Датчики уровня воды для управления насосом: защита от сухого хода скважинного насоса. Датчик сухого хода для насоса своими руками
Датчики уровня воды для управления насосом: защита от сухого хода скважинного насоса
Большую емкость для воды на даче или приусадебном участке можно использовать для полива или водоснабжения дома. При ее наполнении нет необходимости постоянно забираться вверх по лестнице и целый день следить за уровнем — это вполне могут сделать электронные датчики.
- Продвинутые дачные и фермерские хозяйства, занимающиеся выращиванием плодоовощной продукции, в своей работе используют системы полива наподобие капельной. Для обеспечения автоматической работы поливочного оборудования конструкция требует наличия большой емкости для сбора и хранения воды. Ее заполнение обычно производят погружными водяными насосами в скважине, при этом требуется отслеживать уровень давления воды для насоса и ее количество в водосборном баке. В этом случае необходимо управлять работой насоса, то есть включать его при достижении определенного уровня воды в накопительной емкости и отключать в случае полного заполнения водяного бака. Эти функции можно реализовать с помощью поплавковых датчиков.
Рис. 1 Принцип действия поплавкового датчика уровня (ПДУ)
- Большой накопительный бак для воды может потребоваться и для водоснабжения дома, если дебит водозаборной емкости очень мал или производительность самого насоса не может обеспечить потребление воды, соответствующее необходимому уровню. В этом случае устройства контроля уровня жидкости для автоматической работы системы водоснабжения также необходимы.
- Систему контроля за уровнем жидкости можно использовать и при работе с устройствами, в которых отсутствует защита от сухого хода скважинного насоса, датчик давления воды или поплавковый выключатель при откачивании грунтовых вод из подвалов и помещений с уровнем ниже поверхности земли.
Все датчики уровня воды для управления насосом можно разделить на две большие группы: контактные и бесконтактные. Бесконтактные способы в основном используются в промышленном производстве и делятся на оптические, магнитные, емкостные, ультразвуковые и т.п. виды. Датчики устанавливаются на стенки водяных баков или непосредственно погружаются в контролируемые жидкости, электронные компоненты помещены в шкаф управления.
Рис. 2 Виды датчиков уровня
В быту наибольшее применение нашли недорогие контактные устройства поплавкового типа, отслеживающий элемент которых выполнен на герконах. В зависимости от расположения в емкости с водой подобные устройства делятся на две группы.
Вертикальные. В подобном устройстве в вертикальном штоке расположены герконовые элементы, а сам поплавок с кольцевым магнитом перемещается вдоль трубки и включает или отключает герконы.
Горизонтальные. Крепятся за верхний край сбоку стены резервуара, при наполнении емкости поплавок с магнитом поднимается на шарнирном рычаге и подходит к геркону. Устройство срабатывает и коммутирует электрическую цепь, помещенную в шкаф управления, она отключает питание электронасоса.
Рис. 3 Вертикальные и горизонтальные герконовые датчики
Основной исполнительный элемент герконового датчика — герконовый выключатель. Устройство представляет собой маленький стеклянный баллон, наполненный инертным газом или с откачанным воздухом. Газ или вакуум препятствуют образованию искр и окислению контактной группы. Внутри колбы находятся замкнутые контакты из ферромагнитного сплава прямоугольного сечения (пермаллоевая проволока) с золотым или серебряным напылением. При попадании в магнитный поток контакты герконового переключателя намагничиваются и отталкиваются друг от друга — происходит размыкание цепи, по которой течет электрический ток.
Рис. 4 Внешний вид герконовых переключателей
Самые распространенное виды герконовых выключателей действует на замыкание, то есть при намагничивании их контакты соединяются друг с другом и электрическая цепь замыкается. Герконовые переключатели могут иметь два вывода для замыкания размыкания цепи или три, если работают с переключением цепей электрического тока. Низковольтная схема, коммутирующая электропитание насоса, обычно помещается в шкаф управления.
Герконовые переключатели являются маломощными устройствами и неспособны коммутировать большие токи, поэтому они не могут быть использованы непосредственно для отключения и включения насоса. Обычно они задействованы в низковольтной схеме коммутации работы мощного реле насоса, помещенной в шкаф управления.
