Выбор реле
Приборы устанавливаются на гидробаках, поверхностных и глубинных помпах. Условия эксплуатации отличаются, поэтому предъявляются разные требования к защите от влажности. Самые простые в этом отношении — устанавливаемые на гидроаккумулятор в сухом помещении. Максимальная надежность — у блока автоматики для погружной помпы.
При выборе реле ориентируются на давление воды в магистрали. В стандартных условиях минимальное — 1,5 атм, максимальное — 3 атм. Модели рассчитаны на диапазон наименьшего и наибольшего значений, в пределах которых могут работать. Если максимальное давление в системе 3 атм, то выбирают реле с таким же предельным значением.
Современные скважинные насосы имеют на корпусе посадочное место под реле. Если прибор установить на самой помпе, повышается работоспособность системы. Для перекачивающих агрегатов, опущенных в колодец или скважину, желательно применить .
Подключение реле давления к системе водоснабжения
При установке реле в водозаборную систему следует соблюдать следующие правила.
- Гидроаккумулятор для систем водоснабжения и точка подсоединения прибора в водопровод располагаются рядом — это позволит избежать переключений насоса при резких кратковременных скачках напора.
- При установке следует учитывать температурный режим — некоторые модели функционируют только в теплых условиях.
- Для упрощения монтажа в современных насосах поверхностного типа устанавливается штуцер, к которому можно непосредственно подключить реле и манометр.
Подключение реле давления к погружному насосу можно сделать двумя способами:
- Прибор присоединяется к водопроводным трубам через тройник посредством переходного штуцера.
- Перед тем, как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу, к нему подсоединяется пятивыводной штуцер, подключаемые приборы (гидроаккумулятор, манометр, реле) и водопроводная магистраль соединяются в одной точке.
Параметры, на основании которых делается выбор
Щит автоматического управления разнотипными насосами подбирается, исходя из тех задач, которые планируется решать с помощью оборудования данного вида. Но кроме целевого назначения ШУ важны и прочие критерии:
Количество подключаемых насосов;
Удавления, при котором будет выполняться включение и отключение установки;
Присутствие щадящих условий для работы электродвигателя («плавный пуск» и остановка);
Щит автоматического управления разнотипными насосами должен быть оснащен элементами защиты от перегрузок и короткого замыкания;
Электрические параметры (напряжение питания, частота), причем важно обратить внимание на диапазон значений допустимых колебаний;
Способ запуска (прямой в этом случае не указывается);
Количество вводов;
Мощность двигателей агрегатов.
Сложность такого оборудования определяется количеством подключаемых насосов. Мощность двигателей может очень сильно варьироваться: начиная от 0,75 кВт и заканчивая 315 кВт. А шкафы автоматического управления разнотипными насосами с частотными преобразователями должны обеспечивать бесперебойную попеременную работу агрегатов, чтобы давление в системе поддерживалось на достаточном уровне.
Сравнение характеристик моделей Грандфос и «Малыш»
Стоимость подобного оборудования, равно как и прочей техники, зависит от сложности конструкции, количества функций и возможностей, что напрямую определяется составом аппаратуры. ШУ для контроля работы насосных станций обойдутся заметно дороже, чем блок автоматики одним насосом.
Смотрим видео, преимущества продукции Grundfos:
Модель ШУ Грантор
Например, исполнение, предназначенное для подключения 1 насоса. Эта модель однофазная, конструкцией предусмотрен пусковой конденсатор и поплавковый выключатель. Степень защиты корпуса IP54. Цена этого ШУ – 16 300 руб. Более дорогостоящие шкафы управления насосами Grundfos, предлагаемые за 450 000 руб., созданы для подключения трех агрегатов.
Степень защиты IP54. Есть исполнения и для установки на улице (IP55). Для сравнения, блок автоматики для подключения насоса марки Малыш обойдется всего в 1 000 руб. Несмотря на низкую стоимость такой аппарат весьма функционален для ряда своих задач. Работает при мощности 1,5 кВт и токе нагрузки 10 А. Производительность 100 л/мин.
Монтажные работы
Подключение этого вида оборудования должно выполняться работниками со специальным допуском к электроустановкам. Для удобства монтажа в шкафу предусмотрены отверстия на верхней или нижней панели, что определяется схемой подключения, особенностями обслуживаемой системы и конфигурацией объекта, где будет устанавливаться оборудование.
