в работе которых гидробаки используются.

Автоматика для насоса без гидроаккумулятора — основные элементы

Наличие в системе водоснабжения мембранных напорных баков бывает связано с такими минусами, как:

• слабый напор при включении водопроводных кранов;
• запах резины в воде.

Поэтому многие современные модели насосов разрабатываются для встраивания в системы, в которых гидробаки не предусмотрены. Новое поколение насосов оборудовано специально разработанными устройствами:

• пресс-контролем;
• датчиком потока.

Настроенный на нормальное значение давления в водопроводе сенсор пресс-контроля и датчик, показывающий расход воды, составляют основу автоматики насоса. Эти приборы могут поставляться отдельно. Также возможно объединение их в общий блок, комплектация которого включает микропроцессорную плату. С помощью этой платы возрастает точность контроля расхода и давления воды.

Добавление в схему управления частотных преобразователей хода исключает резкую остановку или разгон двигателя и дает возможность увеличивать расход или напор воды максимально плавно, тем самым повышая экономичность насосов.

Гибкость настроек и режимов срабатывания позволяют новейшим блокам автоматики решать разнообразные задачи, вплоть до блокировки подачи воды при аварийной ситуации. В случаях, когда необходима автоматика для насоса с гидроаккумулятором, также можно подобрать подобный электронный блок с предусмотренной опцией работы совместно с гидробаком.

Чем отличается автоматика для насоса с гидроаккумулятором

Базовым устройством для автоматики, отвечающей за безопасность подключения насосов с гидроаккумуляторами, является реле давления. Эта надежная конструкция отличается простотой и не требует специальных навыков при установке, однако эффективна только при условии работы в паре с гидроаккумулятором.

Отдельные модели укомплектованы таким элементом, как датчик сухого хода. Это специальный рычаг, который размыкает контакт при резком падении давления (если пропадает вода). Плюсом данного компонента является независимость от электричества, в числе минусов отмечают подверженность засорению и необходимость регулярной настройки.

При разработке новых систем автоматики, которые чаще всего выполняются в виде сборных комплексов, учтены проблемы и недостатки предыдущих моделей. На погружной или поверхностный насос легко устанавливается единый блок, в корпусе которого собраны:

• электроконтактное реле;
• индикатор давления;
• датчик сухого хода.

Эффективность таких блоков гарантирована при условии использования в комплекте с гидроаккумуляторами. Важным требованием также является наличие обратного клапана (оборудуется при установке на насос).

Как правило, целесообразность приобретения современного блока автоматики определяется в зависимости от бюджета проекта, характера нагрузки и условий эксплуатации. В ряде случаев оптимальным решением остается простое механическое реле давления в сочетании с гидробаком.

Вопросы по обустройству автономной системы водоснабжения являются очень актуальными для владельцев дач и загородных домов, расположенных в тех районах, куда централизованно вода не подается. Для решения этой проблемы может быть использована погружная насосная станция для колодца, которая способна обеспечить подачу воды в трубопроводную систему дома или дачи в требуемом количестве и в круглогодичном режиме.

По конструктивному исполнению насосные установки, которыми оснащаются колодцы, практически ничем не отличаются от погружных станций, используемых для скважины. Важным преимуществом применения погружных насосных станций именно для колодцев является то, что в таких случаях можно не задумываться о диаметре насоса, который будет помещаться в подземный источник воды.

В самом колодце обычно размещают только погружной насос, а остальное оборудование устанавливают в доме

Эффективность работы насосной станции, посредством которой вода откачивается из колодца, во многом зависит от правильности выбора оборудования для оснащения такой установки, а также от правильности ее монтажа. Именно поэтому, задумавшись над приобретением насосной колодезной станции или о ее самостоятельной сборке, стоит предварительно разобраться во всех этих вопросах.

Конструкция насосной станции для колодца

Насосная станция с погружным насосом для колодца – это комплекс технических средств, в основные задачи которого входит откачивание воды из подземного источника и ее транспортировка по трубопроводной системе в необходимых количествах и под требуемым напором. Использование такой установки позволяет не только обеспечить дом водой для удовлетворения бытовых нужд жильцов, но и подключить к автономной системе водоснабжения всю необходимую бытовую технику, а также организовать регулярный полив зеленых насаждений на участке.

