Защита скважинного насоса от сухого хода: как выбрать и подключить устройство

Виды датчиков сухого хода и особенности их работы

Дорогостоящие модели насосов уже имеют встроенные датчики защиты от сухого хода. В частности, все насосы от производителя Grundfos уже изначально укомплектованы подобными датчиками. При эксплуатации более дешевых агрегатов датчик сухого хода для погружного насоса приходится устанавливать дополнительно. Попробуем разобраться в тонкостях устройства и работы датчиков сухого хода различных типов.

Всего существуют 3 категории датчиков: реле защиты, датчики уровня, датчики потока воды и ее давления.

Датчики уровня воды

Данная категория оборудования предназначена для измерения фактического уровня воды в колодце или водной скважине. Могут использоваться датчики двух типов:

1. Поплавковый выключатель. Схема подключения датчика сухого хода для насоса должна быть выстроена так, чтобы его контакты были включены в цепь питания двигателя помпы. Поплавок находится на плаву. Когда уровень воды падает, поплавок изменяет свое местоположение, его контакты автоматически размыкаются, в результате чего питание насоса отключается. Это наиболее простой вид защиты, отличающийся надежностью и простотой работы.

2. Датчик контроля уровня воды. Рассмотрим более подробно такой датчик сухого хода для насоса и его принцип работы. Это реле, состоящее из двух отдельных датчиков, опущенных на разную глубину. Один из них погружается до минимально возможного уровня функционирования насоса. Второй датчик размещается немного ниже. Когда оба датчика находятся под водой, между ними течет небольшой ток. Если водный уровень уменьшается ниже минимального значения, ток течь перестает, срабатывает датчик и размыкает цепь питания.

Датчик уровня для насоса

Датчики, осуществляющие контроль за уровнем воды, хороши тем, что позволяют отключать насос еще до того, как корпус агрегата окажется над поверхностью воды. Следовательно, оборудование надежно защищено от повреждения.

Реле защиты

Это электромеханическое приспособление, контролирующее давление воды, протекающей через насос. При падении давления цепь питания насоса размыкается. Реле защиты от сухого хода насоса состоит из мембраны, контактной группы и нескольких проводов.

Мембрана следит за давлением воды. В рабочем положении она разомкнута. Когда давление падает, мембрана сдавливает контакты реле. При замыкании контактов насос отключается. Мембрана срабатывает при давлении 0,1-0,6 атмосфер. Точное значение зависит от выставленных настроек. Падение давления до такого уровня свидетельствует о наличии таких проблем:

давление воды упало до минимального значения. Это может произойти по нескольким причинам. В том числе, потеря производительности самим насосом по причине выработки ресурса;
засорился насосный фильтр;
насос оказался выше уровня воды, в результате чего давление упало до нуля.

Реле защиты может быть вмонтировано в корпус насоса или устанавливаться на поверхности как отдельный элемент. Если система прокачки воды включает в себя гидроаккумулятор, то защитное реле устанавливается совместно с реле давления, перед гидроаккумулятором.

Установка реле защиты насоса от сухого хода при использовании гидроаккумулятора

Датчики потока и давления воды

Существует 2 вида датчиков, контролирующих прохождение рабочей среды через насосный агрегат и обеспечивающие защиту от сухого хода насоса. Это реле протока и контроллеры протока, которые и будут рассмотрены ниже.

1. Реле протока — это устройство электромеханического типа. Они бывают турбинные и лепестковые. Принцип их работы также различается:

В роторе турбинных реле имеется электромагнит, который вырабатывает электромагнитное поле при прохождении воды через турбину. Специальные датчики считывают вырабатываемые турбиной электрические импульсы. Когда импульсы пропадают, датчик отключает помпу от питания;
В лепестковых реле имеется гибкая пластина. Если вода в насос не поступает, пластина отклоняется от своего первоначального положения, в результате чего механические контакты реле размыкаются. При этом питание насоса прерывается. Этот вариант реле отличается простотой конструкции и доступной стоимостью.

Пример датчика потокаТакие блоки выключают насосное оборудование, если отсутствует поток воды и включают его, если давление в системе упало ниже заданного уровня

2. Контроллеры протока (блок автоматики, прессконтроль). Это электронные устройства, отслеживающие одновременно несколько важных параметров водного потока. Они контролируют давление воды, сигнализируют о прекращении ее поступления, автоматически включают и отключают насос. Многие устройства оборудованы обратными клапанами. Высокая надежность обусловила и высокую стоимость данных приборов.