Таким образом, принцип, по которому осуществляется управление электрическим насосом марки Малыш и группы насосных агрегатов, сходен и заключается в реагировании оборудования на изменение значений основных рабочих параметров (давление и температура, электрические параметры). Чем больше можно подключить насосов, тем более дорогостоящим будет ШУ.
Образцы электронно-технических схем подключения
Сборка оборудования происходит в производственных условиях, там же составляются принципиальные схемы шкафа управления насосами. Наиболее простыми являются схемы подключения одного насоса, хотя комплект дополнительных приборов может усложнить установку.
В качестве образца возьмем ШУН-0.18-15 (компания Рубеж), предназначенный для ручного и автоматического управления электроприводами насосной станции. Схема управления выглядит следующим образом:
Производитель реализует 19 базовых исполнений, которые отличаются мощностью электродвигателя насосной станции – от 0,18 кВт до 55-110 кВт. Внутри металлического корпуса находятся следующие элементы:
- автоматический включатель;
- реле защиты;
- контактор;
- источник резервного питания;
- контроллер.
Для подключения необходим кабель с сечением 0,35-0,4 мм?.
ШУНы Грантор, предназначенные для дренажных работ, управляют асинхронным двигателями и имеют два варианта управления: ручной и автоматический. Ручная регулировка производится с лицевой панели корпуса, автоматическая действует от внешних сигналов реле (электродных или поплавковых).
Принцип работы ШУНа в автоматическом режиме: с критическим понижением уровня воды и срабатыванием поплавка №1 останавливается работа всех насосов. При нормальном состоянии уровня жидкости срабатывает поплавок №2 и запускается один из насосов. При срабатывании других поплавков, находящихся на более высоких уровнях, вводятся остальные агрегаты.
Подключение реле давления
Существует две часто используемые схемы, по которым производится подключение автоматики насоса и реле давления. Рекомендуемый производителем способ всегда указывается в сопроводительной документации, однако полезно будет ознакомится с возможными схемами.
Реле монтируется на трубопроводе (выбор места делается с учетом указанных выше правил и рекомендаций). Монтаж выполняется при помощи тройника, соединенного с переходящим штуцером (его может заменить отводной шланг).
Гидроаккумулятор оснащается штуцером, имеющим пять выходов, к которым подсоединяют:
- трубопровод от источника забора воды,
- реле,
- манометр,
- трубопровод, подающий воду в дом,
- собственно гидроаккумулятор.
Реле, в свою очередь, соединяется с погружным или наружным насосом и электропитанием 220 В.
Схема подключения реле давления воды к погружному насосу
Для обоих вариантов справедливы следующие рекомендации:
- Необходимость герметизации резьбовых соединений с помощью пеньковой подмотки и герметика или с использованием ФУМ-ленты,
- Для того, чтобы выполнить соединение, потребуется вращение прибора на фитинге, но альтернативой может стать использование соединения «американки».
- Электроподключение должно выполняться с помощью кабеля, сечение которого выбирается в соответствие с мощностью перекачивающего агрегата (обычно используется оборудование не более 2 кВт, для которого достаточно проводника с сечением 2,5 кв. мм).
- Клеммы для подключения обычно имеют маркировку для более простого монтажа, однако, если подобная маркировка отсутствует, это не будет большой проблемой – предназначение каждой клеммы не сложно определить по схеме.
- Наличие заземляющей клеммы делает выполнение заземления для оборудования обязательным.
Все нюансы определяет прилагающаяся к технике схема подключения погружного насоса с реле давления или аналогичное соединение для наружного перекачивающего агрегата.
Конструкция и принцип действия
Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:
- Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
- Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
- Методом измерения (контактный или бесконтактный).
Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.
Правила подбора оборудования
Для автономных систем водоснабжения следует выбирать реле бытового назначения
Подобные системы характеризуются основными параметрами: максимальное значение давления – не более 5 атмосфер, рабочие значения давления обычно находятся в пределах от 1,4 до 2,8 атм.
При настройке реле важно помнить, что величина разности между предельными значениями (настройками на пружинах) напрямую влияет на объем воды, который насос при таких настройках станет закачивать в резервуар гидроаккумулятора. Большой объем способствует тому, что перекачивающий агрегат станет включаться реже, однако нельзя превышать в этом отношении технические возможности системы.
