Пуско защитное устройство скважинного насоса. Автоматика для насоса: типы оборудования и схема установки Пуско защитное устройство скважинного насоса схема подключения

Каждый выпускаемый промышленностью насос имеет свое назначение и специфику применения. Если вы уже подобрали оборудование для перекачки воды или другой жидкости в соответствии с необходимыми параметрами работы, то необходимо знать, что ПЗУ, как правило, применяется в оборудовании с достаточно большой производительностью. Это насосы погружного типа с однофазными асинхронными двигателями и достаточно большой глубиной погружения.

Пусковая аппаратура выносная, т.е. размещается наверху и соединяется с насосом посредством кабельного подключения. При обслуживании данного оборудования не требуется подъем насоса, не производится демонтаж и последующий монтаж водопроводной магистрали, что упрощает эксплуатацию и уменьшает габариты самой насосной установки.

В продаже имеется множество марок насосов, так называемого эконом-класса, бытового назначения и относительно невысокой производительности. Они устанавливаются, как правило, на небольшие (до 10 метров) глубины. Такие насосы экономны и компактны, пусковое оборудование не занимает много места и располагается непосредственно в корпусе приборов.

Встроенное ПЗУ имеет свое преимущество в экономии кабеля (только линия обычной бытовой электросети), в экономии затрат на дополнительное оборудование для насоса, в простоте его использования.

Направление правильного выбора

Зачастую предстоит владельцам загородных домов и коттеджей, хозяева рано или поздно сталкиваются с такой проблемой, как обеспечение водоснабжения своих домов.

Постоянно привозить воду и хранить её в больших емкостях можно только на этапе строительства, а в последующем проблема обеспечения водой решается другими способами. Одним из них является обустройство на участке отдельной скважины.

В ней для бесперебойного водоснабжения устанавливается насос. Такой насос может снабжать водой не только дом, но и огород.

Схема такого насоса и его характеристики подробно рассмотрены . В общих чертах центробежный насос состоит из
- ротора и статора
- рабочего колеса и вала
- направляющего аппарата и корпуса
- нагнетательно и всасывающего патрубков.

Немного теории

Для повышения производительности конструктивная схема насоса может изменяться.

Конструктивная схема параллельного соединения колес насоса

При параллельном соединении каждое лопастное колесо подает только часть общей подачи, создавая полный напор, поток в насосе делится на ряд параллельных струй. Такие насосы называют многопоточными.

При входе в насос поток делится на две части и поступает в лопастное колесо с двух сторон. Лопастное колесо в таком случае представляет собой объединение в одной детали двух лопастных колес, расположенных симметрично относительно плоскости, нормальной к оси насоса. При выходе из лопастного колеса обе части потока вновь соединяются и поступают в спиральный отвод.

Конструкция такого насоса получается очень компактной.

Конструктивная схема последовательного соединения колес насоса

При последовательном соединении каждое лопастное колесо создает лишь часть полного напора при полной подаче, напор в насосе возрастает ступенями.

Такой тип конструкции позволяет увеличить напор насоса во столько раз, сколько у него ступеней. Все колеса насажены на общий вал и образуют единый ротор насоса.

Система уравновешивания осевого давления, подшипники, сальники объединяют в одном общем для всех ступеней корпусе, что придает насосу компактность, уменьшает вес и снижает стоимость.

Схема подключения погружного насоса нужна для того, что посмотреть в каком порядке происходит соединение всех деталей.

Первым делом необходимо определиться с глубиной скважины. Глубина скважины определяется глубиной залегания грунтовых вод. Необходимо помнить, что расстояние от дна скважины до насоса должно составлять не менее 1 метра. Расстояние от верхней точки грунтовых вод до поверхности земли называется динамическим уровнем.

Для обеспечения бесперебойного всесезонного использования скважины, оборудуется специальный колодец – кессон. Глубина кессона должна быть не менее глубины промерзания почвы.

1. Труба, выходящая из скважины в кессон подрезается и соединяется с трубой, прокладываемой в траншее, идущей к дому. Таким образом, трубопровод, расположенный в траншее идущей к дому, должен находится на глубине не менее глубины промерзания почвы – т.е. на уровне нижней границы кессона. Рекомендуется в этой траншее закладывать две трубы: первая труда – водопровод, вторая – электропроводка.

Непосредственно перед узлом регулирования давления и гидроаккумулятором необходимо установить фильтр грубой очистки. Дополнительно такой же фильтр устанавливается на выходе гидроаккумулятора перед подачей воды в трубопроводную систему дома, но это требование носит рекомендательный характер.

