Реле давления для гидроаккумулятора: подключение, настройка, регулировка. Автоматика для насоса: типы оборудования и схема установки

Сегодня сложно себе представить даже загородный дом без системы водоснабжения. Однако помимо насосного оборудования для скважины или колодца в некоторых случаях может понадобиться установка гидроаккумулятора. Это устройство используют в том случае, если после подъёма из скважины вода не может быть доставлена ко всем точкам водоразбора. Гидроаккумулятор помогает регулировать давление воды в системе водоснабжения. Существуют разные схемы подключения гидробака к водопроводной сети. Выбор той или иной схемы зависит от используемого насоса. В нашей статье мы рассмотрим схему подключения гидроаккумулятора к погружному насосу, установленному в скважине или колодце.

Гидроаккумулятор – это металлическая ёмкость цилиндрической формы с резиновой грушей внутри неё. Эта груша выполняет функции мембраны. По сути, гидробак – это звено в системе водоснабжения. Он способен накапливать определённый объём жидкости и создавать необходимое давление воды в трубопроводе. Благодаря тому, что в системе создаётся требуемое давление, обеспечивается эффективная работа санитарно-технических приборов, стиральной и посудомоечной машины, а также подача жидкости на верхние этажи жилого дома и в самые удалённые точки.

Сам по себе гидроаккумулятор состоит из следующих составных частей:

мембрана в виде резиновой груши – это эластичное изделие, которое крепится к входной части бака и находится внутри корпуса. В горловине ёмкости установлен пропускной фланец с клапаном;
металлический корпус на ножках – это герметичный бак, который может справиться с рабочим давлением от 1,5 до 6, а порой и 10, атмосфер;
ниппель с защитным закрывающим механизмом находится с обратной стороны корпуса. Это устройство позволяет закачивать воздух в пространство между резиновой грушей и стенками корпуса.

Помимо этого, для работы всей системы водоснабжения с гидробаком необходимо реле давления, которое позволяет поддерживать заданное давление в системе и управляет запуском и остановкой погружного насоса, а также обратный клапан.

Для фиксации резиновой груши к корпусу используется специальный фланец. В его конструкции есть входной патрубок. Внутреннее строение этого бака выполнено так, что между мембраной и стенками корпуса есть воздух. Он должен быть под определённым давлением, которое нагнетается в камеру при помощи автомобильного или велосипедного насоса. Этот воздух не только помогает поддерживать необходимое давление в системе водоснабжения, но и противодействует перерастяжению груши, в которую закачивается вода при помощи погружного насоса из скважины или колодца.

Все гидроаккумуляторы можно разделить на несколько видов:

агрегаты, предназначенные для работы с системами холодного водоснабжения;
устройства для трубопроводов с горячей водой;
расширительные гидробаки для систем отопления.

В нашей статье мы рассмотрим схему подключения и принцип работы гидробака для систем холодного водоснабжения. Этот бак устроен таким образом, чтобы накапливать необходимые объёмы воды и обеспечивать подачу жидкости к точкам водораздачи. Подобное оборудование позволяет избегать гидроударов и защищать скважинный насос от частого включения.

Принцип работы

Схема работы гидробака после его подключения к системе водоснабжения выглядит следующим образом:

При помощи погружного насоса вода перекачивается из скважины или колодца в резиновую грушу бака.
По мере закачки воды давление воздуха в камере между стенками корпуса и резиновой груши повышается за счёт растяжения водой мембраны. Когда оно достигает установленного на реле максимума, контакты размыкаются, и насос отключается.
При этом вы можете продолжать пользоваться водой за счёт того, что мембрана выталкивает её к точке с открытым краном, бытовой технике или санитарно-техническому прибору. По мере уменьшения объёма жидкости в резиновой груше, её стенки меньше давят на воздух в камере и давление постепенно понижается. Когда оно достигает установленного на реле минимума, контакты замыкаются, и насос снова начинает работать и закачивать воду из скважины или колодца в бак.
Затем цикл повторяется.

Важно: частота запуска скважинного насосного оборудования напрямую связана с объёмом резиновой груши и интенсивностью водопотребления. То есть объём бака необходимо подбирать с учётом потребности в воде конкретной семьи, чтобы не повышалась частота запуска насосного агрегата, и это не приводило к его быстрому износу.

Преимущества использования гидробака

Благодаря большой вместительности бака у вас всегда есть запас воды, даже если в источнике по каким-то причинам вода пропадёт.
При помощи этого оборудования можно поддерживать необходимое давление в системе водоснабжения, что обеспечит вам равномерную подачу жидкости во всех точках водораздачи.
Гибробак надёжно защищает систему от гидроударов.
Срок службы насосного оборудования увеличивается за счёт более редких запусков агрегата.
Благодаря нагнетанию воды в трубопровод обеспечиваются оптимальные условия для работы бытовой техники (стиральной и посудомоечной машины).

Особенности установки

скважинный насос;
реле;
трубопровод для подачи воды от насосного оборудования к баку и от него к точкам водоразбора;
обратный клапан;
запорная арматура;
фильтрующее приспособление для грубой очистки воды;
дренаж в систему канализации.

Схема подключения к поверхностному насосу или насосной станции выглядит намного проще, поскольку выполняется блочная установка реле, то есть оно устанавливается в комплексе с насосным оборудованием, также имеется встроенный фильтр грубой очистки и обратный клапан.

Подключение гидроаккумулятора

При подключении гидробака к погружному насосному оборудованию обязательно используется обратный клапан, который не даёт стечь воде назад в подающий трубопровод и источник после отключения насосного оборудования. В противном случае после выключения насоса воздух из бака будет выдавливать воду в скважину.