Не стоит экономить чрезмерно, приобретая реле неизвестного происхождения
Такая техника не только не сможет обеспечить корректной работы, но и с большой долей вероятности станет причиной более поломки другого оборудования, входящего в систему.
Подключение автоматики насоса и реле давления совместно с качественным манометром, установленным рядом с реле, позволит контролировать параметры работы системы и поможет обнаружить нарушения на ранней стадии, когда внешние проявления еще отсутствуют.
Настройка
При юстировке механических приборов поступают следующим образом:
- Снимают крышку реле.
- Устанавливают точку отключения насоса — давление, выше которого напор в трубах подниматься не будет. Для этого вращают винт, поджимающий основную (большую) пружину.
- Устанавливают точку включения насоса (минимальное давление в трубах). Для этого вращают винт, поджимающую дополнительную (малую) пружину.
- Каждый раз запускают насос. По манометру проверяют правильность настройки.
Проще всего настраиваются стрелочные реле. На корпусе реле расположены два регулятора. Они легко поворачиваются отверткой с прямым шлицом.
При повороте левого регулятора изменяется положение флажка, указывающего на значение давления включения насоса. Правый регулятор отвечает за давление, при котором насос перестает работать.
Настройка электронных реле осуществляется с помощью кнопок, расположенных под цифровым дисплеем.
Общий порядок действий следующий:
- Нажатием кнопки реле переводится в режим настройки.
- Выбирается настраиваемый параметр.
- Устанавливается его величина.
Конкретные действия можно выяснить в инструкции по пользованию реле. У разных моделей они могут значительно отличаться.
Пошаговая инструкция по настройке здесь.
Регулировка
Регулировка реле давления. Как правило, реле, входящее в комплект станции, имеет заводские настройки, заранее подготовленные под определённые условия.
Но, случается, что приспособление требует замены. В таком случае, подгонку параметров приходится осуществлять самостоятельно.
Чтобы начать процедуру, необходимо освободить реле от декоративного корпуса, который также является защитой внутренних частей.
За регулировку реле отвечают две прижимные гайки, находящиеся на стержнях с пружинами. Они имеют соответствующие обозначения. Одна отвечает за высокое давление, вторая за низкое.
Последовательность регулировки:
- Для начала, необходимо убедиться, что расширительный бак пустой. После, производится измерение давления воздуха в груше. Для этого следует воспользоваться золотником, находящимся на корпусе гидроаккумулятора.Измерение и подкачка осуществляется при помощи насоса, снабжённого манометром. Минимальное давление должно находиться в пределах 1,5–1,8 Атм. Если этот показатель ниже, то производится подкачка. Выше, воздух стравливается через золотник.
- На станцию подаётся электропитание. Насос начинает накачивать воду. За давлением можно наблюдать по манометру, входящему в состав всего агрегата.Достигнув верхнего предела, который должен находиться между 2,5 и 3 Атм, давление воздействует на реле и отключит мотор. При необходимости, регулировка осуществляется гайкой верхнего предела.
- Нижний предел определяется при открытии кранов в системе. Постепенно понижаясь, давление воды в баке приведет к расширению груши, и она снова надавит на мембрану реле, запуская мотор.Для обеспечения оптимальной работы станции, минимальное давление на манометре гидроаккумулятора не должно опускаться ниже 0,8–0,9 Атм. Регулировка производится соответствующей гайкой.
- После установки требуемых параметров, следует произвести несколько полных циклов, для проверки всей системы.
Настраиваем давление
Перед настройкой давления хотелось бы заметить, что для обычной жизни особо большое давление не нужно! Можно оставить такое, какое есть. Если нам надо выжать из насоса все возможное давление, то закручиваем большую пружину до тех пор, пока давление включения не составит нужную величину.
Например, 3 атмосферы. Если мы не трогали малую пружину, то выключаться мотор должен на давлении 3.5 атмосферы. Напоминаю, что малая пружина задает не давление отключения, а дельту между включением и выключением Если давление отключения нам кажется мало, то закручиваем малую пружину до тех пор, пока не получим нужное давление выключения.
Перед первым включением.
Перед первым включением нужно либо погрузить мотор в воду, если он погружной, либо залить его водой, если он поверхностный. Эта информация не относится к теме текущей статьи. Возможно я напишу об этом в другой статье.
