Выбор, установка и подключение поверхностного насоса

Реле давления воды для насоса: принцип работы, правильная регулировка, пошаговая инструкция по монтажу, преимущества и недостатки, советы по выбору.

Для чего нужно реле давления

Насосное оборудование в системах водоснабжения не работает постоянно, но включается периодически, по мере расходования содержимого накопительной емкости. Требуется постоянно контролировать параметры системы и своевременно включать, и выключать помпу чтобы не оставить потребителей без воды и не создавать чрезмерно высокого давления, способного повредить трубопровод и запорно-регулирующую арматуру. Сделать это вручную невозможно. С задачей может справиться простейшая схема автоматизации процесса, основным элементом которой является реле давления.

Интересно! Реле давления представляет собой автоматический дистанционный выключатель, размыкающий цепь питания насоса при заданном максимальном значении параметра в системе. При достижении минимальной величины, цепь автоматически замыкается, включая насос для заполнения системы водой.

Из-за чего возникает сухой ход

Чаще всего погружное насосное оборудование перестает подавать признаки жизни из-за работы вхолостую. Сдать испорченный агрегат по гарантии не получится, так как эта ситуация — вина владельца, то есть допущена неправильная эксплуатация.

Распространенные причины, приводящие к сухому ходу оборудования:

Из-за чего возникает сухой ход
  • Выбрана неподходящая высота установки насоса в скважине или колодце. Чаще всего это случается, когда владелец источника заранее не вычислил его глубину. Насос запущен, качает воду, но когда жидкость доходит до уровня установки оборудования, качать уже нечего, из-за чего он начинает «тянуть» воздух. В подобных рабочих условиях мотор прибора начинает сильно греться и в итоге перегревается.
  • В колодце ввиду естественных причин снизился уровень воды. Часто такое случается, когда после выкачки жидкости, она не успела заново аккумулироваться. Источнику надо дать время, чтобы он пополнил запасы рабочей среды, и уже после этого начинать откачку.
  • Установлен насос поверхностного типа, всасывающий патрубок которого утратил герметичность. Из-за этого, помимо воды, он начинает всасывать и воздушные массы, из-за чего нарушается работоспособность системы охлаждения.

Если перекачивающее оборудование не защищено датчиком или реле сухого хода, помпа сильно греется, что приводит к сгоранию электродвигателя и других деталей. Если в конструкции перекачивающего агрегата стоят элементы из пластика, то из-за недостаточного охлаждения и смазки они сперва деформируются, что снижает производительность насоса. Долго в таком режиме он не проработает: перегрев станет причиной заклинивания вала и поломки мотора.

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.

Сухой ход насоса

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

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.
Сухой ход насоса

Можно ли обойтись без защиты от сухого хода?

К основным устройствам, которые исключают возможность работы насосного оборудования без воды в автоматическом режиме, относятся:

  • датчик сухого хода для насоса;
  • реле сухого хода для насоса;
  • реле давления;
  • выключатель поплавкового типа.

При определенных условиях датчики и реле прерывают подачу электропитания к двигателю насоса, что приводит к его остановке. Срабатывание защиты определяется по следующим параметрам:

  • уровню воды;
  • давлению на выпускном патрубке;
  • по силе потока воды.

Возможен комбинированный контроль по нескольким параметрам одновременно.

Поплавковый датчик

Датчики сухого хода поплавкового типа эффективно работают при их установке в колодцах, дренажных системах и накопительных емкостях. Процесс срабатывания (отключения электропитания) происходит при падении уровня воды в источнике до минимального значения. Когда вместе с убывающей водой поплавок опускается до нижнего рабочего уровня, размыкаются контакты на фазе электропитания насоса, что приводит к его остановке.

Читайте также:  Автомобильный кондиционер: почистить или все-таки сэкономить?

Поплавковый датчик может подключаться к погружным или поверхностным насосам. В этом случае, его расположение должно быть над донным клапаном или защитной решеткой всасывающего патрубка с фиксацией срабатывания по недостаточному уровню воды.

Установка такого датчика невозможна при заборе воды из скважин и централизованных систем водоснабжения.

Реле уровня

С помощью этого устройства отслеживается уровень воды в источнике (емкости). При падении уровня до критического значения, включается реле контроля для регулировки работы клапанов потока или отключения насоса.