Обратный клапан монтируется на насосное оборудование перед подключением всех остальных элементов системы водоснабжения. Дальнейшие работы ведут в такой последовательности:

Для начала необходимо правильно установить погружной насос. Для этого нужно при помощи верёвки с грузом измерять глубину скважины или колодца. После этого по мокрому месту на верёвке можно определить глубину погружения насосного оборудования.

Важно: скважинный насос стоит опустить ниже водного зеркала не более чем на 30 см.

После того, как насос опущен в скважину, трос, на котором он крепится, надёжно фиксируется на поверхности у оголовка гидротехнического сооружения.
После этого шланг или трубопровод, идущий от насосного агрегат на поверхности, скрепляется с реле при помощи специального штуцера. Этот штуцер должен иметь пять разъёмов.
После этого к разъёмам на штуцере нужно подключить систему водопровода, идущую в дом, и гидробак. Также к ещё одному разъёму необходимо подсоединить устройство управления всей системой водоснабжения.

Внимание: все соединения необходимо тщательно герметизировать при помощи пакли, обработанной герметиком, или ФУМ-ленты.

Теперь можно выполнять настройку реле.

Настройка реле

Для эффективной и правильной работы гидробака и всей системы водоснабжения необходимо правильно настроить реле. Поскольку обычно этот агрегат идёт с заводскими настройками, это делается в такой последовательности:

Если в системе есть вода, её необходимо слить, открыв нижний кран.
Теперь можно открыть крышку на реле и включить насос для закачки воды.
В момент отключения насосного оборудования нужно засечь показания манометра и записать их.
После этого открывают самый удалённый в системе кран и ждут, когда после вытекания определённого количества воды насосное оборудование снова запустится. В этот момент фиксируют показания манометра и записывают их. Теперь находим разницу, отняв от большего числа меньшее значение. Она должна быть равна 1,4 бар. Если ваш показатель оказался меньше, необходимо туже затянуть гайку, установленную на малой пружине. Если же найденное число больше, эту гайку необходимо ослабить.
При этом если в момент вытекания воды из самого удалённого крана, вам не понравился напор, то нужно подтянуть гайку на большой пружине после отключения агрегата от сети. Чтобы сделать напор меньше, нужно наоборот ослабить гайку.
После выполнения настройки систему запускают и проверяют её эффективность. Настройку можно повторять несколько раз, пока вас не будет полностью устраивать, как работает система водоснабжения.

При обустройстве автономной системы водоснабжения необходимо добиться стабильного давления в сети. Скачки напора, гидравлические удары сказываются на комфорте использования коммуникаций и, что еще важнее, могут стать причиной поломок бытовой техники. Чтобы нормализовать работу водопровода, устанавливают гидроаккумуляторы. В автономных системах они выполняют те же функции, что и водонапорные башни в централизованных сетях. Гидроаккумулятор – это основной узел, соединяющий насосную группу с внутренним водопроводом. Как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу? Как правильно его подобрать и установить?

Гидробаки бывают разных форм, объемов и конфигураций. Для каждой системы можно подобрать оптимальный вариант

Как устроены гидроаккумуляторы разных видов

Основные элементы конструкции – корпус, мембрана и ниппель. Корпус накопительного бака представляет собой герметичный баллон, рассчитанный на работу под давлением 1,5-6 атмосфер. Максимальная нагрузка – 10 атмосфер. У горловины корпуса закреплена мембрана, доступ в которую открыт только через специальный фланец с клапаном. С противоположной стороны врезан ниппель, через который в бак закачивают воздух. Вся конструкция установлена на ножки.

В зависимости от конфигурации различают вертикальные и горизонтальные накопительные баки. Они работают по одному принципу с той разницей, что у вертикальных моделей большого объема (свыше 50 л) есть специальный клапан, через который стравливают воздух. Это необходимо потому, что во время работы водопроводной системы постепенно накапливаются излишки воздуха. Поэтому в вертикальные гидроаккумуляторы сверху устанавливают клапан, а в горизонтальных – слив или кран. В баках малого объема воздух стравливают, полностью сливая воду.

Видео: принцип работы и функции гидробаков

Схема подключения гидроаккумулятора к погружному насосу

Чтобы насос нормально отслужил свой положенный срок, его нужно эксплуатировать в режиме, предусмотренном техническими характеристиками. Погружное оборудование должно включаться не чаще 5-20 раз в минуту (точные показатели указаны в документации к конкретной модели).

Реле давления отдает команду на включение насоса, когда напор в системе падает до заданных параметров. Если не установлен гидроаккумулятор, давление падает даже при минимальном расходе воды, и оборудование будет постоянно включаться-выключаться. Это приведет к его быстрому износу, поломкам.

К схеме водоснабжения подключают накопительный бак, что позволяет уменьшить частоту включений-выключений насоса и продлить срок его службы. Объем прибора подбирают также с учетом интенсивности водопотребления, мощности и высоты установки насоса.

Схема: место установки гидробака в автономной водопроводной сети

Порядок подключения бака

От смонтированного насоса отводят напорный шланг и через коллектор на пять разъемов («пятерник») подключают к реле давления.
От «пятерника» отводят поток на гидробак.
Один патрубок коллектора подсоединяют к водопроводной сети, еще один – с блоком управления.
Между «пятерником» и насосом врезают обратный клапан. Он нужен, чтобы при остановке работы насоса вода не сливалась обратно в колодец или скважину.