Если мы все проверили и подготовили, то щелкаем выключателем и мотор начинает работать. Это значит, что мы все подключили правильно!.
Мы бежим к насосу и с замиранием сердца смотрим, как растет давление. У нас для этого есть манометр. Предположим, оно выросло до 1.5 атмосфер и насос выключился. Ура! Все работает. Осталось только настроить реле на нужное давление. Но перед этим мы открываем воду в туалете (кричим кому-нибудь из родных, или звоним, если дом большой) и следим, как давление начинает падать. Предположим, оно упало до 1 атмосферы и насос включился. Да! Действительно все работает.
Назначение и комплектация шкафа управления насосами
Техническая начинка разных моделей отличается, так как пункты контроля имеют индивидуальную функциональную направленность.
Краткое описание стандартной комплектации
Наличие тех или иных элементов зависит от количества и категории насосов, узких или более широких технических возможностей, наличия дополнительных функций.
Базовая комплектация у большей части моделей, выставленных на продажу, выглядит следующим образом:
- Прямоугольный металлический корпус с расположенной на лицевой стороне панелью управления. Конструкция панели может отличаться, но на ней обязательно присутствуют индикаторы и кнопки типа «Пуск» или «Стоп».
- Переключатель (один или несколько), позволяющий включать/выключать насос в ручном режиме.
- Предохранители и элементы защиты.
- Узел контроля, регулирующий напряжение трех фаз.
- Преобразователь частоты, необходимый для контроля над асинхронным двигателем.
- Автоматический блок регулировки, отвечающий за плановое и аварийное отключение оборудования.
- Комплект датчиков, показывающих давление и температуру воды.
- Термическое реле.
- Набор лампочек – световая сигнализация.
Основные функции, заложенные в блок управления, зависят от нескольких факторов. Например, при наличии 2 насосов, основного и дополнительного (резервного), устанавливается программа, позволяющая включать оба механизма поочередно.
Панель управления двумя насосами, работающими в режиме резервного использования. Преимущество интервального включения – равномерное распределение нагрузки и увеличение запланированного ресурса.
Датчик температуры предохраняет технику от перегрева и работы в режиме сухого хода (вероятность возникновения подобной ситуации происходит часто в скважинах с недостаточным дебитом). Автоматика останавливает работу оборудования, а при наступлении благополучных условий для забора воды вновь включает двигатель подключенного насоса.
- Станция управления насосным оборудованием обеспечит сокращение потребления электроэнергии и гарантирует продление рабочего ресурса
- Шкаф управления для одного или нескольких (до 9ти) погружных насосов автоматически запускает их при заборе воды из системы и понижении в ней давления
- ШУН погружного насоса оснащен предохранителем релейного типа для предотвращения воздействия на оборудование коротких замыканий и назревания аварийных ситуаций
- Питание станции управления насосами может осуществляться от централизованной сети или от автономного электрогенератора
Приборы защиты от скачков напряжения, пропадания фаз, неверного подключения предохраняют механизмы и не позволяют им работать в аварийном режиме. Они корректируют параметры сети, и только после выравнивания показателей автоматически подключают оборудование.
Примерно так же функционирует защита от перегрузок. Например, существует запрет на одновременную активизацию двух насосов, что приводит к лишним расходам и нерациональному использованию оборудования.
Комплект скважинного насоса
Погружные насосы для удовлетворения бытовых нужд рассчитаны на работу в скважинах Ø 75-100 мм. Модели различают по мощности, силе напора, производительности и типу привода (однофазный, трехфазный).
Такой компоновки бывает достаточно, если аппарат предполагается использовать на даче для полива сада и огорода.
Для организации водоснабжения дома устройства оснащаются пультом управления и дополнительным оборудованием:
- блок автоматики;
- манометр;
- реле давления;
- гидроаккумулятор;
- обратный и сливной клапаны;
- фильтрующие элементы;
- узел защиты глубинного насоса;
- стабилизатор электрического напряжения.
Мембранный аккумулятор предназначен для выравнивания силы напора системы водоснабжения.
Датчик защиты и стабилизатор напряжения поддерживают работу механизма во время аварийных ситуаций, в числе которых:
- низкий уровень воды в скважине;
- обрыв фазы;
- скачки напряжения;
- короткое замыкание;
- перегрузка или недогрузка насоса;
- перегрев двигателя.
