Автоматика для погружных и скважинных насосов. Использование насосных станций. Преимущества использования гидробака

Автоматика для погружного насоса

Пробурив скважину на воду на дачном участке, обычно, приступают к ее обустройству, ведь воду нужно поднять с глубины и подать в дом. Но мало просто подвести ее, нужно собрать систему автоматического водоснабжения и правильно ее настроить. От настройки зависит ее срок службы, а также ресурс глубинного насоса. Возможно, вы не знали, но зачастую скважинный насос выходит из строя по причине расстроенной автоматики.

Всеми установками и настройками занимаются специалисты из буровой организации и вам, как обычному дачнику, не обязательно тратить время на это. Но если вам интересно знать, как работает автоматика для скважины с погружным насосом, нужен ли гидроаккумулятор, какие причины отказов системы и прочее, то сейчас мы все расскажем.

Автоматика для насоса с гидроаккумулятором

Наиболее часто встречающийся вариант автоматики насоса именно с гидроаккумулятором потому, как не требует больших финансовых затрат и полностью решает вопрос с водоснабжением. Гидроаккумуляторный бак представляет собой емкость, внутри которого резиновая мембрана, этот бак ставят в кессоне или в доме.
Схема автоматики для скважины с гидроаккумулятором выглядит так: насос качает воду из скважины в гидробак, тем самым растягивает мембрану, пока не вырастет давление до заданной величины, затем реле давления размыкает контакты и насос отключается. Далее, пошел водоразбор, давление в системе начинает падать, но насос выключен. Как только давление упало ниже заданного уровня, реле давления замыкает контакты и насос начинает снова качать воду.
И так до бесконечности.

• Нужно место для гидроаккумуляторного бака.

Мембранный бак 100 л или 50 литров

Наиболее популярный объем гидробака это 100 литров, но есть и более компактные - 50 л. Часть дачников отказывается ставить 100 литровый гидроаккумуляторный бак потому, что им 50 литров кажется достаточным объемом. Давайте узнаем, чем лучше мембранный бак на 100 литров:

• Так как в баке установлена резиновая мембрана, в которой и содержится вода, а за мембраной воздух, то полезный объем бака максимум 70%.
• Из этих 70% бак не может выдать всю воду, ибо ему нужно поддерживать давление в системе. Он позволит упасть давлению, например, на 1 атм., а это может быть около 30 литров.
• Чем больше объем гидроаккумуляторного бака, тем реже будет включаться погружной насос для докачки воды, а значит, ваш насос дольше прослужит.

Автоматика для насоса без гидроаккумулятора

Можно построить автоматику без гидроаккумулятора, но для этого вам нужен погружной насос с частотным преобразователем. В таких случаях все равно ставят маленький бачок литров на 5, чтобы вода шла сразу после открытия крана потому, как у насоса имеются задержки при включении, пусть даже секундные.
Обычный глубинный насос может быть либо включен, либо выключен, в то время как насос с частотным преобразователем умеет подстраиваться под режим текущего водопотребления и выдавать больше или меньше воды. Открыв кран, насос включится, и будет качать воду, открыв 2 крана, будет сильней качать и так далее, пока не достигнет максимума своих возможностей.
Ярким примером такого насоса является Grundfos SQE, а также трехфазные насосы , к которым можно купить блок управления с частотным преобразователем.

• Не нужно ставить гидроаккумуляторный бак.

• Цена насоса с частотным преобразователем существенно выше.

Автоматизация при низком дебите скважины

Иногда встречаются скважины, дебит которых не способен обеспечить дом водой и чтобы выйти из этой ситуации, нужно установить, где-нибудь в подвале, большую емкость для воды. В таком случае система автоматического водоснабжения будет работать не по давлению, а по уровню.
Схема ее работы выглядит так: скважинный насос качает воду в емкость, а в ней поплавок, когда поплавок поднимется до установленного уровня, он замкнет контакты, подаст сигнал на блок управления, который выключит насос.
Тоже самое и в обратную сторону: уровень воды упал до установленного значения, идет сигнал на блок управления и глубинный насос включается. Все просто.

Вместо поплавка могут использоваться нижний и верхний электроды. Как только вода затопит верхний электрод, он подает сигнал на блок управления, который отключит погружной насос. Тоже самое и в обратную сторону: упал уровень ниже второго электрода, блок управления включает скважинный насос.
Качать воду из емкости в систему будет второй насос.

Ресивер для скважины

Наверное, худшим решением будет использование емкости с водой где-то на чердаке, в виде своеобразного ресивера. Он будет стоять на высоте 3 метра от крана, и давление воды будет 0.3 атм. Никакая техника работать не будет, и нормально пользоваться водой у вас не получиться. Чтобы давление было в порядке, нужно ставить водонапорную башню Рожновского на высоту 20-30 метров. Естественно, на дачном участке Московской области это нереализуемо и в этом нет никакой необходимости.

Причины отказов автоматики скважины

Автоматику нужно всегда настраивать и контролировать потому, что замембранное давление в гидроаккумуляторном баке со временем стравливается, через микро-щели, через что угодно, но давление неизбежно упадет. Затем, начинается частое включение погружного насоса с гидроаккумулятором или что-либо еще.
Буровая компания прописывает пункт о необходимости периодического обслуживания системы. Но так как это стоит денег, то никто ничего не обслуживает, и эксплуатируют, пока не появятся проблемы или не сгорит насос.
Из-за расстройства системы, насос может включаться не вовремя. Например, из бака успела выйти вся вода, а погружной насос еще даже не включился, тут вода и перестала идти. Потом насос включается и заново наполняет бак, в это время все работает нормально, пока опять из бака вода полностью не сольется, и так по кругу. Вот почему вода из скважины идет рывками. Еще одной причиной рывков воды является неправильно подобранный насос, производительность которого чуть больше, чем дебит скважины .
Также, через какое-то время, выгорают контакты на реле давления вследствие постоянных переключений и в один момент оно просто не включится. Проблема разрешается путем замены реле давления на такое же новое.
Если автоматика с блоком управления, то здесь причин множество и без специалистов из сервисного центра лучше туда не лезть.