Электрическая схема подключения насоса

Подключение насоса напрямую к электропитанию грозит быстрой поломкой центробежного агрегата и основная причина в том, что насос продолжит работать в холостую даже при падении уровня воды. Для бытовых систем водообеспечения правильным вариантом является включение в схему водоснабжения заводских блоков автоматики. Такие блоки называют - станциями управления насосом или гидроконтроллерами.

Основные функции гидроконтроллера:
Плавный пуск и плавная остановка насоса;
Автоматическое поддержание давления;
Защита насоса от скачков напряжения;
Защита от отсутствия уровня воды в скважине;
Защита от перегрузки в сети.

Такой блок автоматического управления скважинным насосом очень нужное устройство и поэтому, солидные фирмы включают его в комплектацию насоса, зачастую с ограниченным функционалом.

И электрическая схема подключения насоса в этом случае выглядит следующим образом.
1 - блок управления
2 - кабель насоса с вилкой
3 - кабель с розеткой
4 - автоматический выключатель
5 - розетка с заземлением
6 - насос
7 - кабель насоса
8 - ниппель
9 - обратный клапан
10 - нагнетающий трубопровод
11 - крестовина
12 - переходный ниппель
13 -металлорукав
14 - гидроаккумулятор
15 - трубопровод

Однако, для более долгой работы блока автоматики в схему подключения скважинного насоса необходимо добавить контактор, который обеспечит одновременное включение блока автоматики с погружным насосом.

Контактор – это высоконадежное изделие предназначенное для управления электрическими нагрузками, требующими большого количества включений/отключений.

Схема подключения реле насоса

В некоторых случаях, с целью экономии окончательной стоимости комплекта насоса, подключение выполняется без блока управления. Используется только реле давления.

Реле давления обеспечивает отключение насоса от электрической сети при достижении верхнего предела давления воды в гидроаккумуляторе и включение насоса при достижении давления воды ниже нижнего предела.

Одновременно с подключением реле давления к насосу в схему добавляют блок автоматики, который защищает насос от работы на сухой ход (отсутствие уровня воды в скважине).

Электрическая схема подключения реле давления и автоматики насоса в этом случае выглядит следующим образом.

Схема подключения насоса должна производится только специальным водопогружным кабелем, обеспечивающим надежное заземление. Стандартный влагозащищенный кабель в этом случае не подойдет. Длина проводки равна сумме динамического уровня насоса плюс расстояние от скважины до котельной.

Кабель крепится(припаивается) непосредственно к насосу, изоляция выполняется термоусадочной гидромуфтой. Сам процесс термоусадки довольно сложен, особенно при выполнении в первый раз, поэтому эту процедуру рекомендуется оставить профессионалам, поскольку превышение времени термоусадки грозит потерей эластичности и водостойкости, а недостаточная термоусадка характерна неполной гидроизоляцией кабеля.

Подключение ПЗУ (пускозащитное устройство) для погружных насосов

Пускозащитное устройство предназначено для первоначального запуска насоса и для последующего разгона его двигателя. Пуск является наиболее неблагоприятным режимом для электродвигателей и для того, чтобы предупредить негативные последствия, возникающие при пуске устанавливается ПЗУ насоса.

ПЗУ служит для защиты электродвигателя по току, осуществляя его автоматическое выключение при появлении перегрузки. Это осуществляется с помощью теплового реле, размещенного в корпусе насоса.

Кроме того, в устройство(вместе с реле) входят:
- конденсатный блок
- клеммы

Все эти элементы объединены в общую электрическую схему.

Схема подключения насоса к гидроаккумулятору

Гидроаккумулятор является одной из важнейших составляющих системы водоснабжения дома. Гидроаккумулятор используется для накопления воды, поддержания давления в водопроводной системе и при необходимости добавления воды в трубопровод (например, при падении давления).

Гидроаккумулятор представляет собой металлическую емкость, внутри которой размещена резиновая мембрана.

Схема глубинного насоса при подключении его к гидроаккумулятору должна включать реле давления и манометр. Для удобства обслуживания и контроля давления гидроаккумулятор размещается в котельной дома. Заводские настройки реле давления: нижнее - 1,5 Бар, верхнее – 2,8 Бар.

Перед подключением насоса к гидроаккумулятору необходимо убедится в наличии давления в баке. Давление в баке НЕ должно превышать давления, выставленного на реле. Рекомендуемое значение давления бака гидроаккумулятора должно быть на 0,2 – 1 бар меньше давления, выставленного на реле.