Видеоинструкция по сборке насосной группы с накопителем

Особенности установки гидроаккумулятора

Гидроаккумулятор крепят к полу через резиновые прокладки. Для подключения к трубам используют гибкие переходники. Если прибор новый или долго не использовался, в первый раз его следует заполнять очень аккуратно, чтобы не повредить мембрану, которая может слипнуться от долгого бездействия. Перед заполнением желательно удалить весь воздух.

Место для монтажа гидроаккумулятора выбирают так, чтобы к нему был свободный доступ для обслуживания. Если нет навыков, лучше не рисковать и не устанавливать прибор самостоятельно, а обратиться к более компетентным людям, особенно если приходится подключать два погружных насоса к одному гидроаккумулятору.

Как правильно настроить прибор

Новые гидроаккумуляторы настраивают на заводе-производителе. Обычно давление составляет 1.5 атмосфер. Однако до момента продажи может пройти много времени, и показатели падают. Поэтому первое, что нужно проверить – давление. Для контроля подойдет электронный или механический манометр. Можно использовать автомобильный.

Некоторые модели гидробаков специально комплектуются манометрами. Но можно выбрать любой прибор. Главное, чтобы он был точным. Даже 0.5 атмосфер сказываются на работе накопителя. По этой же причине лучше не пользоваться пластиковыми китайскими манометрами. Они редко показывают точные данные.

Если нужно добиться высокого давления в сети, оставляют «заводские» 1.5 атмосфер. Если же вода будет использоваться только для бытовых домашних нужд, можно снизить показатель до 1 атмосферы. Чем выше давление, тем больше воздуха в гидробаке и меньше объем воды. Поэтому многие владельцы домов стравливают лишний воздух, чтобы увеличить емкость бака и снизить частоту включений насоса.

На реле давления настраивают верхний и нижний пределы, по которым будет включаться и выключаться насос. Для этого под крышкой прибора предусмотрены две гайки и пружины. С их помощью можно отрегулировать настройки. Оптимальная разница между давлением на включение и выключение – 1-2 атмосферы. Слишком большой перепад тоже нежелателен, т.к. это приведет к быстрому износу мембраны гидробака.

При выборе модели гидробака нужно не только определиться с нужным объемом, техническими характеристиками, но и выяснить, из какого материала изготовлена мембрана. У продавца обязательно должны быть сертификаты соответствия, санитарно-гигиеническое заключение, в которых указана сфера применения накопителя. Нужно выбирать модель, предназначенную для систем с холодной питьевой водой.

Что касается фирм-производителей, то хорошо себя зарекомендовали марки Aguasistem, Varem, Wester Line, Zilmet, Reflex. Гидробаки комплектуются запасными фланцами и мембранами. При покупке убедитесь, что они есть в наличии. Если гидроаккумулятор выбран и установлен правильно, в сухом месте, а владелец вовремя проводит техническое обслуживание, прибор прослужит долгие годы.

Автономная система водоснабжения является отличной альтернативой центральному. Если возле дома есть скважина или колодец, то всегда можно наслаждаться чистой водой, которая не преодолевает километры по загрязненному водопроводу, который уже давно требует замены. Но поднять воду с глубины бывает проблематично. Для этого приходится устанавливать целую систему, которая будет способствовать этому. Одним из элементов, который гарантирует стабильную работу является реле давления? Какие есть разновидности такого реле и что потребуется кроме него? Об этом речь пойдет в статье.

Общие понятия

Функционирование системы водоснабжения без перебоев невозможно без того, чтобы в ней поддерживалось постоянное давление. Есть некоторые приборы, которые попросту не будут функционировать, если стрелка манометра не поднимется до требуемого значения. Именно для этого требуются два дополнения к насосу. Одним из них является реле давления, а вторым - гидроаккумулятор. Первый прибор представляет собой небольшую коробочку, в которой расположены электрические контакты. Аккумулятор для воды выполнен в форме металлической цистерны, в которой хранится небольшой запас воды.

В зависимости от конструкции установленной системы насос может находиться непосредственно на гидроаккумуляторе, к последнему также подключается реле давления через специальный переходник, который еще называют пятериком. В пятерике есть отдельное посадочное место под манометр, с помощью которого легко отслеживать давление внутри системы. Суть функционирования системы сводится к тому, что в реле есть контакты, которые срабатывают при определенном давлении жидкости. Обратите внимание! Произвести настройку реле давления без манометра будет практически невозможно.

Разновидности реле давления

Реле давления имеют несколько разновидностей. Чаще всего используются устройства в форме небольших коробочек, есть и довольно габаритные приборы. Отличаются они наличием дополнительных функций. Классическое реле давления состоит из двух основных модулей:

электрического;
гидравлического.

Первый предназначен для подключения проводников с электрическим током. Он представляет собой металлические клеммы с зажимными болтами. Они имеют свойство размыкаться и замыкаться в зависимости от того, в каком положении находится гидравлическая часть. Последняя в реле непосредственно взаимодействует с жидкостью, которая поступает от насоса. Она представляет собой две пружины и шток, который перемещает контактную часть. Благодаря пружинам и происходит регулировка давления до требуемого значения. На картинке ниже можно увидеть обозначение основных компонентов.

Накидная гайка под номером 7 подключается к пятерику. Через ее вход на пружинный блок воздействует давление воды. Как только оно падает ниже выставленного значения, происходит воздействие на клеммы, которые обозначены цифрой 2. Контакты замыкаются и на насос подается питание. После перекрытия смесителя или крана давление в системе начинает возрастать. Когда оно достигает верхней точки, тогда давление на пружину увеличивается, и она размыкает контакты.

Обратите внимание! Есть варианты реле, где вместо накидной гайки присутствует резьба, которая вкручивается в переходник. Любой вариант удобен, все зависит от переходника, который был приобретен для сборки системы.