Каждый человек всю свою жизнь пытается обустроить свое жилище разными удобствами. Из всех, главными считают свет и воду. Имея свой дом или дачу, не всегда есть возможность провести коммунальное водоснабжение. Единственным вариантом для проведения воды в жилище является собственный источник ее добычи.

Гидроаккумулятор, подключенный к скважине, обеспечит бесперебойное водоснабжение

На земельном участке пробивают скважину или роют колодец. Но и это не дает возможности пользоваться водой в самом жилище. Для создания таких удобств нужно подключить специальное оборудование — погружной насос и гидроаккумулятор. С их помощью можно легко обеспечить свой дом или дачу чистой и главное бесплатной водой.

Применение гидроаккумулятора в водопроводной системе жилища

Прежде чем воспользоваться советами специалистов и обычных пользователей гидроаккумуляторов, о подключении устройства к своей системе водопровода, следует знать о его предназначении. Гидроаккумулятором или гидробаком, называют емкость с камерами для воды и воздуха, разделенными между собой мембраной. Такое оборудование имеет 2 патрубка. Один для подачи воды, а другой для ее отвода. Вода, которая в него подается и образует давление. Для того чтобы мембрана не разрывалась, во вторую камеру закачивают воздух обычным ручным насосом. Из-за полученного сопротивления, подача воды к санузлам регулируется давлением, которое создается в гидробаке. Благодаря этому важному элементу водопроводной системы, каждый может получить сильный напор воды без перебоев.

Погружной насос — главный добытчик воды

По мере снижения давления в гидроаккумуляторе, вступает в работу погружной насос. Именно этот аппарат является главным добытчиком воды. Он подает ее из колодца или скважины до тех пор, пока давление в гидробаке не достигнет своего предыдущего состояния. Объем бака гидроаккумулятора оберегает насос от частых включений. Это сохраняет срок его работы. Так как гидронасос – оборудование дорогостоящее, его работа в паре с гидробаком высокоэффективна. А если объем резервуара большой, то при отключении света или при поломке насоса, ваш дом будет обеспечен запасом воды.

Типы гидроаккумуляторов

Подключаемый к водопроводной системе гидробак, работает независимо от вида источника добычи воды. Для скважины или колодца, функции устройства не меняются. Он оберегает трубопровод от перепадов давления воды и стабилизирует ее подачу. Так как устройство удобное в пользовании и не имеет серьезных недостатков, его начали применять не только в таких условиях. Сегодняшние гидробаки используют для:

• подачи холодной воды;
• подачи горячей воды;
• улучшения работы отопительных систем.

По своей конструкции, они имеют некоторые отличия. Это связано с разными областями их применения.

Для горячей воды и отопительных систем, используемые детали гидробака выдерживают помимо давления еще и высокую температуру.

Устройство таковых типов гидроаккумуляторов мы не рассматриваем, так как для нашего случая, нужен лишь один аппарат – для холодной воды. После прочтенной информации необходимо знать, как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу.

Подключение гидробака к системе водоснабжения

Гидроаккумулятор можно использовать в паре как с поверхностным, так и с погружным насосом. Для каждого вида есть своя схема подключения. Решив использовать погружной насос, необходимо знать о последовательности операций, которые вам необходимо сделать:

Обратный клапан защищает погружной насос от давления воды гидробака

1. На выходе насоса устанавливают обратный клапан. Он нужен для защиты погружного аппарата от давления воды гидробака.
2. Обратный клапан соединяют со шлангом и устанавливают насос в скважину или колодец. Делать это необходимо правильно, используя измеритель глубины. Насос опускают в воду на веревке, так чтобы расстояние до поверхности было не менее 30–40 см.
3. Шланг выведенный из колодца или скважины соединяют со штуцером. Он необходим для разветвления потоков воды. Штуцер имеет пять выходов.
4. Подключают к оставшимся 4 выходам штуцера: гидроаккумулятор, реле давления, монометр и трубопровод.
5. Проводят трубопровод в жилище.

Подключенные части такой системы водопровода максимально герметизируются. Для этого популярно использование специальной ленты фум.

Наладка оборудования водопроводной системы

Как подключить гидроаккумулятор к скважине или колодцу, мы уже разобрались. Но важным вопросом остается наладка оборудования, при которой система водоснабжения будет работать эффективно. Основным элементом, требующим внимания, является реле давления. Несмотря на свою внешнюю простоту устройства, наладка этого узла водопроводной системы может занять много времени. Часто это происходит по причине малого количества знаний в этой сфере. Специалист сделает эту операцию за вас быстро. Но если же вы хотите обойтись без посторонней помощи, то вам необходимо знать о некоторых правилах.

Для настройки реле давления, вам необходимо снять крышку с устройства. Под ней вы увидите 4 болта и такое же количество пружинок. Они расположены попарно и обычно делятся на маленькие и большие. Именно с помощью этих болтов регулируется включение и выключение насоса. По нормам, написанным в инструкции аппарата, разница между режимами работы и отдыха составляет 2 атмосферы. Регулируя нужную пару винтов, устанавливается это значение. Но сделать это не так просто.

Следует знать, что:

1. В рабочем состоянии насоса, одна из гаек вращается до тех пор, пока он не выключится.
2. Операции по регулировке давления производятся при открытых кранах в доме. Внимательно следите за показателями манометра. Зафиксируйте на какой отметке погружной насос включается.
3. По необходимости регулируют минимальное давление воды в трубах, вращая верхние гайки. И не переставайте следить за манометром. Соблюдайте установленные в инструкции нормы при регулировке.
4. После установки включения насоса, нижней парой гаек устанавливается показатель давления для отключения насоса.
5. Делайте регулировку до тех пор, пока разница между включением и выключением не составит 2 атмосферы.