Для организации колодезной насосной станции используются погружные насосы различных типов в комплекте с дополнительным оборудованием

Что лучше: отдельный погружной насос или насосная станция? В случае использования станции насосное оборудование работает в щадящем режиме, соответственно, прослужит вам намного дольше. Кроме того, такие установки способны некоторое время обеспечивать подачу воды в трубопроводную систему даже при неработающем насосе.

Элементами конструкции насосных станций на базе погружного насоса являются:

1. погружной электронасос, который решает задачу по откачиванию воды из колодца и подает ее в гидроаккумулятор;
2. гидроаккумулятор – емкость, внутренняя камера которой разделена эластичной мембраной (в задачи гироаккумулятора, или мембранного бака, входит поддержание в напорной магистрали погружной станции определенного давления воды и обеспечение ее подачи в те моменты, когда насосное оборудование не работает);
3. манометр, при помощи которого контролируется уровень давления воды в напорной магистрали;
4. реле, автоматически прекращающее работу электронасоса станции при достижении давления жидкости в гидроаккумуляторе требуемого значения, а также автоматически включающее помпу, когда значение такого давления опускается ниже критической отметки;
5. элементы соединительной арматуры;
6. фильтр механической очистки, защищающий внутреннюю часть погружного насоса от попадания в нее твердых частиц, содержащихся в колодезной воде;
7. обратный клапан, не дающей откачиваемой воде двигаться не в том направлении.

Схема водоснабжения с погружным насосом

После знакомства с конструктивными элементами насосной установки, которые обеспечивают ее эффективную и бесперебойную работу даже при минимальном вмешательстве со стороны человека, ответ на вопрос о том, что лучше – насосная станция или погружной насос, становится очевидным.

Типы погружных насосов

Для оснащения насосных колодезных станций используются погружные насосы преимущественно двух типов: вибрационные и центробежные. На выбор того или иного типа гидромашины, которая будет откачивать воду из колодца на приусадебном участке, оказывает влияние целый ряд факторов. Сюда, в частности, относятся:

• глубина колодца и уровень, на котором в нем располагается вода;
• дебит подземного источника воды;
• суммарная потребность в воде всех пользователей водопровода и бытовой техники, которая будет к нему подключаться (по данному параметру определяется производительность выбираемого насосного оборудования);
• значение напора, под которым вода должна транспортироваться по трубопроводной системе, чтобы без проблем достигать всех точек водозабора.

Один и тот же насос может обеспечить различную производительность в зависимости от глубины колодца

Наиболее бюджетным вариантом колодезных насосных станций на базе погружного насоса являются установки с вибрационными гидромашинами. Насосы данного типа отличаются простотой конструкции и ремонта, но вполне способны обеспечить эффективную работу станции, если последняя обслуживает водопроводную систему, которой пользуются 3–4 человека. Между тем, выбирая станцию с насосом вибрационного типа, следует иметь в виду, что она не может откачивать воду из подземных источников большой глубины и характеризуется невысокой производительностью. Кроме того, вибрационные волны, создаваемые таким насосом в толще перекачиваемой им воды, активно заиливают жидкую среду и способствуют разрушению стенок колодца, если те не защищены бетонными кольцами.

Срок службы вибрационного насоса во многом определяется качеством его комплектующих

Чаще всего для оснащения колодезных насосных станций применяются погружные гидромашины центробежного типа, которые отличаются высокой производительностью и способны откачивать воду из подземных источников даже очень значительной глубины. Немаловажным является и то, что работу таких устройств достаточно легко автоматизировать, используя дополнительные элементы для их оснащения.

Для насосных колодезных станций погружного типа можно использовать и дренажные насосы, основное назначение которых состоит в том, чтобы перекачивать сильно загрязненные жидкие среды. Применять устройства данного типа целесообразно в том случае, если вода в колодце характеризуется сильной степенью загрязнения.