Рис. 5 Электрическая схема управления электронасосом с помощью герконового поплавкового датчика
На рисунке представлена простейшая схема с датчиком, реализующая управление дренажным насосом в зависимости от водного уровня при откачке, состоящая из двух герконов SV1 и SV2.
При достижении жидкостью верхнего уровня магнит с поплавком включает верхний геркон SV1 и на катушку реле P1 подается напряжение. Ее контакты замыкаются, происходит параллельное подключение к геркону и реле самозахватывается.
Функция самозахватывания не дает возможность отключиться питанию катушки реле при размыкании контактов включающей кнопки (в нашем случае это геркон SV1). Это происходит в том случае, если нагрузка реле и его катушка подключены в одну цепь.
Напряжение поступает на катушку мощного реле в цепи электропитания насоса, его контакты замыкаются и электронасос начинает работать. При падении уровня воды и достижении поплавка с магнитом нижнего геркона SV2 он включается и на катушку реле P1 с другой стороны также подается положительный потенциал, ток перестает течь и реле P1 отключается. Это вызывает отсутствие тока в катушке силового реле P2 и как следствие прекращение подачи напряжения питания на электронасос.
Рис. 6 Поплавковые вертикальные датчики уровня воды
Аналогичная схема управления насосом, помещенная в шкаф управления, может быть использована при отслеживании уровня в емкости с жидкостью, если герконы поменять местами, то есть SV2 будет находиться вверху и отключать насос, а SV1 в глубине бака с водой его включать.
Датчики уровня могут быть использованы в быту для автоматизации процесса при заполнении больших емкостей водой при помощи водяных электронасосов. Наиболее просты в установке и эксплуатации герконовые виды, выпускаемые промышленностью в виде вертикальных поплавков на штангах и горизонтальных конструкций.
Ремонт своими руками:
Поршневой насос жидкостный: устройство и принцип действияПоршневые насос...
Насосная станция для частного дома - схема подключения, установка, принцип работы, правила выбора, в...Выбор и установ...
Насосы Grundfos - продажа насосов Грундфос в Санкт-Петербурге, цены, каталог насосного оборудования ...Обновлено: 28.0...
Особенности бурения скважин на воду: ручные и механические способыОсновные технол...
Какой насос лучше для скважины - инструкция по выбору хорошего насосаПри выборе насо...
Диаметр колец для колодца: от чего зависит размер железобетонного кольцаДиаметр колодца...
Ремонт дренажного насоса своими руками: дренажный насос не качает воду, как разобрать, возможные неи...Ремонт дренажно...
Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважинКак проводят ка...
Погружной насос для колодца с автоматикойКак выбрать пог...
Зачем нужно бурение скважин на воду?Что такое обсад...
Насос для скважины 15 - 30 метров: какой глубинный насос выбратьВыбор насосов д...
Установка насосной станции своими руками - как установить насосную станциюСнабжение заго...
Промышленные насосы для воды большой производительности для перекачкиАртезианские пр...
Ударно-канатный способ бурения скважин: процесс обустройства (видео)Как осуществляе...
Ремонт колодцев на даче своими руками: общие сведения, виды поломок и способы их устранения, советы ...Ремонт колодца ...
Какие бывают водоемыПроектирование...
Виды буровых установок для бурения скважин на воду и их особенностиКолодец целесоо...
Домик для колодца своими руками: пошаговая инструкция, фото, как построить самомуНаличие колодца...
Как почистить колодец на даче правильно, Мой колодецКак правильно ...
Анализ воды из скважины: как и куда сдать воду и сколько стоит анализ воды из скважины?Анализ воды из ...
Очистка скважин: видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности прочистки с помощью глубинно...Когда может пон...
Как выбрать дренажный насос: схема, принцип работы, характеристикиДренажный насос...
Артезианские источники: причины и способы образованияАртезианские ис...
Скважина ударно-канатным способом своими руками: видео-инструкция по монтажу, особенности пневмоудар...Скважина ударно...
Водяной насос Тайфун: модификации, действие, устройствоОбзор водяного ...