Кроме этих нюансов наладки реле давления, больше проблем не должно возникнуть. Если соблюдена правильная схема подключения гидробака к погружному насосу, напор воды в вашем доме будет стабильным.

Применение нескольких гидроаккумуляторов

Владельцы загородных домов часто жалуются на нестабильную работу электросети. Жизнь в таких условиях не приносит удовольствия человеку. Особенно эта проблема касается тех земельных участков, на которых есть собственный источник воды. Установленный в доме гидроаккумулятор большого объема, не обеспечит жителей дома водой на длительное время. При долгих перебоях со светом, бак по мере его использования опустошается. Чем длительней пользование водопроводом, тем слабее подаваемое давление. И через некоторое время, вода в гидробаке заканчивается.

Откачка воды вручную — опасный метод

Возникает вопрос, что можно сделать в такой ситуации. Вариантов несколько. Первый – самый простой. Набирать воду вручную, используя ведра и занося их в дом. Кроме затраченных на это сил и полученного неудобства, такой метод может быть опасен. Риск есть в том случае, если колодец или скважина не оборудованы отмостками и лебедками. В темное время суток, при отсутствии освещения человек рискует получить травму или упасть в шахту колодца.

Другой вариант решения проблемы отсутствия запаса – покупка нового гидроаккумулятора большего объема. Но существуют недостатки этого метода. При установке нового элемента водопроводной системы, придется заново настраивать реле давления. Эта процедура хоть и разовая, но требует определенных навыков. Второй недостаток – стоимость. Гидроаккумуляторы большого объема дорогие. Иногда покупка двух гидробаков по 40 литров обойдется вам дешевле, чем один на 80. Исходя из этого недостатка, основывается третий метод решения проблемы наличия в доме воды при отключении света.

Если жителям дома запаса воды не хватает, можно дополнительно установить один или несколько гидроаккумуляторов.

Схема подключения остается прежней. В уже созданную систему водоснабжения устанавливается тройник. Размещается он рядом с трубкой вывода воды первого гидробака. Используя пластиковые трубы или шланги, все элементы подключаются к тройнику. Первый выход направлен к одному гидробаку, второй – к другому, а третий – ведет к штуцеру. Помимо затрат на покупку дополнительного гидроаккумулятора, такой метод не имеет недостатков. Но, а к преимуществам относят: увеличение объема запаса воды, легкую установку и отсутствие повторной настройки давления.

Эксплуатацию подземного водозабора делает комфортной не только его правильное обустройство или грамотная подвеска скважинного насоса. Решающее значение имеет вариант подключения, который обеспечит наилучшее использование его возможностей и максимальный контроль над работой, не допускающий возникновения форс-мажоров.

В данной статье мы расскажем, что представляет собой блок управления скважинным насосом, и рассмотрим, какие варианты подключения насосного оборудования наиболее рациональны.

Автоматика для насоса

Пот термином «автоматика» подразумевается совокупность датчиков и реле, осуществляющих контроль силовой части оборудования и различные виды его защиты. Главная цель: уберечь насос и его мотор от воздействий, способных вывести механизм из строя, а так же систематизировать его работу.

Широкое распространение приобрели две схемы управления насосным оборудованием. Одна из них включает в себя внедрение в водопроводную сеть накопительного резервуара (гидроаккумулятора (см. )).

В этом случае, управление осуществляется по уровню воды в нём. Вторая схема предполагает контроль давления непосредственно в напорном трубопроводе.

Контроль по уровню жидкости

Схема с накопительным баком ориентирована на своевременное накопление воды в резервуаре. От него она подаётся на коллектор или дополнительный (насос второго подъёма). Кстати, баков так же может быть несколько — это зависит от протяжённости трассы трубопровода или этажности здания.

Итак:

• Выглядит система так: внутри ёмкости устанавливают специальный электрод – так называется датчик уровня, и он, с помощью реле отслеживает нижний и верхний уровни воды. На минимальном уровне насос включается, и резервуар заполняется до тех пор, пока вода не достигнет верхней отметки. Необходимые уровни задают датчику перед подключением сети.
• Данные схемы используют не только в частных водопроводах, но и в поселковых водопроводных сетях, питающихся из общей . Датчики-электроды устанавливают в крупных резервуарах, а гидроаккумуляторы бытового назначения оснащаются поплавковыми выключателями.

• Этот вариант не столь надёжен, как электроды, но его применение обусловлено малым рабочим ресурсом. Поэтому, в таких системах предусматривается и аварийный слив – на случай, если автоматика не сработает. Поплавковыми датчиками нередко оснащаются и сами насосы, например: дренажные, ведь они погружаются в накопительный колодец, уровень жидкости в котором тоже нужно отслеживать.
• В целом, схема подключения с накопительным резервуаром вполне надёжна, и обеспечивает стабильность рабочего режима насосного оборудования. На крупных скважинах, где роль накопительного резервуара играет водонапорная башня, подача насоса определяется глубиной водозабора и высотой башни.
• При этом одноразовый цикл закачки воды, равен сумме объёма резервуара и объёма текущего расхода. Таким образом, вероятность кратковременных включений насоса исключается, что значительно продлевает срок его службы.

• Это касается и малых систем водоснабжения, питающихся из неглубокого водозабора, например: мини-скважины (). В них для подачи воды нередко используют бытовые насосные станции, представляющие собой агрегат с насосом, мембранным баком и автоматикой в сборе.

И тут, как вы понимаете, главным условием стабильности работы системы является не цена или бренд насосного оборудования, а его грамотный подбор под параметры системы, и, конечно же, квалифицированное проведение пуско-наладочных работ.

Контроль над давлением в трубопроводе

В данной схеме, главным является датчик давления, и работа насосного агрегата направляется его командами. Реле ставят на трубопроводе, и настраивают на два основных показателя: давления, при котором насос должен запускаться, и верхней границе, достигнув которой ему следует отключаться.