Использовать для откачивания из колодца воды, в составе которой содержится большое количество твердых включений (в частности, песка), можно погружные электронасосы винтового или шнекового типа. Но, как правило, насосное оборудование данного типа применяется в промышленных целях.

Как работает колодезная насосная станция

Принцип, по которому работает погружная насосная станция в колодце, заключается в следующем.

1. Вода, откачиваемая из колодца, поднимается по заборному шлангу на поверхность и поступает в емкость гидроаккумулятора, оказывая давление на его эластичную мембрану.
2. После того как давление воды в емкости гидроаккумулятора достигнет требуемого значения, реле автоматически отключит электронасос.
3. При открытии кранов в точках водозабора вода из гидроаккумулятора под действием давления, оказываемого на мембрану воздушной средой, находящейся по обратную сторону такой диафрагмы, начнет поступать в трубопроводную систему.
4. При снижении значения давления воды в гидроаккумуляторе до критической отметки реле автоматически включит погружной насос, который начнет снова закачивать жидкость в гидробак.

Станция управления – наиболее простой способ автоматизации подачи воды от погружного насоса

Колодезные насосные станции погружного типа для еще большей автоматизации процесса откачивания воды могут оснащаться поплавковыми выключателями, которые автоматически прекращают работу установки в том случае, если уровень воды в колодце снизится до критической отметки.

Рекомендации по монтажу

Поскольку колодцы располагаются на приусадебных участках на некотором удалении от строений, монтаж насосных станций для их обслуживания выполняют в непосредственной близости от источника водоснабжения. Осуществляя такую процедуру, следует придерживаться определенных правил, что обеспечить эффективное и бесперебойное функционирование насосной станции на протяжении всего года.

В случае прокладки водовода выше уровня промерзания грунта следует использовать утеплители или греющие кабели

При монтаже насосной станции рядом с колодцем необходимо сначала позаботиться о том, чтобы она не промерзала в зимний период. Обеспечит выполнение этого важного требования специальный кессон, в котором монтируемая установка должна располагаться ниже уровня промерзания грунта.

Поскольку вода от насосной станции, установленной в кессоне у колодца, будет подаваться в дом по трубопроводу, часть которого будет проходить по улице, о его теплоизоляции также необходимо позаботиться. Для того чтобы защитить внешний участок трубопровода от промерзания в зимний период, его прокладывают в предварительно подготовленных траншеях, дно которых также должно располагаться ниже уровня промерзания почвы.

При монтаже водопровода особое внимание уделяется местам ввода и вывода коммуникаций, а также соединительным узлам, количество которых должно сводится к минимуму

Перед тем как устанавливать насос станции в колодец, следует определиться с глубиной погружения. В таких случаях учитывают статический и динамический уровни воды в колодце. Их можно определить, используя шнур с привязанным на его нижнем конце грузиком. На практике погружной насос опускают в колодец до отметки, расположенной ниже зеркала воды как минимум на 1 метр, и выше дна колодца как минимум на 0,5 метра.

Зная глубину расположения погружного насоса в шахте колодца, можно рассчитать, какой длины кабель потребуется для подключения устройства к сети электропитания. Поскольку часть электрокабеля будет постоянно контактировать с водой, для таких целей следует выбирать качественное изделие, оснащенное двойной изоляцией.

Схема монтажа погружного насоса в колодце

После того как все подготовительные мероприятия по установке погружного насоса в колодец выполнены, можно приступать непосредственно к монтажу.

• Напорный патрубок насоса соединяется с заборным шлангом.
• Отрезок электрического кабеля, который будет располагаться в шахте колодца, соединяется с заборным шлангом хомутами.
• При помощи страховочного троса погружной насос опускается в колодец на требуемую глубину.
• Верхний конец заборного шланга подсоединяется к входному патрубку гидроаккумулятора, на котором уже смонтировано реле давления.
• Напорный патрубок гидроаккумулятора соединяется с обслуживаемой станцией трубопроводной системой.
• Станция подключается к сети электропитания, затем осуществляется тестовый запуск установки.