Датчик реле давления (для управления насосом): регулировкаКак работает и ...
vizada.ru
Защита насоса от сухого хода без применения датчиков контактирующих с перекачиваемой средой - Готовые решения - Каталог статей
Для защиты насоса от сухого хода, то есть для предотвращения работы насоса без жидкости используют различные устройства: поплавковые выключатели, реле остаточного давления, реле протока. Скважные насосы также защищают с помощью датчиков уровня и специальных электродов с управляющим модулем.
Все перечисленные выше способы контроля сухого хода подразумевают определение наличия перекачиваемой жидкости путем непосредственного контакта датчиков с ней. Соответственно требуется монтаж на трубопровод или в скважину дополнительного датчика, что не всегда возможно и удобно. Тем более, что в установке "на трубу" дополнительных датчиков нет необходимости - сам насос может давать информацию о работе в режиме сухого хода: электродвигатель, приводящий насос в движение, сам по себе является датчиком сухого хода.
Рассмотрим два режима работы насоса:
- Работа при наличии воды. Насос перекачивает жидкость, при этом электродвигатель работает в номинальном режиме, с номинальной нагрузкой. При этом коэффициент мощности (cos φ) стремится к номинальному значению для этого конкретного электродвигателя, примерно 0,7…0,8.
- Работа насоса в режиме сухого хода. Насос не перекачивает жидкость, при этом электродвигатель перестает выполнять полезную работу, работает без нагрузки. При этом коэффициент мощности (cos φ) резко уменьшается до значения 0,25…0,4.
На графике видно как изменяется значение коэффициента мощности при работе насоса в нормальном режиме и в режиме сухого хода:
Уменьшение коэффициента мощности электродвигателя является показателем того, что насос работает в режиме сухого хода. Значит, чтобы оперативно отключить насос и предотвратить его работу в режиме сухого хода необходимо отслеживать уменьшение cos φ электродвигателя, используя, например, реле контроля коэффициента мощности G2CU400V10AL10 производства компании TELE.
Реле контроля коэффициента мощности G2CU400V10AL10 анализирует напряжение и ток, потребляемый электродвигателем, и на основе этих данных вычисляет коэффициент мощности. Вход измерения тока рассчитан на прямое измерение тока до 10А, поэтому, если номинальный ток двигателя превышает 10А, то реле G2CU400V10AL10 следует подключать через трансформатор тока. Трансформаторы тока могут быть исполнены в двух вариантах: с первичной и вторичной обмотками (серия WSW) и в проходном исполнении (серия DSW). Трансформаторы тока серии WSW можно использовать при номинальном токе двигателя до 40А, если же ток двигателя превышает 40А, то необходимо использовать трансформатор тока серии DSW.
Реле G2CU400V10AL10 на лицевой панели имеет 4 регулятора, обеспечивающие его настройку под характеристики конкретного защищаемого насоса:
Start - установка задержки включения реле контроля коэффициента мощности. За время, установленное на данном регуляторе насос должен разогнаться до номинальной частоты вращения.
Cos φ - уставка, значение коэффициента мощности, при котором будет фиксироваться режим сухого хода.
Delay - установка задержки срабатывания реле, которая предназначена для исключения ложных срабатываний, при кратковременном снижении коэффициента мощности.
Function - выбор режима работы реле (контроль на понижение cos φ или контроль на понижение cos φ с фиксацией).
Реле контроля коэффициента мощности в качестве защиты от сухого хода предназначены для защиты промышленных и бытовых насосов с однофазным или с трехфазным приводным электродвигателем. Наиболее эффективно применение реле коэффициента мощности с насосами перекачивающими абразивные, агрессивные или загрязненные жидкости, а также для скважинных насосов.
 | Контроль коэффициента мощности для 1- или 3-фазных цепей с настраиваемым порогом срабатывания, фиксированным гистерезисом. Задержка включения и задержка срабатывания настраиваются раздельно. Режим функционирования выбирается при помощи поворотного переключателя.Возможна работа совместно с преобразователями частоты (10-100 Гц). |
При подготовке публикации использованы информационные материалы ООО "Полигон".