• Вариант подключения, который вы видите на фото снизу, характерен для систем с индивидуальной скважиной, и нередко совмещается с первым вариантом, где присутствует мембранный бак. При малых объёмах расхода воды, так гораздо проще поддерживать необходимое давление в сети, а так же свести к минимуму возможность возникновения гидроударов.

• Огромное значение имеет правильная настройка датчика, которая бы соответствовала и размеру ёмкости, и напорным характеристикам насоса. Необходимо, чтобы заданные границы давлений находились внутри диапазона рабочих параметров насоса, что позволит снизить частоту его запусков. На этот счёт, инструкция производителя даёт свои рекомендации, и при внедрении оборудования в систему, их нужно чётко придерживаться.
• Естественно, что реле давления делятся на промышленные и бытовые. Первые могут и не иметь шкалы настройки, обозначающей диапазон давлений — их настройка производится через манометр. Есть более надёжные варианты, отличающиеся высокой точностью настройки, и работающие через внешний пускатель.

• Тип реле подбирается, исходя из расчётной мощности сети, и оказывает решающее значение при выборе автоматики и схем подключения. Бытовые датчики давления позволяют подключить насос к сети напрямую, не используя сложных схем — видео в этой статье ознакомит вас с данным процессом.
• Это самый простой, а потому и дешёвый способ подключения, но следует заметить, что на этом его преимущества и закончились. Такая экономия ведёт к перегрузке реле, которое быстро выходит из строя.
• Заменить-то его несложно, хотя реле тоже стоит денег. Проблема в том, что владелец сети, не будучи специалистом, вряд ли сможет восстановить настройки, и самостоятельно осуществить проверку режима её работы.

А это уже может привести к поломке насоса, со всеми вытекающими отсюда последствиями: демонтаж, ремонт и переустановка скважинного насоса. Поэтому, когда речь идёт о насосном оборудовании, стремление всё делать своими руками, может быть чревато.

Системы защиты насоса

Наибольшую опасность для насоса представляют перепады напряжения в электрической сети и перегрев двигателя. В руководстве по эксплуатации любого агрегата должно быть указано номинальное напряжение и допустимые отклонения.

Возьмём, к примеру, насос скважинный SN 60 85 Oasis – у него однофазный двигатель, рассчитанный на напряжение 220/230В. Для европейских производителей это стандартный номинал, и его придерживаются так же многие азиатские страны, как в данном случае, Таиланд. Трёхфазные двигатели обычно рассчитаны на 400В.

Реле напряжения и тока

Проще всего обеспечить стабильное напряжение – произвести подключение скважинного насоса через трансформатор с соответствующей мощностью. Но это удовольствие не самое дешёвое: недёшево стоит и сам стабилизатор, и электроэнергия, которую он тоже потребляет.

Поэтому, в автоматические системы управления насосами, имеются в виду бытовые варианты, практически всегда встроено реле напряжения. При отклонении показателей от заданного диапазона, оно отключает мотор. В 3х-фазных двигателях, реле может контролировать асимметрию или последовательность фаз.

Перегрузка двигателя

От перегрузки двигатель обычно защищён дополнительно токовым тепловым реле, которое настраивается в соответствии с номинальным током насоса. Но проблемы у двигателя могут возникнуть не только в связи с электропитанием, но и вынужденной работой «всухую».

• Такой защитой оснащают все насосы, и она может осуществляться в двух вариантах. Первый – это всё тот же поплавковый датчик, о котором говорилось выше. Он не позволит насосу работать, если уровень воды снизился до минимальной отметки, а значит, насосу не грозит режим «сухого хода».

• В некоторых моделях, таких, как скважинный насос 4 block 2 13 от известного итальянского производителя, наряду с поплавком устанавливают специальное реле. Оно отслеживает значение тока, либо сдвиг фаз тока в двигателе.
• Получается двойная защита: если поплавок по какой-то причине не сработал, и в проточной части уже нет воды, которая в погружных моделях является и охлаждающей жидкостью, и смазкой для подшипников – двигатель отключается благодаря команде реле. Подобный казус может случиться, если мощностные характеристики насоса превышают дебит скважины.
• Если это единичный случай, то ничего страшного не произойдёт, но если насос вынужден постоянно работать в таком режиме – надолго его не хватит. Так что двойная защита никогда не помешает. Практически все производители предлагают для своих моделей те или иные варианты пускозащитных устройств, которые дублируют встроенную защиту насоса.

• Есть блоки с печатными платами, которые осуществляют контроль через встроенные в них датчики – все те, о которых было сказано выше. Как правило, они настроены на определённые значения, и изменить эти параметры уже невозможно. Если плата вышла из строя, то проще купить новый прибор, чем заменить её.
• Наиболее сложными конструктивно, являются пускозащитные устройства на базе контроллеров, являющимися, по сути, микропроцессорами. Они улавливают малейшие изменения условий работы двигателя: температуру, сопротивление обмоток статора, последовательность чередующихся фаз — что уже говорить о перепадах напряжения.
• Кроме того, они позволяют осуществлять контроль учёта потребляемой энергии и рабочего времени. Такое устройство может быть подключено к компьютеру и настраиваться через него. Это дорогостоящие варианты, и используют их, в основном в тандеме с насосом большой мощности.
• В этом случае, использование такой автоматики экономически целесообразно, так как расходы на возможный ремонт насоса, могут значительно превысить стоимость защитного устройства. Стоит сказать, что установить и настроить его без соответствующего специалиста, вряд ли получится.

• Самый лучший вариант защиты для бытового насоса — это использование . Принцип его работы достаточно прост. Электрический ток, попадая на платы, выравнивается с помощью встроенного стабилизатора. Преобразователь быстро оценивает показатели насоса и подаёт ему энергию точно в таком количестве, какое требуется для безопасной работы.
• Главное достоинство этого устройства заключается в том, что оно контролирует число оборотов двигателя, не позволяя увеличивать скорость вращения ротора, и тем самым, оберегает его от перегрузок. А они непременно возникают, когда сила тока возрастает.
• Инверторный блок управления насосом включает в себя не только частотный преобразователь, но и весь необходимый комплекс защитных датчиков. Он обеспечивает не только аварийное отключение, но и плавный запуск и выключение агрегата, что предупреждает возникновение гидроударов в трубопроводе.