В продаже доступны такие реле давления:

механические;
электронные;
со встроенным манометром;
с датчиком сухого хода.

Механический вариант описывался выше. В электронных реле давления присутствуют дополнительные модули, которые замыкают или размыкают контакты. В электронных моделях может присутствовать электронный манометр с цифровым дисплеем, на котором даже в темном помещении легко увидеть показания. Некоторые механические модели также оснащаются стрелочным манометром. Датчик сухого хода предотвращает холостую работу насоса, если произошла разгерметизация подающей трубы, забилось заборное отверстие или упал уровень воды. Как только жидкость перестает поступать, контакты размыкаются и прекращается подача питания.

Подготовка гидроаккумулятора

Внутри металлического аккумулятора находится специальная резиновая рубашка или груша. Именно в нее и собирается вода после поступления от насоса. Корпус является герметичным, сделано это для того, чтобы внутри можно было поддерживать постоянное давление. Происходит это за счет того, что пространство за грушей заполнено воздухом. Сама же резиновая манжета препятствует выходу воздуха через отверстие для подключения. Требуемое давление нагнетается в бак через отверстие-золотник, которое спрятано с тыльной стороны под крышкой. Для закачки воздуха подойдет обычный велосипедный или автомобильный насос.

Обратите внимание! Важно правильно подобрать давление внутри бака. Если этого не сделать, тогда работа реле давления будет нарушена.

Перед подключением гидроаккумулятора необходимо соблюсти некоторые меры, чтобы все работало, как требуется. Бак уже должен быть с давлением воздуха, не следует накачивать его уже после подключения к системе. Если это не было учтено, тогда потребуется слить всю воду и накачать требуемое давление. Давление воздуха внутри бака должно быть меньше того, которое выставлено на включение реле давления или на большой пружине. Зазор между этими показателями должен составлять 10%. В случае когда реле еще не настроено, но уже производится сборка системы, тогда в гидроаккумулятор с заявленной емкостью в 25 литров следует закачать давление в 1,5 атмосферы. Максимальное значение может составлять 1,7 атмосферы. Если бак для системы планируется с емкостью от 50 до 100 литров, тогда этот показатель можно увеличить до 1,9 атмосферы.

Совет! Проверить значение давления воздуха можно с помощью манометра, который применяется для автомобильных шин.

Установка реле давления

Установка реле делится на три основных этапа:

монтаж;
подключение питания;
настройка давления.

Монтаж реле производится одновременно со сборкой всей конструкции насосной станции. В этом отношении не должно возникнуть никаких сложностей. Если это накидная гайка, то должен присутствовать резиновый уплотнитель, который предотвратит протекание жидкости. Если реле идет со штуцером, тогда потребуется использование тефлоновой ленты или специального клея.

Электрическая часть для кого-то также может быть сложной. До того как подвести провод к реле, необходимо произвести небольшую подготовку. Хорошим тоном считается установка дифференциального автомата. Связан такой подход с тем, что цепь питания подводится к прибору, который установлен в систему водоснабжения. Если произойдет пробой, тогда может пострадать любой жилец дома. Дифференциальный автомат будет улавливать малейшие утечки и размыкать цепь питания. Вместо него, можно смонтировать УЗО и обычный автомат, но это выйдет гораздо дороже и не так эффективно. Сечение кабеля подбирается в зависимости от мощности насоса. Если она не превышает 5 кВт, тогда будет достаточно медного провода с сечением жилы в 2,5 мм 2 .

От счетчика проводник подключается к автомату, а уже из него идет к реле. Чтобы подключить реле, потребуется снять крышку, которая закрывает контакты. Чаще всего подвод проводов к реле осуществляется снизу устройства. Предусматривается два входа со специальными муфтами-уплотнителями. Перед вводом кабеля их необходимо ослабить. С одной стороны вводится питающий кабель от автомата, а через второе отверстие уходит кабель на насос. Под крышкой реле находится шесть контактов. Три из них предназначены для питающего кабеля, три другие - для насоса. Они могут быть обозначены тремя буквами L, N, E. Первый предназначен для подключения фазы, второй - ноль и третий оставлен для земли. Насос подключается таким же образом.

Совет! Болты на клеммах важно хорошо затянуть, чтобы из-за плохого контакта не происходило перегрева.

Регулировка давления

Последним этапом в процессе монтажа реле является выбор подходящего давления для функционирования. Для простых механических реле на заводе выставляется номинальное давление, которое подходит в большинстве случаев. Оно может составлять 2,9 атмосферы для верхнего срабатывания и 1,5 атмосферы для нижнего. Для некоторых систем требуется 2 атмосферы, поэтому заводского значения будет более, чем достаточно и его необходимо отрегулировать.

Сделать это можно с помощью гаек, о которых говорилось выше. Большая пружина отвечает за регулировку сразу верхнего и нижнего порога срабатывания. Маленькая предназначена для выставления зазора между этими двумя значениями. Если порог срабатывания необходимо увеличить, тогда пружину необходимо стянуть, а если уменьшить - растянуть. Полный оборот гайки позволяет сместить показания на 0,6 атмосферы. Это означает, что при закручивании гайки, порог срабатывания насоса будет увеличиваться, и он сможет развить больший напор для подъема жидкости на второй или третий этаж.

Определение необходимых параметров реле

Перед тем как приступить к регулировке давления, необходимо разобраться, какие показатели требуются для конкретного оборудования. Нижний порог определяется тем, какое давление присутствует внутри бака, о чем говорилось выше. Если в нем будет 1,5 атмосферы, тогда нижний порог срабатывания должен быть 1,6 - 1,7 атмосферы. Если соблюдать это правило, тогда не придется часто менять мембрану в баке. Этот параметр также определяется характеристиками насоса. На некоторых агрегатах указывается минимальное давление, при котором они способны нормально функционировать.