Основным преимуществом такой защиты является отключение электропитания насоса до возникновения его работы в холостом режиме.

Реле уровня состоит из электронной платы и трех электродов (датчиков), которые устанавливаются на разной высоте в непосредственной близости друг от друга. Электроды, находясь в погруженном состоянии, обмениваются токами низкой частоты, так как вода — хороший проводник электричества. При снижении уровня воды до самого нижнего контрольного датчика электрическая связь между электродами прерывается, что приводит к срабатыванию реле на остановку качающего устройства. При восстановлении рабочего водного уровня насос снова включается.

Реле давления

Принцип работы реле давления построен на определении достаточного давления (от 1 бара) на выходном патрубке качающего воду устройства. В случае падения давления ниже 0,5 бара, происходит размыкание контактов с помощью реле давления.

При восстановлении напора, с достаточным для безопасной работы насоса давлением, следует вручную заполнить сухой насос водой и самостоятельно его включить.

Реле давления используются при установке бытовых насосов подключенных к централизованным сетям поставки воды, станциях водоснабжения и пожаротушения. Рекомендуется установка на насосных станциях, которые работают с гидроаккумулятором (накопительной емкостью).

Датчик протока

Устройство представляет собой лепестковый клапан, который устанавливается в проточной части насоса. Принцип его работы заключается в реагировании на силу потока (прохождение определенного объема воды в трубе за единицу времени).

Предлагаем ознакомиться Как убрать живот после родов в домашних условиях

Подпружиненный лепесток датчика, под действием проходящей воды, сжимает пружину и через магнит, который на нем закреплен, взаимодействует с герконовым реле. При этом происходит соединение контактов, включенных в цепь электропитания насоса. При наличии сильного потока лепестковый датчик постоянно отклонен и электродвигатель насоса работает.

Без жидкости в трубопроводе или слабом ее движении пружина отклоняет лепесток с магнитом в исходное положение, что приводит к размыканию контактов и остановке качающего устройства.

Поплавковый выключатель MS-1

Датчик протока имеет компактные габариты и небольшой вес, что позволяет использовать его не только в промышленных, но и в бытовых устройствах.

В некоторых случаях это допустимо при условии что:

  • насос работает не часто и непродолжительное время (сезонная подача воды на даче);
  • осуществляется постоянный контроль (наблюдение) за работой качающего устройства;
  • забор воды происходит из гарантированно неиссякаемого источника;
  • пользователь имеет достаточный опыт эксплуатации, знаком с конструкцией и техническими характеристиками устройства подающего воду.

Как выбрать нужное устройство

Рассматривая возможные варианты приборов, перед приобретением необходимо сделать акцент на целом ряде аспектов. Чтобы не было проблем с установкой и эксплуатацией изделия, важно изучить:

  • рабочее давление;
  • настройки пороговых значений давления производителя;
  • показатели рабочего тока;
  • напряжение питания;
  • условия применения (есть приборы, не работающие при температурах ниже +5 градусов и влажности, превышающей 70%);
  • пыле- и влагозащищенность;
  • характеристики резьбы;
  • вес и габариты изделия.

Как выбрать реле давления

Для многих критерием выбора также являются страна производства устройства и его марка. Выпускаются реле для применения в различных перекачиваемых средах. В быту, как правило, требуется изделие, работающее с обычной водой.

Имеющаяся в конструкции защита от «сухого хода» позволяет не допустить поломки насоса, если по каким-то причинам вода в него не закачивается. Такое устройство отключит агрегат при прекращении поступления жидкости, не допуская перегрева мотора.

Расположение клемм на корпусе реле давления воды

Важный нюанс, влияющий на выбор модели — ее стоимость. Она зависит от многих факторов: производителя, вида устройства, его параметров, наличия дополнительных функций.

Таблица. Сравнение характеристик некоторых пользующихся популярностью изделий.