azbukakip.ru
Автоматика для насосов своими руками: подбор оборудования
Водоснабжение дачного участка может обеспечиваться различными методами, но сегодня чаще применяются скважина или колодец. В таком случае можно получить бесперебойную подачу чистой питьевой воды, не зависеть от капризов центрального водопровода. Именно скважина является основным источником водоснабжения, когда участок находится далеко от города или нет никакой возможности пользоваться именно централизованным водопроводом. Чтобы скважина работала, необходимо предусмотреть наличие насоса, фильтра, гидроаккумулятора, для управления применяется специальная автоматика. Создается эффективная и производительная насосная станция, которая и обеспечивает бесперебойную подачу воды.
Классическая схема установки насосной станции.
Такие станции сегодня поставляются в уже готовом виде, но можно ее собрать и своими руками. Автоматика для насоса даже предпочтительнее, так как есть возможность подобрать оборудование под конкретные нужды скважины, а не изменять заводские настройки или менять уже готовые узлы. Это затратно, не всегда эффективно и требует дополнительных финансовых средств. А самостоятельный подбор оборудования позволяет сэкономить средства, есть возможность подобрать именно то, что подходит для конкретного насоса и скважины.
Автоматический блок
Типовое устройство насосной станции.
Автоматика для скважины своими руками включает в себя такие необходимые элементы:
- Распределяющий коллектор, который поставляет воду в необходимые точки в доме и на участке.
- Реле, которое регулирует работу и включение/выключение самого насоса при достижении определенных уровней давления. Такие реле могут поставляться с уже готовыми заводскими настройками, но при необходимости их можно ввести и своими руками, основываясь на показателях для конкретного насоса.
- Манометр, показывающий рабочее давление.
Сегодня на рынке есть большое количество уже готовых управляющих блоков, но можно станцию собрать и своими руками. Кроме перечисленных узлов, желательно добавлять датчик сухого хода, который будет отключать насос, если в него перестанет поступать вода. Это позволяет предупредить порчу оборудования, мотор уже не перегорит, если скважина вдруг пересохнет или водоносный слой изменит свои характеристики. Для насосной станции рекомендуется устанавливать такие узлы:
- Узел для регулирования мощности насоса, который позволяет поддерживать необходимые условия работы.
- Система защиты, которая включает в себя сразу 3 узла: уже упомянутый датчик сухого хода, датчик разрыва напорного трубопровода, защита от перегрузки насоса.
Вернуться к оглавлению
Плюсы и минусы
Гидравлическая схема насосной станции.
Можно приобрести уже готовое оборудование, которое отличается и своими преимуществами, и недостатками. Из плюсов надо отметить:
- Блоки автоматического управления уже предназначены для работы с определенным типом оборудования.
- Нет необходимости самостоятельно искать узлы, собирать их в один блок, синхронизировать работу.
- Такое управление обеспечивает плавный пуск, мощность насоса изменяется в установленном режиме, нет необходимости постоянного надзора за системой.
Из минусов необходимо отметить то, что стоимость готового блока высокая, все узлы можно выбрать по более приемлемой цене. Есть возможность подобрать именно то оборудование, которое лучше подходит для выбранной модели насоса. Для такого оборудования требуется применять гидроаккумулятор. Для скважины требуется использование определенного входного давления от 0,3 бар, так как вибрационные насосы на слишком большую разницу не предназначены.
Именно по такой причине многие и предпочитают собирать управляющие блоки самостоятельно. Сегодня приобрести отдельные узлы не так проблематично, производители насосов сразу предлагают определенные системы для автоматического управления и контроля. Это позволяет максимально точно собрать автоматический блок, сэкономив на этом значительные финансовые средства.
Вернуться к оглавлению
Схемы станций
Схема дожимной насосной станции.
Когда устанавливается насос, необходимо сразу позаботиться о том, чтобы было смонтировано оборудование для управления, т. е. насосная станция, которая обычно не занимает много места. Таких схем автоматики много, сегодня можно купить уже готовые. Но не всегда заводские схемы подходят для конкретного случая. Может случиться так, что придется докупать определенные узлы или перенастраивать их, а это излишняя трата времени, денег.