Верхний порог выставляется сразу, как задается нижний. Остается только указать разницу в значении давления между включением и выключением. Для этого понадобиться воздействовать на маленькую пружину. Верхний предел определяется:

максимальным давлением насоса;
максимальным давлением системы;
максимальным давлением реле.

Последний параметр для обычных реле находится в пределах 4 атмосфер и не может быть увеличен. Максимальное давление, которое способен дать насос может быть указано в характеристиках или его можно рассчитать по столбу, который способен поднять насос. Если прибор способен подать жидкость на 60 метров вверх, то это означает, что пределом для него будет 6 атмосфер. Но это в идеальных условиях, учитывать также стоит и горизонтальный участок проложенного трубопровода. Обычно в бытовой системе достаточно 2,5 - 3 атмосферы для нормального функционирования всех приборов. Чтобы добиться показателя давления при отключении в 3 атмосферы, необходимо сделать зазор между верхним и нижним в 1,5 атмосферы.

Настройка собранной системы

Настройку проще всего производить при полностью собранной системе. Важно правильно подобрать манометр, который будет выдавать точные значения. Если таковой имеется на реле, то его лучше продублировать, чтобы сравнить показания. Первым делом производится запуск системы и отслеживаются номинальные показания включения и выключения, которые покажет манометр. При необходимости внести коррективы система выключается и производится подкручивание гайки в большую или меньшую сторону.

Первым делом выставляется нижний порог, по которому будет происходить включение насоса. Если при последующем включении системы все устраивает, тогда можно перейти к верхнему порогу. Для этого воздействие оказывается на меньшую пружину, чтобы добиться требуемого разброса между давлениями. Когда показания манометра совпадают с желаемыми, тогда крышку реле можно установить на место. Не стоит слишком крутить гайки, т. к. это может привести к нарушению целостности системы. Видео о настройке реле можно посмотреть ниже.

Важно! Перед каждой регулировкой, необходимо полностью спускать давление воды.

Резюме

Как видно, произвести настройку реле можно без особых усилий даже тому, кто никогда этого не делал. Важно следовать шагам, которые определяют правильное подключение и подсоединение модуля. Лучше устанавливать такое реле, которое имеет защиту от попадания влаги, а также функцию сухого хода. Тогда его можно будет установить ближе к насосу и не переживать о выходе из строя сальников.

Даже самая простая система водоснабжения, состоящая из насоса, гидробака и пары клапанов, не сможет обойтись без хотя бы простенькой автоматики, контролирующей работу всех элементов и обеспечивающей защиту от выхода их из строя. По мере того, как конструкции насосов становятся дороже и сложнее, требуется использовать все более «умную» и надежную автоматику для насоса, производство которой постепенно оформляется в отдельное самостоятельное направление.

Что включает в себя автоматика для скважинного насоса

Кроме функций управления электродвигателем, на автоматику возложено несколько дополнительных задач, это защита и предупреждение последствий от разгона насоса при отсутствии воды и предупреждение возможных проблем в электрических цепях асинхронных двигателей.

В систему автоматического включения-выключения и защиты входят:

Реле давления или аналогичное устройство, предназначенное для запуска мотора при падении давления в системе водопровода до минимального уровня и выключения после подъема напора до рабочей величины;
Автоматическое устройство защиты двигателя от разрушительного режима без воды в насосной части агрегата;
Защита обмоток двигателя от перегрева обмоток и перекоса фаз электросети.

К сведению! Все элементы автоматики для насоса можно разбить три группы - для систем с гидроаккумулятором, без него и универсальные защитные устройства.

Современные системы автоматики для погружного насоса

Сегодня, независимо друг от друга, успешно эксплуатируются три поколения систем автоматики:

Наиболее простая и доступная в самостоятельном обслуживании механическая автоматика для насоса;
Второе поколение, более совершенные электромеханические системы управления и защиты важнейших элементов. Сейчас это наиболее популярный и современный вариант подключения насоса к автоматике;
Электронные устройства на основе микрочипов, цифровой техники и импульсного метода управления работой двигателя насосного агрегата.

К сведению! Последнее поколение используется преимущественно на дорогих моделях погружных насосов с частотным управлением оборотами двигателя.

Автоматика погружного насоса с гидроаккумулятором

Наиболее известной системой автоматики, обеспечивающей безаварийное подключение скважинного насоса, является реле давления. Очень простое и понятное, оно позволяет достаточно долго и надежно эксплуатировать насос, при этом неважно, где находится агрегат - на поверхности или в скважине. Конструкция реле представляет собой нехитрую «качельку» с мембраной и двумя пружинами. Установить и отрегулировать такую автоматику мог любой мало-мальски знакомый с техникой человек.

Из-за относительно низкой точности и большой инертности работы мембраны реле автоматики работало только в паре с гидроаккумулятором.

Некоторые конструкции реле давления имели рычаг - датчик сухого хода. Если при работе насосного агрегата пропадала вода, давление резко падало, и сжатие основной пружины размыкало контакт электропитания. Такая автоматика не имела электрических рабочих элементов, поэтому работала очень надежно, но только на относительно чистой от песка и взвеси воде. Примерно раз в полгода реле давления приходилось подстраивать, а при засорении - разбирать и чистить.