Защита скважинного насоса от сухого хода

Этот прибор состоит из герметичного корпуса, в который помещён свободно перемещающийся стальной шарик и контакты-размыкатели тока. Датчик-поплавок подключается к разрыву питающей электроцепи, точно также, как и поверхностные модификации. Поплавок опускается в воду вместе с погружным насосом, с которым он соединён тросом.

Поскольку такой прибор легче воды, что можно уже понять из названия «поплавок», он всегда стремится всплыть, но тросик не даёт ему это сделать. Поэтому датчик пребывает под таким наклоном, что шарик давит на рычажок замыкателя электроконтактов.

В этом положении оборудование спокойно включается и функционирует. Но когда уровень воды опускается ниже расположения насоса, прибор свободно повисает на крепёжном тросике, и шарик перекатывается на другую сторону корпуса, освобождая подпружиненный рычажок. Контакт размыкается, и подача электричества к двигателю блокируется.

Кроме поплавковых реле, для скважинных модификаций насосов используются и обычные, поверхностные реле. Сравнительно недавно на рынке появились также электронные приборы, отслеживающие изменение уровня воды внутри скважины, и автоматически отключающие подачу электричества насосу.

Схема для погружного скважинного насоса

Чтобы подключить насос к скважине на даче, сначала выбирают водозабор: открытый природный водоем, колодец или бурят водяную скважину. При этом учитывают глубину нахождения горизонтальной жидкости. До 8 м — гидроагрегат закрепляют поверхностно, глубже — опускают в пробуренное отверстие. С учетом глубины погружения, размера диаметра бурки применяют аппарат цилиндрической формы меньшего диаметра.

Подключение погружного насоса своими руками состоит из 3 этапов:

Выбор по техническим характеристикам модели помпы.
Прикрепление троса с электрокабелем автоматики, подъемной трубой.
Закрепление оголовка на корпусе гидроаппарата.

Предпочтение отдают винтовым, центробежным конструкциям, их преимущества:

дешевизна, стойкость к напору;
присоединение дополнительных помп;
синхронная работа с автоматикой;
производительность — высокий КПД с нужным напором.

Глубинный насос для скважины производитель сопровождает таблицей, графиками, которые показывают соотношение напора и литража жидкости на выходе. Если она поднимается с глубины 80 м, согласно таблице, водопроводная сеть получает 30 л. При закачке учитывается прохождение воды по горизонтальному шлейфу: 5 м горизонта соответствуют 1 м высоты напора.

Для погружения водяного аппарата и удержания в скважине применяется стальной трос, который пропускают через 2 верхних отверстия оголовка корпуса. Закрепляют пластиковыми хомутами параллельно электрическому кабелю, водоподъемной полипропиленовой трубе. Труба соединяется внизу разборной латунной, пластмассовой муфтой.

Дизайн комнаты юноши 16 лет

В таком возрасте ребенок, в общем-то, может уже полностью сам решать, что ему нужно. В этот период уже можно полностью отказаться от всех детских деталей в интерьере и перейти к более современным стилям: хай-тек, скандинавский. Мужчинам больше свойственен некоторый минимализм при выборе интерьера.
Цветовая гамма тоже должна быть более уравновешенной. Никаких обоев с цветными картинками. Сейчас модно однотонные обои с акцентированием одной стены при помощи граффити или панно с любимым супергероем, а кто-то отдает предпочтение и горным пейзажам.Сейчас много видов различных гаджетов, которых у ребенка с избытком. Поэтому стоит позаботиться о наличии достаточного количества розеток в комнате. А все провода убрать в специальные ниши, так чтобы они не валялись везде.Если раньше ребенок раньше еще искал себя, то в 16 вероятно его увлечению уже много лет. Оборудуйте ему отдельное пространство для. Так если сын спортсмен, то можно повесить кольцо или организовать турник. Для музыканта важна звукоизоляция. Если ребенок увлекается рисованием или еще чем-то требующим кропотливого труда, то возможно стоит поставить отдельный стол.

Типы применяемых насосов

Ответить однозначно на вопрос, какой насос лучше для скважины, нельзя. Все зависит от финансовых возможностей, условий эксплуатации. На практике применяют различные устройства, предназначенные для подъема воды.

Ручные насосы

Если глубина скважины не превышает 7-8 метров, а требуемый расход невелик, для дачи вполне можно установить ручную насосную установку. Такой насос не требует подведения электропитания, отличается простой конструкцией, его вполне достаточно для обеспечения небольшого дачного участка. Используют такие насосы и при установке на точку водозабора во дворе.

Автоматизировать такую установку, конечно же, не получится, но использовать в качестве резервного насоса вполне можно.