А ещё, установка инвертора избавит от необходимости внедрения в систему гидроаккумулятора – вот вам и экономия.

Конструктивная защита скважинного насоса

Мы говорили о встраиваемых и подключаемых защитах для насосного оборудования. Но есть ещё и защита конструктивная, ориентированная, в основном, на уменьшение негативных последствий абразивного воздействия примесей в воде, на рабочие органы насоса. Наглядным примером такого решения являются скважинные насосы с «плавающими рабочими колёсами».

• В основном, это многоступенчатые модели для глубоких скважин, с диаметром корпуса не менее 4 дюймов (или 100 мм). Колёса в них не зафиксированы жёстко на валу, а могут перемещаться вдоль него, от одного направляющего аппарата к другому. Вот за это они и получили своё название «плавающие». Лишённый лишней нагрузки, вал может быстрее вращаться, благодаря чему улучшаются напорные характеристики агрегата.

• Сам вал подвешен на осевой опоре, а опорой для колёс являются кольцевые бурты направляющих аппаратов. В целях снижения трения между ними, в нижних и верхних сегментах рабочих колёс установлены опорные шайбы. Для их изготовления используются нечувствительные к трению композитные материалы.
• Давление, создаваемое усилием и собственным весом колес, передаётся на осевую опору вала, затем на направляющий аппарат и корпус. С целью уменьшить механическое воздействие песка на осевые опоры, изготовители стараются уменьшить количество опор в секциях.

Таким образом, достигается и ещё один положительный эффект: в полости рабочей камеры появляется дополнительное пространство, что даёт возможность увеличить количество ступеней, а соответственно, и мощность агрегата.

Гидроаккумулятор — устройство исключительно полезное, как для организации автономного водоснабжения, так и для улучшения характеристик системы, подключенной к центральному водопроводу. Мастер, обладающий хотя бы минимальным опытом выполнения сантехнических работ, без проблем установит гидроаккумулятор своими руками.

Конструкция гидроаккумулятора проста, как и все гениальное. В корпус металлического бака вставлена резиновая прокладка конической, грушевидной или другой формы. Прокладку или мембрану чаще всего изготавливают из бутила, который обладает значительным запасом прочности и устойчив к постоянному растяжению и воздействию воды.

Этот материал также характеризуется высокими антибактериальными свойствами и соответствует всем гигиеническим нормам. Вода, поступающая в емкость, удерживается этой прокладкой, со стенками металлического корпуса она не контактирует. С оборотной стороны корпуса установлен ниппель, который позволяет закачивать внутрь емкости воздух.

Галерея изображений

Вода и воздух разделены прокладкой. Подкачивая или стравливая воздух, можно регулировать давление, которое он оказывает на воду. В результате вода поступает в систему под давлением, а это обеспечивает необходимый напор. Обязательный для гидроаккумулятора элемент — манометр, с помощью которого контролируют текущее давление в емкости. Оптимальными показателями давления в воздушном отсеке гидроаккумулятора считаются 1,5-2,0 атмосферы.

На схеме наглядно показано устройство гидроаккумулятора. В верхнюю часть поступает вода, которая удерживается резиновой мембраной, а в нижнюю часть подкачивается воздух, который обеспечивает необходимый напор воды

Везде, где нужен хороший напор, установка гидроаккумулятора будет более чем актуальна. А требования к хорошему напору постоянно возрастают. Например, для нормальной работы автоматической стиральной машины или посудомоечного агрегата может понадобиться не менее 0,7-2 атмосфер. А душевая кабинка с гидромассажем или знаменитая ванна с джакузи будет нормально работать только при четырех атмосферах.

Сразу же стоит отметить, что избыточное давление в водопроводной системе — не самое полезное явление, поскольку таким образом создается дополнительная и совершенно ненужная нагрузка на конструкции. Это уменьшает срок их эксплуатации и приводит к возникновению протечек, поломок и других проблем. Хотя во время опрессовки системы давление может достигать даже 10 атмосфер, рабочие показатели лучше всего оставить на уровне в 4-5 атмосфер.

Гидроаккумуляторы различаются по объему, а также они могут быть ориентированы горизонтально или вертикально. Для систем отопления предназначены гидробаки, рассчитанные на работу при высоких температурах

Даже если в доме не имеется современной бытовой техники, чувствительной к напору воды в водопроводе, гидроаккумулятор все же может пригодиться. На верхних этажах высотных зданий напор воды в водопроводе бывает очень и очень слабым. Гидроаккумулятор позволяет эффективно решить проблему такого рода.

Вместительность гидроаккумулятора может варьироваться в пределах 5-100 л. Конечно, чтобы запасать воду, это очень скромные цифры. Если есть необходимость всегда иметь солидный запас воды, лучше использовать накопительный бак достаточного объема.

При организации автономного водоснабжения гидроаккумулятор используют в сочетании с погружным или поверхностным насосом. Насосом закачивает воду в бак до тех пор, пока давление не достигнет определенного, заранее установленного уровня. После этого оборудование отключается в автоматическом режиме.

Вода убывает, давление снижается, достигает минимального уровня. В этот момент насос снова включается и работает до тех пор, пока опорожненная прежде емкость не заполнится водой. Чтобы регулировать работу такой системы, используют реле давления. Это позволяет сократить число включений/выключений насосного оборудования до минимума, что значительно увеличивает его служебный ресурс.

Галерея изображений

Вход для подачи воды в гидроаккумулятор оборудован специальным патрубком, который установлен на резьбовом соединении. Современные модели таких устройств относительно не сложно разобрать и затем собрать, выполнив необходимое обслуживание, замену элементов или другие виды ремонта. Если гидроаккумулятор установлен правильно, то для его техобслуживания сливать воду из водопроводной системы не придется.