Правильное и мгновенное срабатывание защиты автоматики при работе насоса на сухом ходу имело принципиальное значение для центробежных насосов, таких как «Водолей» или «Водомет», так как часть подшипникового узла и резиновых уплотнений вала охлаждалась проточной водой. А по мере накопления грязи внутри мембраны реле давления приходилось устанавливать и регулировать пороги срабатывания автоматики все чаще.

Погружной насос для колодца обычно имел дополнительный поплавковый датчик, реагирующий на падение уровня воды ниже критического. Поплавок не всегда адекватно отражал уровень воды, а из-за постоянного нахождения в колодезной воде мог потерять плавучесть. Поэтому нужно было установить дополнительный пенопластовый блок, но точность и скорость срабатывания все равно была невысокой.

Дорогие модели немецких и итальянских погружных и поверхностных насосов имели встроенные датчики разряжения или понижения давления на всасывающем тракте, действующие по принципу вакуумного автомата, установленного на водяной помпе. При нормальном заборе воды давление во всасывающем тракте было значительно меньше, чем давление окружающей среды. Если в приемную часть насоса попадал воздух, мембрана автоматики размыкала электропитание оборудования.

Сегодня чаще всего используют готовые сборные комплексы автоматики, такие как «Джилекс Краб». Они спроектированы с учетом недостатков старых элементов автоматики. Вместо нескольких отдельных блоков и реле компания «Джилекс» предлагает готовый блок, который нужно просто установить на погружной или поверхностный насос.

На смену обычным реле давления приходят более новые и надежные блоки автоматики по типу «Акваробот Турбипресс», блока производства компании «UniPump», чаще всего используемые на насосах типа «Водолей». Датчик сухого хода, электроконтактное реле и индикатор давления собраны в одном корпусе. Устройство используется на любых погружных и поверхностных насосных системах только в комплекте с гидроаккумулятором.

Из электрической принципиальной схемы видно, насколько усложнилась электроника управления и принцип работы, но установка устройства на насос осталась относительно несложной и доступной для выполнения своими руками.

Важно! Такой блок автоматики при установке на насос в обязательном порядке должен оборудоваться обратным клапаном.

Автоматика для работы без гидроаккумулятора

Новое поколение приборов управления, автоматики и защиты систем водоснабжения ориентировано на установку и использование насосных агрегатов в системе водоснабжения без гидроаккумуляторов. Причин отказа от гидробака было немало, например, слабый начальный напор давления при открытии крана, появление в воде запаха резины, необходимость в периодических регулировках. Поэтому для водоснабжения двухэтажных коттеджей с большим количеством точек потребления воды производители предложили более современный вариант управления насосом.

Основу системы автоматики второго поколения составляют два принципиально новых устройства - датчик потока и пресс-контроль.

Конструктивно оба элемента могут быть объединены в один блок автоматики или выполнены в виде самостоятельных приборов. Датчик давления или пресс-контрольный сенсор настраивается на нормальное давление в водопроводе. При открытии крана автоматика включает насос и регулирует его производительность по показаниям датчика расхода воды. В этом случае автоматикой подается столько воды, сколько вытекает через кран. Блок комплектуется полноценной микропроцессорной платой, позволяющей максимально точно регулировать расход и давление воды.

Одним из типичных вариантов насосной автоматики является продукция концерна «ItalTecnica» модель «Brio TOP». Электроника оснащена защитой от скачков напряжения и давления воды, режима сухого хода, что позволяет рассчитывать на длительный срок эксплуатации данной автоматики. Современный блок обладает очень высокой гибкостью настроек и режимов срабатывания. Например, можно установить временную задержку в 10-15 секунд между открытием крана и запуском двигателя, программно установить режим «авария», что позволит блокировать подачу воды в случае аварийного прорыва водопровода.

К особенностям данного блока можно отнести возможность работы как совместно с гидробаком, так и без него. Установка «Brio TOP» очень проста, достаточно «врезать» блок в трубу водопровода между насосом и потребителями, как на схеме.

Для самых простых и доступных вибрационных моделей погружных насосов выпускаются блоки автоматики по типу «Пампэла ВиСтан-3». Этот электронный блок предназначен для максимально комфортного управления насосами типа «Малыш» или «Водолей-3». Так же, как и в случае с «Brio TOP», автоматика позволяет плавно управлять запуском вибрационного насоса по команде датчиков давления и расхода. Относительная недорогая и надежная конструкция прекрасно подойдет для колодца дачи или загородного участка. Схема подключения приведена на рисунке.

Автоматика на основе частотного преобразования тока

Самой современной системой управления погружными насосами на сегодняшний день являются частотные преобразователи хода погружного насоса. Отличительной чертой такой схемы является использование тока разной частоты для максимально плавного разгона и остановки двигателя насоса. Таким образом, исключаются гидроудары и обратный ток воды из системы водоснабжения. Так же, как и в предыдущем случае, расход воды и давление в системе водоснабжения корректируется по показаниям датчиков потока и пресс-контроля. Но любое увеличение напора или расхода воды происходит максимально плавно, что обеспечивает высокую экономичность насоса.

В качестве примера можно привести российский вариант блока автоматики с частотным управлением хода насоса - «UNIPUMP ВАРУНА». Система обеспечена всеми возможными уровнями защиты от скачков напряжения, сухого хода, аварийного хода, короткого замыкания и избыточного давления воды в водопроводе. Стоимость такой системы - более 20 тыс рублей.

Заключение

Несмотря на большое количество предложений на рынке самых современных блоков автоматики для погружных насосов, потребители не спешат отказываться от простых и надежных механических реле давления и гидробаков. Во-первых, цена на современные системы управления и автоматики зачастую равна или даже превышает стоимость обычных насосов, что серьезно ограничивает спрос, во-вторых, ремонт и наладка простой механики в разы дешевле, чем услуги профильных специалистов, а значит, говорить о полном отказе от гидробаков и реле давления еще рано.