Читайте также:  Высокотемпературные модульные керамические дымоходы VVD-TONA
Модель Регулировка давления, бар Мощность насоса, кВт Степень защиты, IP Примечание
РДМ-5 Джилекс 1,0…5,5 До 1,1 44 Простой и бюджетный вариант устройства
РМ-5 Включение насоса: 1…2,5, выключение насоса: 1,8…4,5 До 1,5 44 Нет защиты по сухому ходу
Grundfos PM 2 1,5…5 До 1,5 65 Установлена защита от “сухого хода”, индикация давления, внутренний гидробак вместимостью 0,1 л, уменьшающий число запусков насоса при невысоком расходе
UNIPUMP PM/5-3W Давление включения: 1…2,5, давление выключения: 1,8…4,5 До 1,5 54 Изделие комплектуется манометром для отслеживания параметров, трехвыводным штуцером для быстрого соединения с насосом и гидроаккумулятором
MDR 5-5 Регулировка порогов в диапазоне 1,5…5 Трехфазные — до 5,5, однофазные — до 2,5 54 Есть выход под манометр или датчик сухого хода

Стоимость реле колеблется в широком диапазоне: 6…200 долл. США.

Критерии выбора скважинного насоса

При выборе данного прибора стоит учесть следующее:

  1. Рабочая точка агрегата Этот показатель определяет пересечение параметров прибора свойств скважины. Известно, что вода в скважинах не имеет постоянного уровня. Эти показатели указываются в паспорте источника воды. Если такого документа нет, замеры можно выполнить самостоятельно. Измерений рекомендуется выполнить несколько, чтобы получить среднее значения уровня воды. Важно, чтобы средний их показатель совпадал с паспортными характеристиками приобретаемого оборудования, которое работает в диапазоне от 70 до 120% своих номинальных параметров.
  2. Типы скважинных насосов Зная глубину источника воды, можно определить, какой тип агрегата нужен — поверхностный или погружной.

Принципиальные отличия типов насосов:

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

Подробнее по ключевым техническим характеристикам и условиям монтажа.

Из каких частей состоит автоматический блок

В настоящее время существуют различные виды автоматики, начиная от простейших дискретных приборов и заканчивая малогабаритными блоками с широтно-импульсной модуляцией. Все ее виды можно разделить на три группы в зависимости от используемых технологических разработок и диапазона выполняемых функций.

Первое поколение

В этом случае автоматическое управление осуществляется с помощью простейших узлов, к которым относятся:

  1. Реле давления и холостого хода. Их функционирование подробно описано выше, приборы несложно своими руками установить в трубопровод и настроить.
  2. Гидроаккумулятор. Представляет собой емкость для сбора воды, объем которой может колебаться в значительных пределах, основное назначение – поддержка напора и компенсация гидроударов в системе.
  3. Манометр. Элемент, необходимый для контроля давления и настройки гидрореле.

Рис. 9 Автоматика для насоса 1-го поколения

Блоки управления второго поколения

Модули данного класса существенно отличаются от первого вида за счет следующих параметров:

  1. все дискретные детали, включая объемный гидроаккумулятор, смонтированы в одном модуле;
  2. существенно расширены выполняемые функции;
  3. настройка параметров производится электронным способом;
  4. многие модули рассчитаны на функционирование с конкретными моделями электронасосов и имеют предустановленные настройки.

Автоматизация управления насосом модулями второго поколения позволяет реализовать следующие функции:

  • Отключение помпы спустя несколько секунд при повышении давления выше допустимых параметров или отсутствии жидкости в магистрали.
  • Защиту обмотки от холостого хода.
  • Возможность тонкого регулирования настраиваемых параметров.
  • Электронная индикация, отражающая гидравлические показатели и состояние оборудования.
  • Гашение гидроударов за счет установки гидроаккумулятора небольшого объема.
  • Плавный пуск, увеличивающий срок службы насосного агрегата.
  • Антицикличность, предотвращающая многократное включение электропитания в случае утечки в трубопроводе.

Рис. 10 Модули 2-го поколения

Третье поколение

Третьему поколению автоматики присущи все перечисленные функции второго с дополнительной возможностью регулировки скорости вращения вала электродвигателя. Эта особенность дает следующие преимущества:

  • Насосный двигатель работает с учетом водозабора, включая высокие обороты при большом объеме потребления и замедляя свою скорость при малом потоке.
  • В модуле отсутствует гидроаккумулятор – в нем нет необходимости, так как водоподача происходит плавно без скачков.
  • В водопроводе всегда поддерживается постоянный напор.
  • На 30 – 40% экономится электроэнергия при функционировании двигателя в экономичном режиме на малых оборотах.