Поверхностные насосные станции

Используются для подачи воды с небольшой глубины. Решая, какой насос нужен для скважины, такой вариант стоит рассматривать только при возможности установки в специально оборудованный кессон или при расположении скважины в подвале. В этих случаях насосная станция с небольшим ресивером (накопительной емкостью) будет весьма эффективной.

Максимальная глубина скважины составляет 7-8 метров, при установке агрегата необходимо особое внимание уделять надежности обратного клапана. Напорная магистраль такого насоса должна быть постоянно наполнена водой, сухой пуск негативно сказывается на долговечности электродвигателя

Выбор моделей поверхностных насосов достаточно широк, можно выбрать модель, производительностью до 100 литров в минуту, с соответствующим накопителем

Выбор моделей поверхностных насосов достаточно широк, можно выбрать модель, производительностью до 100 литров в минуту, с соответствующим накопителем.

Вибрационные насосы

Данные насосы отличаются простой конструкцией, могут применяться для подачи воды с глубины не более 40-50 метров (самые мощные и дорогостоящие модели). Основная масса насосов этого типа относится к бюджетному классу, и имеет соответствующие характеристики. Для установки в скважины рекомендуется применять только современные модели устройств, это связано с тем, что некоторые модификации могут оказывать значительное разрушающее воздействие на обсадную трубу.

Принцип работы основан на высокочастотном колебательном движении мембраны, которая обеспечивает требуемую производительность. Стоит сказать о том, что рабочий ресурс таких насосных установок незначителен, основная область применения колодцы и скважины на песок

На данные устройства стоит обратить внимание, решая каким насосом прокачать скважину, при этом предпочтение необходимо отдавать установкам с нижним забором воды

Погружные центробежные насосы

Устройства данного типа считаются наиболее эффективным оборудованием для установки в скважины. Они могут применяться для установки даже в артезианские скважины значительной глубины.

Существующий ассортимент агрегатов позволяет выбрать погружной насос для скважины с различными параметрами, к преимуществам устройств данного типа относят следующие характеристики:

Высокая производительность при небольших габаритных размерах, существует возможность выбора для скважин всех основных сечений.
Отличные напорные характеристики.
Значительный рабочий ресурс и надежность.
Не оказывает разрушающего воздействия на обсадную трубу.

Насосы данного типа могут комплектоваться различными системами автоматики, они не требуют дорогостоящего обслуживания.

Любая ошибка в подборе оборудования приведет к существенному снижению его работоспособности. По мнению многих экспертов, именно центробежные насосы идеально подходят для обустройства скважин.

Монтаж оголовка

Типовой оголовок имеет простое устройство, его корпус состоит из двух частей, которые соединяются друг с другом через шпильки с гайками, между ними находится кольцо из резины в форме бублика. В верхней крышке имеются отверстия для ввода кабеля электропитания и напорной трубы (последнее расположено по центру), снизу приварен карабин для закрепления троса электронасоса, сверху прикручены два рым-болта для облегчения посадки на скважину.

Монтаж оголовка проводят в таком порядке:

Одевают поверх колонны нижнюю крышку и резиновый бублик, пропускают сквозь оголовок кабель питания через резиновое уплотнение и трубу ПНД, в карабин продевают петлю привязанного к насосу троса.
Опускают в скважинный канал насос с оголовком с помощью троса, привязанного к его рым-болтам, после того как верхняя крышка ляжет на верх колонны, вставляют в ее отверстия 4 резьбовые шпильки.
Ключом закручивают гайки, соединяя верхнюю и нижнюю половины оголовка, при этом кольцо посередине сжимается, плотно фиксируя конструкцию на поверхности трубы.
Обрезают напорную трубу ПНД, надевают на нее проходной и компрессионный фитинг, зажимают трубопровод в оголовке.

Монтаж оголовка

Что делать, если насосная станция замерзла

В качестве заключения стоит коснуться вопроса реанимации насосной станции. Несмотря на четкие инструкции по эксплуатации оборудования только в теплом помещении, ситуации, когда замерзла насосная станция, случаются. Вода может превратиться в лед:

внутри подводной трубы в дом, на границе промерзания почвы;
в подводящих патрубках, идущих от скважины или колодца;
в части трубопровода, непосредственно примыкающего к насосу:
в самых сложных случаях – внутри механики насоса.

Если при инспекции состояния труб и насосной станции обнаружены трещины металла, пластика, элементов конструкции, ремонт сводится к разборке оборудования, части сети водопровода и замене поврежденных деталей, труб. Однако жидкость при замерзании не сразу разрывает металл, и есть ненулевые шансы спасти оборудование.