Когда давление в гидроаккумуляторе сильно снижается, то реле приводит в действие насос, соответственно оно и выключает оборудование при достижении критической отметки давления. В результате, даже маленький сбой в работе детали скажется на функциональности целой системы подачи воды в дом. К счастью, это не критично, и любой сбой можно будет устранить самостоятельно при помощи регулировки. Поэтому необходимо детально разобраться в особенностях процесса регулировки, подключения и стандартной настройки реле.

Конструкция

В большинстве случаев реле давления состоит из металлической основы, к которой внизу присоединяется крышка мембраны (она, в свою очередь, скрывает мембрану и поршень). Также на крышке есть быстросъемная гайка для соединения с переходником насосного оборудования, а в верхней части реле установлена контактная группа и клеммная колодка (для подключения насосной станции, заземления и т.д.), а также пара пружинных регуляторов. Все эти рабочие детали прикрываются сверху пластмассовой крышкой, она прикрепляется к винту крупного регулятора. Снять крышку при необходимости можно самостоятельно, для этого понадобиться лишь отвертка или гаечный ключ.

Разные модели реле давления могут отличаться между собой по форме, расположению деталей, размерам, но практически все они имеют вышеописанную конструкцию. Правда, некоторые производители оснащают свою продукцию еще и дополнительными деталями, такими, как рычаг защиты от «сухого хода» и т.д.

Принцип действия

В насосной станции есть гидроаккумулятор (герметичная емкость для жидкости), агрегат (насос вибрационного или центробежного типа), а также реле давление, которое регулирует работу этих частей.

Интересно, что принцип действия реле определяется схемой работы самой станции, которая складывается из нескольких этапов: включение насосного оборудования – заполнение емкости – выключение. А вот когда именно необходимо запускать и останавливать насос, определяет реле давления.

При этом, процедура принятия решения о запуске или остановке насоса делается на основе мониторинга таких данных: минимальное и максимальное давление в системе. Также на действие реле влияют такие величины, как разница между самым низким и самым высоким давлением, а также максимально возможное давление в накопительной емкости.

Минимальный показатель давления в большинстве случаев равен 1,5 атмосферам. Это значит, что если показатель опустится ниже заявленных 1,5 атмосфер, то реле путем замыкания контактов включит насос и начнет прокачку жидкости.

Что касается максимального давления, то этот показатель редко находится выше 4 атмосфер. Это значит, что при достижении этой отметки, в реле происходит размыкание контактов, и насос перестает активно работать.

Из этих двух величин мы может получить третью – разницу между самым низким и самым высоким давлением, которая составляет 2,5 атмосферы. В процессе регулировки надо ориентироваться именно на этот показатель, настраивая желаемую разницу от минимального давления.

Максимальным показателем давления в накопительной емкости будет 5 атмосфер. Это значит, что если давление дойдет до этого показателя, то насосное оборудование отключится самостоятельно, независимо от разницы давления.

Проверка давления в гидроаккумуляторе

Самая первая регулировка элемента происходит еще на предприятии, где производят насосные станции. Поэтому все стандартные настройки в 1,5 атмосферы минимального давления и 2,5 атмосферы разницы также называют «заводскими». Собственно подключение реле давления к насосному оборудованию происходит на последнем этапе сборки системы. А пока агрегат купят, и он будет установлен в доме, пройдет еще немало времени, поэтому заводские настройки могут сбиться.

После приобретения насосной системы, нужно проверить показатель давления, который создан в баке компанией-производителем. В большинстве случаев эта характеристика находится на уровне 1,5 атмосфер, но надо учитывать, что при хранении на складе и при перевозке, часть воздуха могла утечь из накопительного бака.

Специалисты для проверки этой характеристики советуют применять автомобильный манометр с детально градуированной шкалой, чтобы получить точный результат. В комплекте к насосному оборудованию производитель может давать пластиковый манометр, но такое устройство вряд-ли сможет точно определить характеристику давления в гидробаке. Есть еще один тип устройств – электронные манометры, но их работа часто зависит от уровня заряда и температуры воздуха. Учитывая еще то, что электронный вариант будет стоить немало и скоро сломается, то лучше все-таки взять обычный автомобильный манометр в стальном корпусе.

Специалисты советуют использовать механические устройства потому, что они являются более надежными и прочными, по сравнению с дорогими и не совсем точными электронными моделями, или пластиковыми аналогами из Поднебесной, которые быстро сломаются.

Для проверки давления в баке, вначале надо снять специальный колпачок, под которым располагается ниппель, потом подключить к нему манометр и замерить характеристику. Чем ниже показатель давления, тем больший запас жидкости в баке можно обустроить. Для нормального напора воды советуют держать давление в пределах 1,5 атмосфер. Некоторые специалисты утверждают, что и при 1 атмосфере можно с легкостью обеспечить все бытовые нужды в воде.

Если давление в системе высокое, то и насос будет работать чаще, и соответственно изнашиваться будет быстрее, но это позволит создать напор примерно такой же мощности, как и в городской системе подачи воды. Это очень полезно, и позволит установить душ с функцией гидромассажа или даже джакузи. Если же давление слишком низкое, то водные процедуры будут ограничиваться лишь принятием ванны, и то придется долго ждать наполнения чаши водой.

Стоит учитывать, что профессионалы не советуют слишком сильно перекачивать гидроаккумулятор или снижать давление до показателя ниже 1 атмосферы. Это чревато тем, что в емкости не будет достаточного запаса жидкости, или может даже повредится резиновая «груша».