4. Подготовка к спуску насоса в скважину. Схема погружного насоса для обеспечения подачи воды в дом должна содержать: бочонок + обратный клапан + фитинг. Все резьбы уплотняются лентой ФУМ, за исключением перехода металл-пластик. Здесь применяется паста Анпак плюс льняная пакля.

Перед спуском насоса в скважину, сразу после подрезки выходящей из скважины трубы на нее надевается нижняя часть оголовка и резиновое кольцо-уплотнитель. Каждое соединение должно быть тщательно герметизировано, чтобы защитить систему от протечек.

Опускание насоса в скважину осуществляется с помощью троса из нержавеющей стали диаметром 4-5 мм. Трос подбираю с запасом два – три метра, для возможности закрепления его на концах: с одной стороны – это верхняя часть насоса (протягивается через специальные отверстия), на другой стороне крепятся специальные зажимы (или заклепка). Зажимы тщательно заматываются изолентой.

Трубу, по которой насос будет подавать воду в дом необходимо выпрямить на ровной поверхности. Рядом разматывается кабель электропитания, так же с тросом. Насос подготовлен к спуску.

5. Спуск насоса в скважину. Схема погружного насоса в скважину выглядит следующим образом. С помощью строительных стяжек, через каждые 1,5 – 2 метра необходимо закреплять трос в трубе.

После спуска на обсадную трубу надевают скважинный оголовок. Можно водный шланг, трос и кабель заранее продеть через отверстие оголовка, перед спуском. Оголовок будет предохранять скважину от попадания мусора.

6. Подключите конденсатор и проверьте работу насоса. Если вода выкачивается, значит можно обрезать трубу возле оголовка и соединять ее с трубой, проложенной в траншее для подачи воды в котельную. Соединение производится через муфту с цанговым зажимом.

7. Подключаем насос в розетку

На панели управления загорается сигнальная лампа. Включаем подачу воды для того, чтобы выпустить воздух из системы. Насос начинает работать, и вода поступает в гидроаккумулятор. Должен быть слышен шум воды.

После выпуска воздуха начинает течь вода. Закрываем кран. Следим за показаниями манометра: отключение насоса происходит после нагнетания давления 2,8 Бар. Затем пускаем воду из крана и проверяем работу насоса после снижения давления до 1,5 Бар. Насос снова в работе. Итак, цикл работы повторяется.

Если вы герметично подключили всю систему, то включение и выключение насоса будет осуществляться в соответствии с его настройками. Подключение насоса успешно завершено.

Схема установки не отличается высокой сложностью проводимых работ, но требует внимательного и последовательного выполнения каждого этапа работ. Для того, чтобы оборудование прослужило Вам длительный срок и не было поломок, внимательно отнеситесь к каждому этапу работ. В идеальном варианте – обратитесь за помощью к профессионалам.

Высокий пусковой ток – проблема для систем с ограничением по максимальной мощности. Автомат может выбивать, система бесперебойного питания уйти в режим перегрузки. Как быть?

Удачным решением станет использование устройства плавного пуска (УПП). Например, мы имеем однофазный погружной насос мощностью 1кВт, расположенный в скважине на глубине 50 метров. Для старта его двигателя потребуется 4-6-ти кратный пусковой ток, т.е. система должна выдержать кратковременную мощность около 5кВт. Скажем, инвертор, расчитанный на 3кВт просто не сможет осуществить запуск. Момент старта также будет сопровождаться резким повышением давления, который фактически означает гидроудар по системе водопровода.

В линию, питающую насос вставим УПП. Устройство в течение заданного времени (обычно до 20сек.) плавно поднимет напряжение, что позволит насосу с ускорением раскрутить крыльчатку, без рывка. В итоге мы приравняли пусковой ток к номиналу,т.е. он составил величину 1кВт и существенно продлили жизнь погружному насосу (срок службы увеличивается где-то в 2 раза, учитывая стоимость насоса, решение о применении УПП, даже в отсутствии системы резервирования энергии становится очевидным):

Представим схему подключения , которое может использоваться как с однофазным, так и с трехфазным оборудованием:

Существую ли ограничения для использования устройства плавного пуска? Да, таковые есть и о них следует знать:
1) УПП нельзя использовать с холодильниками. Высокий пусковой ток необходим для срыва в движение клапанов компрессора
2) Аналогично для кондиционеров и прочего оборудования

Если у вас остались вопросы – рад буду ответить в комментариях!

Читайте также:

• Стабилизаторы напряжения: какой выбрать? Обзор типов…