Среди схем, которые применяются для устройства автоматики скважинного насоса, необходимо отметить следующие:
- Самой распространенной является схема, когда все узлы и элементы собираются в одном месте, часто ее еще называют «насос на бочонке». Такая автоматика компактна, она не занимает много места, отлично подходит в том случае, когда участок не очень большой и есть необходимость экономии пространства. Вода для гидроаккумулятора подводится по специальной гибкой подводке либо по трубе. Это означает, что гидроаккумулятор и сам насос могут быть установлены в различных местах. Можно использовать глубинные насосы, а автоматическое управление осуществлять с поверхности, обеспечивая отличное качество и производительность системы.
- Может применяться и такая система автоматики, когда станция с блоками управления и контроля располагается непосредственно на гидроаккумуляторе. В таком случае рекомендуется соединять коллектор системы с насосной подающей трубой. Это дает возможность получить так называемую распределенную станцию. Насос в этом случае находится в колодце или скважине, а сам гидроаккумулятор размещается в доме, где и обеспечиваются необходимые требования для такого оборудования.
- Распределенная насосная станция с блоком автоматики может быть и более совершенной. Она располагается около коллектора холодной воды, где и поддерживается необходимое постоянное давление. Гидроаккумулятор размещается под ванной в санузле, а сам напорный водопровод будет отходить непосредственно от насоса. Насос в этом случае используется поверхностный, он монтируется недалеко от устья колодца или скважины. Но можно применять и погружные, которые не издают никакого шума при работе. Насос не находится на поверхности, а работает под поверхностью грунта.
Вернуться к оглавлению
Местоположение
Автоматизация работы дожимной насосной станции.
Когда ставится автоматика для насоса своими руками, необходимо сразу определиться с тем, где именно будет располагаться такая управляющая станция. Вопрос этот не так прост, следует учитывать многочисленные требования и правила. При расположении автоматики требуется решить ряд вопросов:
- Место для автоматики должно отапливаться в течение всего года.
- Место для автоматики надо оборудовать так, чтобы оно было доступным для круглогодичного обслуживания. Насосы и трубопроводы для скважины рекомендуется осматривать примерно 2 раза за год, проводить ремонтные работы, если возникает такая потребность.
- Лучше всего автоматику для управления насосом располагать таким образом, чтобы она как можно ближе находилась к колодцу или скважине. Это позволит обеспечить более надежный забор воды, ее подачу в дом. Для этого возводятся небольшие легкие постройки, которые заодно служат в качестве сараев, хозяйственных построек, бойлерных.
- Насосные станции рекомендуется ставить недалеко от коллекторного узла, который распределяет снабжение для всего участка. Все это позволяет избежать потерь давления. Напор будет сохраняться на одном уровне.
- Необходимо помнить, что насосная станция при работе издает довольно ощутимый шум. Поэтому оборудование, обеспечивающее автоматическую и регулирующую работу, следует ставить таким образом, чтобы оно не мешало. Даже расположенное рядом с ванной или кухней такое оборудование будет мешать.
Своими руками автоматику для насоса можно ставить в отдельном помещении дома, расположив его вдали от жилых комнат. Лучше всего делать это прямо под котельной, если она есть в доме.
В зимнее время отопление для таких помещений обязательно, отключать его нельзя ни в коем случае.
Для стен надо предусмотреть звукоизоляцию. Можно применять и такой метод размещения автоматики, как выделение отдельного угла на кухнях или ванных комнатах, так как много места оборудование не занимает. Но применяется этот вариант только в том случае, когда по-другому разместить автоматику для насосной станции нельзя. Минусом такого расположения является то, что она будет сильно шуметь, но в остальном это самый выгодный вариант. Неплохим вариантом является установка оборудования для автоматического управления в подвалах. Но помещение должно быть обязательно утепленным.
Автоматика для насоса обеспечивает бесперебойную работу оборудования, предназначенного для скважин или колодцев. Сегодня можно приобрести уже готовые насосные станции, включающие в себя все необходимое, но можно собрать их и своими руками. Это обеспечивает более надежную работу, а расходы на оборудование будут намного меньшими, чем при использовании уже готового варианта.
www.vseoburenii.ru