Настройка реле давления

Перед тем, как совершать регулировку, надо демонтировать крышку, под ней будут видны две пружины с гайками: большой и малой. Если поворачивать большую гайку, то будет регулироваться показатель нижнего давления в системе (P). При повороте малой гайки, можно контролировать разницу давлений (ΔР). Показателем отсчета будет выступать расположение габаритной пружины, благодаря ей можно настроить предел минимальной характеристики давления.

Когда показатель давления внутри емкости достиг необходимого уровня, бак нужно соединить с системой и запустить в работу. Нужно понаблюдать за показателями водяного манометра. Стоит отметить, что в инструкции и других документах к насосному оборудованию прописаны характеристики рабочей и предельной характеристике давления, а также допустимый расход жидкости. Эти рекомендации не стоит превышать даже во время регулировки устрйоства. Если во время выполнения этих действий, механизм достинет эксплуатационного давления гидроаккумулятора или предельного значения насоса, то агрегат надо выключить ручным способом. О том что, достигнут уровень максимального напора, свидетельствует остановка повышения давления.

На самом деле, модели агрегатов для бытовых целей не обладают столь высокой мощностью, чтобы максимально закачать емкость. В большинстве случаев разница между настроенными характеристиками давления запуска и остановки составляет лишь 1-2 атмосферы, что создает безопасные и нормальные условия применения насосных систем.

При достижении нижнего давления до настроенного показателя, насос сразу же следует выключить. Далее настройка реле давления гидроаккумулятора происходит в несколько этапов:

Осторожно прокручивается малая гайка (контроль разницы давления) до тех пор, пока система не включится.
На следующем этапе надо открыть воду, чтобы механизм полностью освободился от жидкости.
Когда реле нижнего давление начнет работать, это значит, что достигнут показатель нижнего давления. Стоит учитывать, что давление включения насосного оборудования должно быть на 0,1 – 0,3 атмосферы больше, чем показатель в пустом гидроаккумуляторе. Это исключит повреждения резиновой «груши».
Далее надо откручивать большую гайку (контроль нижнего давления).
На этом этапе насосное оборудование снова включается, оно должно работать до тех пор, пока давление не поднимется до необходимого показателя.
В конце надо еще раз подстроить малую гайку, и процедура настройки гидроаккумулятора завершается.

Кроме совершения первичной регулировки при подключении реле к насосному оборудованию, специалисты советуют, время от времени проверять работу механизма и настраивать его. Как минимум раз в три месяца вам нужно будет полностью сливать жидкость из гидроаккумулятора, и проверять показатель давления. Корректировка проводится подкачкой (для увеличения) или стравливанием (для уменьшения).

Если вы решили своими руками настроить работу реле насосной системы, то нужно учитывать некоторые особенности механизма:

Специалисты не советуют настраивать верхний показатель давления, который будет составлять больше 80% максимально допустимого давления для конкретной модели реле. Чтобы не допустить ошибок, надо ознакомиться с техничной документацией устройства, также этот показатель может быть указан на упаковке, обычно он составляет 5 – 5,5 атмосфер. Если в вашем жилье необходимо более высокое давление, то надо подобрать и соответствующее реле.

Прежде, чем настраивать высший показатель давления при включении насосного оборудования, надо изучить его характеристики, и разобраться, сможет ли агрегат развить такой показатель. Когда насосная система не сможет справиться с такой задачей, то она будет действовать без перерыва, ведь не сможет обеспечить необходимое давление. Напор оборудования отмечают в метрах водяного столба и приблизительно единица по этому показателю равна 0,1 атмосфере. Также стоит учитывать и возможные гидравлические потери в механизме.
При настройке давления в механизме, не стоит завинчивать гайки полностью, в таком случае реле просто перестанет срабатывать.

Показатель давления воздуха в гидроаккумуляторе

Данный показатель оказывает сильное влияние на работу насосного оборудования, но не контролирует регулировку реле. Оно в любой ситуации будет начинать работу при настроенном нижнем и верхнем показателе давления, и это не зависит от характеристик воздуха в емкости.

Если внутри бака не будет воздуха, то это потянет за собой его заполнение жидкостью. Учитывая то, что вода почти не сжимается, давление в механизме будет достигать «верхнего» показателя сразу же, и насос незамедлительно отключится при закрытии крана. Также и каждое включение точки водозабора будет моментально включать насос, ведь давление упадет до минимального показателя. Это значит, что система будет работать также, как она бы это делала без гидроа. Слишком низкий показатель давления воздуха потянет за собой растягивание мембраны, а при пониженном давлении бак не будет заполняться жидкостью достаточно, воздух ее полностью заменит.

Чтобы насосная система работала в оптимлаьном режиме, и мембрана не повредилась, рекомендуют устанавливать давление воздуха на 1/10 меньше, чем минимальный показатель нижнего давления. В такой ситуации емкость будет нормально заполняться жидкостью, и мембрана не пострадает от сильного растягивания. Насосное оборудование в таком случае будет начинать работу с интервалами, которые будут равны показателю разницы давлений.

Также надо учитывать, что проверка давления воздуха в гидроаккумуляторе насосной системы необходима при отсутствии давления воды. Это значит, что нужно открыть нижний кран механизма, и слить оттуда жидкость.

Если учитывать все советы специалистов, то никаких проблем настройка реле давления не принесет, а оборудование прослужит еще очень долго без необходимости в ремонте. Если же нет уверенности в своих силах, то лучше пригласить мастеров, они настроят систему за считанные минуты.