Выбирая гидроаккумулятор, следует обратить внимание на диаметр патрубка и сравнить его с размерами водопроводной трубы. Специалисты уверяют, что чем точнее эти показатели, тем меньше гидропотерь будет в системе. Если же диаметры конструкций не совпадают, придется использовать переходник.

Вода имеет свойство испаряться, что может повлиять на показатели давления в устройстве. Чтобы стравить такой избыточный воздух на гидроаккумуляторах большой емкости — около 100 л — устанавливают клапан. Модели небольшого объема такого устройства не имеют. Рекомендуется установить в системе клапан или тройник, который перекроет подачу воды к водопроводу и позволит удалить избыток воздуха.

Установка, подключение, настройка

Понимание того, как устроен и работает гидроаккумулятор, позволит правильно выполнить его установку, грамотное подключение и точную настройку. Из этого устройства в течения дня производится забор воды и ее подкачка. В результате агрегат постоянно находится под влиянием рабочего процесса, в ходе которого он шумит и вибрирует. Этот момент следует учитывать, выбирая место для его установки.

Галерея изображений

Правила установки гидроаккумулятора

Сначала необходимо выбрать по максимуму подходящее место. Быть оно должно достаточно просторным, особенно если используется бак большого объема. После установки емкости вокруг нее должно оставаться достаточно пространства, чтобы мастер мог свободно осмотреть устройство, выполнить мероприятия по его техобслуживанию и ремонту, а при необходимости — демонтировать и разобрать агрегат.

Чтобы погасить вибрацию, гидроаккумулятор следует установить на прочном основании, например, на бетонной плите. Поверхность основания следует тщательно выровнять по уровню. Между основанием и корпусом гидроаккумулятора ставят резиновые прокладки, которые должны частично погасить вибрацию.

Как подключить устройство

Соединение гидроаккумулятора с водопроводом выполняют через специальный штуцер на пять выходов. Именно через этот элемент к патрубку гидробака будут присоединены остальные элементы системы, а именно:

• водопроводная труба;
• источник забора воды (например, погружной насос);
• манометр;
• реле давления.

Штулцер может быть установлен как непосредственно на патрубок гидробака, так и на переходной элемент в виде жесткого шланга. Решение следует принимать исходя из того, в каком месте установлен гидробак и насколько удобно подключать к нему остальные коммуникации. Манометр, реле давления и остальные элементы подключают с помощью резьбовых соединений. Разумеется, все они должны быть хорошо загерметизированы и уплотнены с помощью льняной нити, ФУМ-ленты или другого подходящего материала.

Чтобы подключить гидроаккумулятор к водопроводной системе, а также установить манометр и реле давления, используют специальный штуцер на пять выходов

Реле давления также следует подключить к сети и к насосу, который используется для подачи воды. Для этого под крышкой корпуса прибора имеется две пары контактов. Они обычно подписаны как “насос” и “сеть”. Если таких отметок не имеется, а у мастера, который подключает реле, нет опыта выполнения электро-монтажных работ, стоит попросить о консультации профессионального электрика.

В ходе проверки работы гидробака все резьбовые соединения проверяют на герметичность. Для этого достаточно ощупать патрубки штулцера и убедиться, что они остаются сухими. Если же течь обнаружена, следует провести повторные работы по уплотнению и герметизации.

Очень часто гидробак является частью насосной станции, в состав которой также входит поверхностный насос, манометр и реле давления.

Гидроаккумулятор в сочетании с поверхностным насосом чаще всего используется в виде уже готовой насосной станции. Это практически готовый к установке агрегат, включающий и сам гидроаккумулятор, и реле давления, и поверхностный насос, и манометр. Остается только подключить насос к источнику воды, а гидробак — к водопроводной системе дома. После этого необходимо обеспечить насосную станцию электропитанием, а также грамотно настроить реле давления.

Схематически подключение насосной станции можно представит в виде следующих шагов:

1. Подготовить прочное основание в подходящем для монтажа месте.
2. Установить насосную станцию на основание.
3. Измерить и скорректировать давление воздуха в опорожненном гидроаккумуляторе.
4. Установить на выходной патрубок гидроаккумулятора штуцер с пятью выходами.
5. Подключить к выходу штуцера трубу поверхностного насоса.
6. К другому выходу подключить водопроводную трубу.
7. Наполнить гидроаккумулятор водой.
8. Проверить наличие/отсутствие течей в местах резьбовых соединений.
9. Настроить реле давления.

Поверхностный насос используют в системе автономного водоснабжения частного дома далеко не всегда. Владельцам глубоких скважин приходится использовать специальные погружные насосы. Процесс подключения гидроаккумулятора к снабжающей водой системе с подобным насосом выполняют по следующей схеме:

1. Опустить подготовленный к работе погружной насос в источник воды (скважину, колодец и т.п.)
2. Соединить напорный шланг или водоподающую трубу насоса к штуцеру на пять разъемов.
3. Соединить патрубок гидроаккумулятора с одним из выходов штуцера.
4. Установить манометр и реле давления.
5. Подключить гидроаккумулятор к водопроводной системе дома.

При соединении гидробака с погружным насосом следует учесть обязательно предусмотреть установку обратного клапана, который предотвратит обратный отток воды в скважину при отключении насоса.

Несколько важных моментов

С целью уменьшить влияние вибрации на водопроводную систему для подключения гидроаккумулятора используют специальный гибкие переходники. Следует учитывать, что на этом участке, между водопроводом и гидроаккумулятором, недопустимо уменьшение просвета соединительных конструкций, поскольку это ухудшит гидротехнические характеристики системы.

Чтобы уменьшить влияние вибрации, которая возникает при работе гидробака, рекомендуется использовать специальные гибкие подводы. Их размеры не должны быть меньше, чем диамер выхода, к которому выполняют подключение

Первичное заполнение бака водой рекомендуется выполнять очень медленно. Дело в том, что при длительном хранении до продажи резиновая мембрана, выполненная в виде груши, могла просто слипнуться. Резкий поток воды может разорвать прокладку, а при слабом напоре она аккуратно расправится. Еще один действительно важный момент — перед подачей воды в гидроаккумулятор рекомендуется полностью удалить воздух из той части, в которую будет закачана вода.