Модульная автоматика для скважины – преимущества и недостатки

Преимуществами использования автоматики в модулях 2 и 3 поколения являются следующие особенности:

  • Все узлы собраны в одном блоке, который занимает мало места и легко подключается к водопроводу.
  • Приборы обладают широкими функциональными возможностями для управления.

Рис. 11 Блоки автоматики 3-го поколения

  • При использовании увеличивается срок службы электронасоса и других узлов водопроводной магистрали, происходит экономия электроэнергии.
  • Упрощается процедура контроля, диагностики, настройки и управления.
  • За счет постоянного давления в системе повышается комфортность пользования водопроводом.

К недостаткам можно отнести следующие особенности:

  • Большая стоимость модулей третьего поколения, которая в несколько раз превышает второе и на порядок больше первого.
  • Работоспособность приборов сильно зависит от напряжения в сети.
  • Многие системы рассчитаны на работу только с определенной маркой электронасоса, имеют фиксированные настройки и не подходят для использования с другими приборами.

Рис. 12 Схема установки поверхностного насоса

Диагностика системы

Сбой в работе насоса — еще не повод для поспешного вывода о неисправном реле давления, и не надо спешить пытаться сразу провести ремонт или регулировать его.

Если нормально работающий насос внезапно засбоил, то необходимо предварительно принять простые меры:

  1. Внимательно осмотреть на герметичность систему водоснабжения.
  2. Провести ревизию и, при необходимости, почистить фильтры.
  3. Обратить внимание на давление в гидроаккумуляторе станции.

Поводами для периодических отключений, а в последующем и полной его остановки могут быть:

  • Воздушная пробка в заборной магистрали и нагнетательном отделе насоса.
  • Обмельчание источника.
  • Поломка либо засорение обратного клапана насоса.
  • Неисправность мембраны гидроаккумулятора.
  • Снижение давления в гидроаккумуляторе.

О завоздушивании системы водоснабжения можно понять по пузырькам и прерыванию водяного решения проблемы часто бывает достаточно проверить герметичность соединений и заменить изношенный сальник.

В остальных случаях, требуется чистка фильтров, обслуживание или замена вышедшего из строя оборудования.

Регулировка реле

С целью регулировки устройства применяется винт, который находится в верхней части корпуса. Для настройки модели снимаются показания с датчика. Чтобы поднять уровень допустимого давления, винт проворачивается по часовой стрелке. При пониженном напряжении замедляется скорость замыкания контактов. Также проблема может заключаться в контакторе с системой запуска. Чтобы понизить уровень давления винт проворачивается против часовой стрелки. Многое в данном случае зависит от параметров реле и предельной мощности насосов.

Из-за чего возникает сухой ход

Чаще всего погружное насосное оборудование перестает подавать признаки жизни из-за работы вхолостую. Сдать испорченный агрегат по гарантии не получится, так как эта ситуация — вина владельца, то есть допущена неправильная эксплуатация.

Распространенные причины, приводящие к сухому ходу оборудования:

  • Выбрана неподходящая высота установки насоса в скважине или колодце. Чаще всего это случается, когда владелец источника заранее не вычислил его глубину. Насос запущен, качает воду, но когда жидкость доходит до уровня установки оборудования, качать уже нечего, из-за чего он начинает «тянуть» воздух. В подобных рабочих условиях мотор прибора начинает сильно греться и в итоге перегревается.
  • В колодце ввиду естественных причин снизился уровень воды. Часто такое случается, когда после выкачки жидкости, она не успела заново аккумулироваться. Источнику надо дать время, чтобы он пополнил запасы рабочей среды, и уже после этого начинать откачку.
  • Установлен насос поверхностного типа, всасывающий патрубок которого утратил герметичность. Из-за этого, помимо воды, он начинает всасывать и воздушные массы, из-за чего нарушается работоспособность системы охлаждения.

Если перекачивающее оборудование не защищено датчиком или реле сухого хода, помпа сильно греется, что приводит к сгоранию электродвигателя и других деталей. Если в конструкции перекачивающего агрегата стоят элементы из пластика, то из-за недостаточного охлаждения и смазки они сперва деформируются, что снижает производительность насоса. Долго в таком режиме он не проработает: перегрев станет причиной заклинивания вала и поломки мотора.