Порядок действия с трубами зависит от их типа, а также имеющихся в наличии средств и инструментов. Подводы можно разморозить кипятком, стальные трубы прогреть паяльной лампой. Процесс роста температуры должен быть постепенным, чтобы не вызвать повреждений резким изменением.

Совет! Перед тем, как поливать трубы кипятком, их следует обмотать тканью и пролить прохладной водой

Самый действенный, но долгий способ разморозки механики насоса – установка ламп накаливания

https://www.youtube.com/embed/PFPivZkKfPQ. Самый действенный, но долгий способ разморозки механики насоса – установка ламп накаливания

Предмет нагрева нужно поместить в какое-либо ограниченное пространство, например, окружить перевернутой вверх дном коробкой, стенки которой отстоят от источника тепла на 200 и более миллиметров. После этого лампа включается, ее мощность должна составлять не менее 100 Ватт

Самый действенный, но долгий способ разморозки механики насоса – установка ламп накаливания. Предмет нагрева нужно поместить в какое-либо ограниченное пространство, например, окружить перевернутой вверх дном коробкой, стенки которой отстоят от источника тепла на 200 и более миллиметров. После этого лампа включается, ее мощность должна составлять не менее 100 Ватт.

Трубы можно отогреть нагревательным кабелем, который нетрудно приобрести в любом магазине, торгующим электрическими системами отопления. Обмотав замерзший участок и подав на кабель напряжение в 220В, можно быстро и пожаробезопасно разморозить систему. Хорошие результаты применения такого способа наблюдаются и при работе с механикой насоса.

Особенности и разновидности автоматики для насоса

В зависимости от применяемых элементов и их функциональности выделяют три поколения автоматического контроля. Для его организации чаще всего используются следующие устройства:

Блочная автоматика. Принцип работ базируется на изменении напора давления при открывании и закрывании крана.
Панель пуска. Основное предназначение – запуск и отключение скважинного насоса.
Реле давления. Предупреждает выход из строя насоса при прекращении подачи воды. Отключает оборудование при отсутствии напора воды.
Станция управления. Способна отключить оборудование, если отсутствует вода.

Чтобы процесс перекачки было легче контролировать, устанавливаются специальные контроллеры в виде лампочки. Они могут включаться при включении или выключении насосного оборудования, а также при возникновении неисправностей любого характера.

Принцип их работы довольно простой. При открытом кране механизм находится во включенном состоянии. После закрытия крана контроллер продолжает удерживать насос включенным 10 секунд, после чего переходит в режим ожидания. При холостом ходе или в других аварийных ситуациях срабатывает защита.

Преимущества и недостатки контроллеров

Применение контроллеров значительно упрощает процесс использования насосного оборудования. К тому же правильно подобранные механизмы способны предупредит серьезные поломки в случае непредвиденной ситуации. Они имеют компактные размеры, но при этом отличаются функциональностью. Риск влияния человеческого фактора на работу оборудования практически отсутствует.

Не лишены контроллеры и недостатков:

не могут применяться в системе с давлением более 2,2 бар;
некоторые модели рассчитаны на ограниченный поток воды;
электронные платы часто выходят из строя при скачках напряжения.

Наличие автоматики для насосной станции – это залог ее бесперебойной и длительной работы.

Источники

http://okanalizacii.ru/vodosnabzhenie/nasosy-i-stancii/rele-davleniya-vody-dlya-nasosa.html
https://yanashla.com/luchshie-rele-davleniya-dlya-nasosa/
https://o-vode.net/vodosnabzhenie/davlenie/rele
https://belkin-labs.ru/articles/95/
https://bulding.ru/water/water-supply-of-the-pressure-switch-the-water-pressure-switch-for-the-pump-the-device-and-the-principle-of-operation-troubleshooting-by-yourself.html
https://o-vode.net/vodosnabzhenie/davlenie/rele/kakie-neispravnosti-mogut-byt
https://master-water.ru/katalog/nasosy/avtomatika

Устройства защиты от «сухого хода»: разновидности, принцип действия

Для предотвращения возможности «сухого хода» было создано несколько приспособлений, различающихся между собой по устройству и схеме работы:

Реле уровня воды и поплавок. Данные элементы считаются одними из самых эффективных и при этом дорогостоящих. Главное преимущество данного устройства – отключение насоса до начала «сухого хода». Реле представлено следующими элементами: плата, несколько датчиков (один из которых – контрольный) и провода. Устройство работает по простой схеме: при снижении уровня воды датчики, установленные в скважине, подают об этом сигнал. Когда вода опустится до контрольного, закачка воды прекращается. Когда же вода снова поднимется – насос запустится автоматически. Поплавковый датчик (поплавок) – идеальный вариант для закрытых источников воды. Устанавливается выше насоса. Настраивается самостоятельно: нужно лишь отрегулировать длину поплавкового кабеля и расположение датчика в емкости. Кабель подключается к источнику электропитания. Если вода доходит до поплавка, подача электроэнергии останавливается, и происходит отключение насоса.
Реле и датчик давления. Реле подойдет в качестве защиты лишь для насосов с гидроаккумулятором. «Критический» уровень давления в реле невозможно отрегулировать вручную (стандартно он фиксируется на отметке в 0,5 бар). Принцип действия устройства прост: при опускании давления до уровня, отмеченного «критическим», реле размыкает контакт и насос останавливается. На практике же преимущественная часть бытовых насосов способна работать в нормальном режиме при давлении от 1 бар. Поэтому можно с уверенностью говорить о том, что реле сработает лишь тогда, когда подача воды будет полностью прекращена. Датчики действует более эффективно: они подают сигнал об опасном уровне воды при падении давления до 1 бар.
Датчик протока воды. Представляет собой пружинный клапан со встроенным магнитом (с одной стороны) и микропереключатель. Датчик измеряет поток воды, пропускаемый насосом. При сильном водном потоке происходит сдвигание клапана, и он замыкается с переключателем. Насос приводится в действие. Если давление воды снижается, клапанная пружина разжимается и тот разъединяется с переключателем. Данное устройство применяется для защиты повысительных насосов небольшой мощности.
Мини АКН. Используется для защиты однофазных насосов и регулирует их работу в зависимости от показателей тока и мощности устройства. Мини АКН пользуется большой популярностью ввиду таких достоинств как: малое количество потребляемой энергии, эффективная защита насоса, надежность, простота монтажа и эксплуатации.

Причины неисправности

Владельцы скважинных насосов наиболее часто сталкиваются с такими неисправностями:

Устройство перестало выкачивать воду из скважины. Любая дешевая техника ломается в кратчайшие сроки. Другие комплектующие установленной системы водоснабжения нередко могут быть повреждены в связи с подобными проблемами;
Насос при погружении в скважину не функционирует. Нередко причиной неисправности могут стать проблемы с тросом. Желательно устанавливать на насос нержавеющий фиксирующий трос, чтобы он мог прослужить как можно дольше;
Устройство работает с перебоями, постоянно появляются какие-то шумы. В таком случае желательно оборудовать систему защиты от сухого хода. Желательно своевременно смазывать все комплектующие. Без соблюдения таких простых правил моет образоваться эрозия в рабочих системах у винтов, либо колес;
Гидроудар возникает по причине проблем с работой обратного клапана. В подобных ситуациях нужна замена этого устройства;
Обратный клапан вышел из строя, и насос перестал функционировать;
Мембранный аккумулятор вышел из строя, в проводке возникли определенные неисправности.

Техника может перегреваться, если будет работать «всухую». Шланг скважинного насоса тоже нужно осматривать время от времени.

Устройство и принцип работы механизма

По своему устройству, реле давления могут быть механическими или электронными. Приборы механического типа более распространены, за счет своей надежности, износоустойчивости и простоты. Механическое реле требует минимума усилий при настройке и выполняется при подключении на месте.

Реле представляет собой небольших размеров коробку с пружинными механизмами, отвечающими за допустимые колебания давления. В корпусе устройства расположены контакты электродвигателя и регулировочные элементы (Рис 1). К ним относятся: большого размера гайка со шпилькой, которая отвечает за удерживание большой пружины и маленькая гайка со шпилькой для небольшой пружины. Силой натяжения большой пружины устанавливается минимальное допустимое давление. При помощи небольшой пружины, регулируется разница.

Фактическое давление воды передается в устройство при помощи специальной мембраны. При минимально допустимом значении, она ослабляет натяжение пружины. Впоследствии замыкается электрическая цепь и включается двигатель насоса. Он работает вплоть до достижения максимально допустимого значения, после чего цепь размыкается, а двигатель автоматически отключается.

Электронное реле, является полноценным устройством управления работой насоса. Прибор включает в себя элемент плавного запуска, защиту срабатывания сухого хода, а также настройку верхнего и нижнего порога включения насоса в режиме эксплуатации. Из преимуществ перед механическим реле, можно выделить лишь меньшие габариты электронного прибора, а также принцип регулировки. Регулировочные болты расположены на корпусе электронного реле и имеют маркировку величины показателей.

Рис 1. Устройство прибора реле давления

Защита скважины: почему так важно не допустить работы скважинного насоса на сухом ходу

Рекомендации по монтажу и настройке

Правила установки реле в систему

Порядок самостоятельной регулировки