Сразу же после распаковки купленного аккумулятора, и/или непосредственно перед его подключением рекомендуется измерить давление воздуха, который закачан внутрь. Этот показатель должен составлять 1,5 атм, именно так накачивают гидроаккумуляторы при изготовлении. Но во время хранения на складе перед продажей утечка части этого воздуха — явление совершенно естественное.

Самый надежный вариант для таких измерений — обычный автомобильный манометр с подходящей шкалой градации, т.е. позволяющей провести замеры с точностью до 0,1 атмосферы. Как показала практика, использовать для этих целей дешевые китайские модели из пластика не стоит, их точность оставляет желать кардинальных улучшений. Электронные модели чувствительны к состоянию окружающей среды, и это слишком дорогостоящий вариант для обычного гидроаккумулятора.

Каким обязано быть давление воздуха в заполненном водой гидробаке? Все зависит от ситуации. Давление в 1,5 атмосфер обеспечит вполне приличный напор воды в водопроводной системе. Но следует помнить, что чем выше давление, тем меньше объем воды, хранящийся в баке. Если необходим и солидный запас воды, и хороший напор, имеет смысл поискать бак большого объема.

Для контроля давления воздуха в гидравлическом баке рекомендуется использовать обычный автомобильный манометр, который позволяет проводить измерения с точностью до 0,1 атмосферы

Рекомендуется, чтобы в гидроаккумуляторе рабочие параметры давления воздуха были меньше, чем минимальные показатели давления, которое вызывает включение насоса, примерно на 0,5-1,0 атмосферу. Иногда поступают иначе.

Давление воздуха в гидроаккумуляторе оставляют на уровне 1,5 атмосферы, как устанавливают на заводе, а значение минимального давления или давления включения рассчитывают как 2,0-2,5 атмосферы, т.е. к давлению воздуха в пустом баке — 1,5 атмосферы — прибавляют эту разницу в 0,5-1,0 атмосферы.

Избыточное давление не слишком хорошо отражается на целостности элементов гидробака, но и низкое давление воздуха в нем не полезно. Если снизить этот показатель до уровня менее одной атмосферы, мембрана будет прикасаться к стенкам бака. Это приведет к ее деформации и быстрой поломке.

Для регулирования реле давления предназначены две пружины. С помощью первой выставляют давление отключения насоса, а с помощью второй — разницу между максимальным и минимальным давлением

После того, как система установлена и подключена, необходимо провести настройку реле давления. Для этого под корпусом имеются две регулировочные гайки с пружинами. Порядок регулировки реле давления обычно подробно описан в инструкции, которая прилагается к прибору.

Правила эксплуатации и ремонта

Подключить и настроить гидроаккумулятор правильно — это только половина дела. Чтобы устройство работало длительное время, его необходимо правильно эксплуатировать, а также периодически выполнять профилактический осмотр и обслуживание. Инструкции предписывают проводить профилактические осмотры дважды в год, но практика показывает, что этого недостаточно.

Проверять состояние гидроаккумулятора следует каждые три месяца. С такой же периодичностью рекомендуется наблюдать за настройками реле давления, чтобы при необходимости исправить их. Некорректная работа реле создает дополнительные нагрузки на всю систему, что может сказаться и на состоянии гидроаккумулятора.

Если во время осмотра на корпусе устройства обнаружены вмятины или следы коррозии, эти повреждения необходимо устранить. Сделать это лучше всего как можно раньше, иначе коррозионные процессы будут развиваться, что может привести к нарушению целостности корпуса гидроаккумулятора.

Важная мера профилактики — проверка давления в самом гидробаке с помощью манометра. При необходимости в устройство следует подкачать нужное количество воздуха или стравить его избыток. Если это не помогает и новые показания манометра не соответствуют ожидаемым, значит, либо нарушена целостность корпуса гидроаккумулятора, либо повреждена его мембрана.

Если мембрана, установленная в гидроаккумуляторе, износилась, можно попытаться заменить ее новой. Для этого устройство придется демонтировать и разобрать

Некоторым умельцам удается обнаружить и заделать места повреждения корпуса, но далеко не всегда такой ремонт долговечен и надежен. Резиновый вкладыш или мембрана — слабое место гидроаккумулятора. Со временем она изнашивается. Заменить мембрану новым элементом можно и в домашних условиях, но для этого придется полностью разобрать и заново собрать гидроаккумулятор.

Выбирая подходящее место для установки гидроаккумулятора, следует помнить, что оно должно быть достаточно просторным, чтобы осуществлять техническое обслуживание устройства

Если домашний умелец сомневается в своих силах в этой области или не имеет достаточного опыта, он может нанести устройству еще больший вред, чем прежняя поломка. В такой ситуации лучше обратиться в сервисный центр.

Полезное видео по гидроаккумуляторам

Обзор работы гидроаккумулятора на 50 литров представлен в следующем видео:

В этом видеоматериале наглядно продемонстрирован порядок регулировки давления в гидробаке и настройки реле давления:

Преимущества использования гидроаккумулятора очевидны, поэтому все чаще это устройство находит применение и в частных домах за городом, и в квартирах мегаполиса. Если агрегат установлен и подключен правильно, он будет долгие годы работать без поломок и перебоев, обеспечивая семью качественным водоснабжением.

Правильно подобранный скважинный насос с автоматикой является «сердцем» всей системы водоснабжения. При этом работа автоматического блока важна ничуть не менее, чем функционирование самой водоподъемной части.

В нашей статье мы опишем основные принципы, по которым регулируется работа такого оборудования, и приведем несколько советов, которые будут полезны мастерам при самостоятельной проектировке и сборке систем.