В коттеджах и домах, где отсутствует возможность подключения к центральному водоснабжению, возникает необходимость в создании индивидуальных водозаборов и систем водообеспечения. При этом для поднятия воды на поверхность и создания оптимального давления в системе используются насосные станции или погружное насосное оборудование. На выбор устройства влияет целый ряд факторов и условий, который мы и рассмотрим в данной статье.

Насосная водяная станция или погружной насос – что лучше?

Чтобы произвести правильный выбор оборудования следует уделить особое внимание следующим параметрам:

— дебит и диаметр скважины. Дебит источника – максимальный объем воды, который скважина может обеспечить в единицу времени. Под диаметром скважины понимают параметры обсадной колоны водозабора;
— статический и динамический уровень. Динамический уровень – характеристика, которая отражает дебит скважины – удаленность от земли до зеркала воды при непрерывной работе насоса. Устанавливается это значение после получасовой непрерывной работы агрегата. Статический уровень – удаленность от земли до зеркала воды при отключенном насосе;
— месторасположение водопотребителей (удаленность потребителя от источника и учетом высоты расположения относительно динамического уровня);
— расход воды (производится согласно количества водопотребителей);
— содержание взвешенных частиц в воде.

Отличия в работе насосной станции и погружного насоса:

— глубинное устройство погружается в воду полностью и работает под водой, в то время как работа станции производится на поверхности. При этом стоит отметить, что двигатель скважинного агрегата охлаждается перекачиваемой жидкостью, что защищает его от перегрева;

— диаметр скважинного насоса настолько мал, что его можно использовать даже в самых узких и глубоких водозаборах, а то время как станция способна доставлять воду с глубины, не превышающей 8 метров;
— насосная станция, состоящая из поверхностного агрегата, гидроаккумулятора и автоматики, не только обеспечивает водоподачу из скважин и колодцев, но и гарантирует стабильное давление в системе водоснабжения. При эксплуатации данного комплекса в условиях, когда глубина водозабора превышает 8 метров, возникает кавитация, что негативно отражается на производительности насосного агрегата и может привести к его поломке. Происходит это по причине того, что устройство не может всасывать воду с силой, которая превышает атмосферное давление. Поэтому выбор модели насосной станции начинают с получения данных об уровне воды в источнике и определения разницы между высотной отметкой потребителя и динамическим уровнем в колодце или скважине.

Также необходимо знать потери напора по длине магистрали и местные сопротивления (около 10-20% от всех потерь напора по протяженности трубопровода).

При выборе гидробака следует руководствовать расходом воды и количеством потребителей. От правильности выбора насосного устройства зависит напор воды в системе и комфорт эксплуатации.

Установка насосной станции может производиться как в пределах дома или дачи, так и за их пределами. В случае, когда предполагается сезонное использование устройства (в теплое время года), проводить дополнительные мероприятия по утеплению системы не нужно. Напорный патрубок подключается к водопроводной сети, в источник опускается шланг, устанавливается гидроаккумулятор и автоматика в доме, производится подключение к электросети. Не забудьте о том, что на конце шланга, который погружается в скважину или колодец, должен быть установлен обратный клапан, исключающий уход воды из системы в случае отключения оборудования.

Современный рынок предлагает скважинные погружные насосы, которые можно оборудовать элементами автоматики, что позволит создать автономную систему водообеспечения. Отличие такой системы от насосной станции будет состоять лишь в том, что погружной насос будет располагаться непосредственно в источнике, при этом автоматика будет установлена в легкодоступном месте. Встроенный преобразователь частоты вращения обеспечит автоматическую поддержку давления в условиях изменяющегося расхода. Система водоснабжения, созданная на основе погружного насоса, способна удовлетворить потребности пользователей в воде, как по объему, так и по напору.

Решая вопрос, что лучше выбрать насосную станцию или создать систему водоснабжения на основании погружного насоса, в случае если есть возможность добывать воду с глубины менее 8 метров, экономически выгоднее будет использовать первый вариант.