Как подключить реле
В качестве примера рассматривается самая простая схема подключения электромеханического реле. Прибор нужно подключить к водопроводу и электросети. Рассматриваем систему водоснабжения с гидроаккумулятором.
Подключение к трубопроводу
Для подключения к трубопроводу используется специальный фитинг с пятью переходниками. Два используют для присоединения к трубопроводу (вход и выход воды), еще один служит для связи с гидроаккумулятором, и два выхода малого диаметра предназначены для манометра и РД. Все выходы резьбовые, уплотняются лентой фум или нитью тангит унилок. Ретрограды могут использовать старую «добрую» льняную прядь, предварительно очистив ее от костры.
Присоединительный патрубок чаще всего выполняют с резьбой 1/4 дюйма. Следовательно, на пятивыводном штуцере следует найти резьбу подходящего диаметра. Возможны варианты: устройство имеет присоединительный патрубок Ду 1/2 дюйма, а пятивыводной штуцер – 1/4 дюйма и наоборот. В этом случае придется подбирать переходник. Для соединения прибора с гидроаккумулятором удобнее использовать гибкий шланг (резинотканевый или металлорукав). Присоединение к трубопроводу закончено.
Присоединение к электросети
Для подачи питания на крышке прибора есть два отверстия для кабеля. Под крышкой – три клеммника: один для соединения РД с помпой, другой для питающего провода (от розетки 220В), третий – для заземления. Все они отчетливо показаны на фото ниже.
Тем не менее, следует внимательно прочесть пошаговую инструкцию пользователя и точно определить порядок подключения прибора по электрической части. От этого зависит, будет ли работать купленный аппарат.
Настройка
Закончив подключение прибора, можно приступать к его настройке. Для этого не забудьте присоединить к пятивыводному штуцеру манометр. Затем, вооружившись подходящим гаечным ключом и инструкцией пользователя, затягиваем пружины прибора, ориентируясь по показаниям манометра. Выставив требуемое значение параметра включения оборудования (к примеру 1,5 бар), открываем водоразборный кран и ждем, когда РД замкнет цепь управления. Так проверяем и подстраиваем оборудование до тех пор, пока помпа не станет включаться при заданном напоре. Верхний предел настраивается аналогично.
Стрелочные и электронные реле подключаются и настраиваются аналогично. Разница между ними в том, что при настройке последних, не придется подтягивать пружины. Достаточно воспользоваться регулировочными винтами или курсором на панели управления.
Настройка РД – работа несложная, ее можно выполнить самостоятельно.
Эксплуатация электронных приборов
Кроме электромеханического оборудования, потребители используют электронные приборы, которые обладают более точными настройками и современной конструкцией. В каждую модель встроен контроллер, управляющий работой насоса, в зависимости от потока воды. Благодаря этому устройству помпа защищена от работы на холостом ходу, то есть когда в трубе отсутствует вода.
К минусам можно отнести:
- высокую цену;
- повышенное требование к качеству воды.
Но потребители отмечают, что прибор быстро окупается, благодаря надежной и долговечной работе, а установка дополнительных фильтров повышает качество воды. Реле считается обязательной деталью в системе глубинного водоснабжения или при работе насоса со скважины.
Оно обеспечивает наполнение гидравлического бака и стабилизацию давления в системе трубопроводов. Кроме того, регулирующее устройство позволяет полностью автоматизировать процесс подачи воды.
Монтаж станций контроля – что следует знать?
Все шкафы управления насосами обладают сложной конструкцией и работают от электрического питания. Устанавливать, эксплуатировать и обслуживать их требуется строго согласно инструкции, указанной производителем. Существует ряд правил, придерживаться которых нужно, независимо от модели и комплектации шкафа. К этим правилам относится:
- Установка системы должна производиться в помещении, которое защищено от взрывов;
- Влажность и температура воздуха в помещении должна соответствовать указанным производителем параметрам;
- Характеристики шкафа должны соответствовать параметрам всех элементов оборудования;
- Для подключения следует использовать кабель, сечение которого будет соответствовать рекомендациям производителя.
Станции управления, которые используются в быту, подчинены тем же требованиям, что и промышленные системы. Их установка должна производиться в сухом помещении, которое будет удобным для обслуживания агрегатов.
Подключать оборудование необходимо только после окончательной установки системы водоснабжения, проводки кабелей и изолирования контактов.