Основы автоматического регулирования

Насос, установленный в самой скважине, способен эффективно выполнять только одну функцию, а именно – осуществлять подъем воды на заданную высоту. Однако работать в таком режиме постоянно необходимо .

Во все остальное время важно, чтобы поток воды был под контролем.

• Естественно, что вручную регулировать работу насосной системы не получится, поскольку насос находится под землей на значительной глубине . По этой причине управление осуществляется по принципу обратной связи — автоматика для скважинного насоса воспринимает те или иные параметры, и соответственно вносит коррективы в работу насоса.
• Примером такой регулировки может являться запуск двигателя помпы при снижении давления в системе . Как только расход воды приводит к понижению давления, информация подается на управляющий блок и включается подкачка.

Обратите внимание!
Чтобы это происходило реже, а не после каждого включения крана, в систему устанавливается специальный ресивер.
За счет особенностей конструкции он обеспечивает плавность пуска, что очень экономит ресурс насосной части.

• По точно такому же принципу работают гидроаккумуляторы : как только резервуар заполняется до определенного уровня, насос отключается, и подача воды прерывается.
• Важной задачей насосной автоматики является защита устройства : при необходимости (работа без воды, загрязнение песком или илом) оно отключается, что предотвращает его поломку. Учитывая, что цена у качественных моделей немаленькая, эта функция может быть весьма полезной.

Ниже мы рассмотрим упомянутые здесь примеры регулировки более подробно.

Типы автоматики

Регулировка по давлению

Для индивидуальных скважин предпочтительной является установка комплекса оборудования, которое осуществляет регулировку по уровню давления в системе. Для этого в контур ресивер мембранного типа, способный компенсировать гидроудары и поддерживать избыточное давление в трубах.

Регулировка осуществляется таким образом:

• Реле давления (смонтированное отдельно или входящее в состав автоматической насосной станции) настраивается на два показателя: уровень, при котором включается подача воды, и уровень, при котором насос отключается.

• Чтобы избежать слишком частого включения, настраиваемые пределы выбирают в соответствии с производительностью насоса и характеристиками ресивера.
• Для максимально качественной работы следует использовать промышленные реле (XMP от Telemecanique, MDR от Condor и аналогичные). Они выдерживают ток значительной величины (15-16 А) и оборудуются надежными контактами. Минус профессиональных реле заключается в отсутствии градуировки: для настройки используется манометр, что отрицательно сказывается на точности.

• Бытовые устройства более просты в использовании, однако отличаются меньшей надежностью. Если у вас нет соответствующего навыка – лучше не пытаться выполнить настройку своими руками, а оставить эту задачу профессионалам.

Совет!
При использовании бытовых реле специалисты советуют применять дополнительную автоматическую защиту, установленную в отдельном шкафу управления,

Регулирование в зависимости от уровня

Контроль уровня заполнения емкости необходим в том случае, если водоснабжение организовано с использованием резервуара на водонапорной башне или гидроаккумулятора на чердаке.

При этом регулировка обеспечивается за счет функционирования довольно простой системы:

• Внутри резервной емкости с водой устанавливаются несколько электродов — так называемых датчиков заполнения.
• При изменении уровня воды электроды соответственно замыкаются или размыкаются.
• Как только вода достигает верхней отметки, реле контроля отключает насос, и подача воды прекращается.
• При достижении нижней отметки помпа активизируется, возобновляя подачу воды в бак.

Вместо электродов подобные системы иногда оборудуются так называемыми поплавковыми выключателями. Однако эти устройства менее надежны и обладают небольшим резервом работы.

Обратите внимание!
В любом случае инструкция рекомендует устанавливать на резервуаре системы аварийного слива, либо же монтировать отдельный блок сигнализации при переполнении.

Системы регулировки, «завязанные» на уровень воды в емкости, чаще используются при массовом водоснабжении. Насосы для скважин с автоматикой уровневого типа служат значительно дольше, поскольку режим их работы отличается большей стабильностью. Также экономии ресурса способствует отсутствие кратковременных пусков.

Защитные механизмы

Еще одной важной функцией систем регулировки является защита самого механизма. Автоматический скважинный насос обычно комплектуется несколькими предохранительными устройствами, что позволяет сохранить его в рабочем состоянии даже при больших нагрузках.

Основными причинами, приводящими к поломке аппарата, являются:

• Повышение либо понижение напряжения в сети.
• Работа электрического двигателя при экстремальной нагрузке в течение продолжительного времени.
• «Сухой ход», т.е. функционирование насосной части без воды.

Каждая из этих причин должна быть устранена:

• Для стабилизации электропитания используются реле, обеспечивающие контроль напряжения. При скачках тока подобное устройство просто отключает насос. Современные модели дополнительно оснащаются реле временной задержки, которое препятствует частому включению аппарата при серии скачков напряжения.

Обратите внимание!
В промышленных системах водоснабжения могут использоваться стабилизаторы тока, однако их применение довольно затратно.

• Чтобы двигатель не перегревался при больших нагрузках, используется так называемое тепловое токовое реле. При этом настройка данной детали осуществляется таким образом, чтобы ее параметры соответствовали номинальным характеристикам насоса.
• Защита от сухого хода все чаще встраивается в сам насос. Подобная регулировка называется «косвенной»: помпа отключается тогда, когда проточная часть начинает работать вхолостую. Однако при этом повышается уровень износа всех деталей.
• Более надежной является регулировка работы : как и в случае с резервуаром, могут использоваться либо датчики, либо поплавки.

Все указанные механизмы могут собираться как на безе печатных плат, так и на базе микропроцессоров. Процессорные системы авторегулировки являются более надежными, однако они стоят куда дороже, да и настройку их должны осуществлять профессионалы.

Вывод

Автоматизация скважин оборудованных электропогружным насосом позволяет существенно оптимизировать все процессы работы. При этом мы не только сократим расходы электроэнергии, но и уменьшим износ самого водоподъемного устройства. Более подробную информацию по данной теме содержит видео в этой статье.