Как настроить автоматику для скважины

Настройка реле давления для скважины — виды реле, устройство, подключение

Водозабор из скважинного источника погружным или поверхностным электронасосом — основной способ обеспечения водой частных домов при отсутствии централизованной водопроводной магистрали. При монтаже насосного оборудования и приборов автоматики один из важных этапов проведения работ — настройка реле давления для скважины.

Стоит отметить, что на рынке представлен довольно широкий ряд различных моделей напорных реле от отечественных и зарубежных производителей, отличающихся своим конструктивным исполнением. При этом отрегулировать любой механический прибор своими руками не так сложно при знании общего принципа его функционирования и наличии измерителя давления — манометра.

Рис. 1 Монтажная схема водоснабжения с погружным насосом

Приборы автоматики для организации водозабора из скважин

Любая система индивидуального водоснабжения из скважинного источника обязательно включает в себя следующие элементы:

Электронасос. В зависимости от расстояния водного зеркала от поверхности земли, объема водозабора, используют различные виды насосного оборудования.

В основном для всасывания воды применяет погружные электронасосы и их поверхностные аналоги как отдельно, так и в составе насосных станций.

Практически все модели погружных и поверхностных электронасосов работают по центробежному принципу действия. При такой конструкции вода всасывается рабочим колесом через центральный патрубок и выталкивается в боковое отверстие.

Гидравлический аккумулятор. Гидроаккумулятор – неотъемлемая часть любой водозаборной системы. Прибор представляет собой металлический бак, внутри которого размещена резиновая бутылкообразная мембрана.

При заполнении водой эластичная камера гидробака растягивается и давит на водные массы с определенным физическим усилием, что создает в системе необходимый рабочий напор. Также гидроаккумулятор нейтрализует гидравлические удары, создает некоторый запас воды и определяет своим объемом частоту циклов включения-отключения электронасоса.

Рис. 2 Схема подключения насосной станции для организации скважинного водоснабжения

Реле давления воды. Гидравлическое реле отвечает за автоматизацию работы всей водоснабжающей системы. Оно замыкает и размыкает контакты в линии электропитания насоса в зависимости от напора воды в водопроводной магистрали.

Реле сухого хода. Так как любой погружной насос не может функционировать вне водной среды из-за перегрева обмотки электродвигателя и соответственно ее перегорания, в цепь его электропитания дополнительно устанавливают защитное реле. Оно подает питание на насосный агрегат при наличии в магистрали водного потока и размыкает цепь при отсутствии воды.

Стоит отметить, что настройка порога срабатывания прибора сухого хода зависит от аналогичных параметров реле давления и находится за его нижней границей.

Манометр. Обязательный прибор любой водоснабжающей системы, необходимый для настройки автоматических приборов и контроля ее напорных характеристик.

Стоит отметить, что многие производители выпускают разнообразные модели перечисленных выше приборов. В некоторых модификациях реле давления для насоса и манометр совмещены в одном корпусе, во многих электронных конструкциях отсутствует гидроаккумулятор или его объем невелик. Также в электронных приборах все приведенные узлы нередко располагаются в одном блоке.

Фильтры. Фильтры всегда актуальны при использовании скважин на песке. В водопроводную магистраль устанавливают приборы грубой очистки и устройства картриджного типа.

Рис. 3 Разновидности механических гидрореле

Принцип работы механического реле давления

Как следует из названия, реле давления воды в системе водоснабжения обязано реагировать на ее напор. Как в механических, так и многих электронных моделях, для этих целей используют эластичную мембрану, расположенную за резьбовым патрубком прибора.

Если рассмотреть конструктивное устройство популярного механического прибора марки РДМ-5 с порогами срабатывания 1,4 и 2,8 бар, включенного в цепь питания насоса, то можно наблюдать следующую картину.

При повышении давления мембрана прогибается во внутрь и давит через ряд промежуточных элементов (тонкостенный металлический диск с двумя заостренными толкателями) на металлическую пластину, которая в свою очередь связана с контактной площадкой.

В определенный момент контакты размыкаются и подача питания на электронасос прерывается.

Во время водопотребления напор в водопроводе постепенно понижается, резиновая мембрана возвращается в свое исходное состояние и перестает давить на металлическую пластину, связанную с контактной группой.

В результате внутренние контакты замыкаются и электропитание вновь подается к погружному насосу, который начинает втягивать воду.

Рис. 4 Реле в составе типовой насосной станции

Характеристики гидрореле

Основные параметры любого реле давления — его диапазоны рабочих температур и регулировок напорных характеристик.

Некоторые агрегаты рассчитаны не только на функционирование в магистралях водоснабжения, но и на работу в системе отопления и горячего водоснабжения частного дома. В этом случае диапазон их рабочих температур доходит до 95 °С, что намного превышает стандартный порог в 40 °С.

Относительно напорных характеристик для индивидуальных домов этажностью не более трех вполне достаточно использования прибора с верхним порогом 5 — 7 бар для создания комфортного напора на высоких этажах в 3 бара.

С такими параметрами выпускают широкий ряд гидравлических реле, в случае необходимости не так сложно найти прибор и с более высоким порогом срабатывания до 20 бар.

Практически на всех установленных приборах указывают их степень защиты от проникновения посторонних веществ IP. Цифровой индекс 44 говорит о том, что приборы защищены от попадания внутрь объектов размером более 1 мм, а также капель и брызг под любым углом.

В характеристиках реле также указывают ток в амперах, на который оно рассчитано. Прибор следует подбирать с таким расчетом, чтобы этот показатель превышал максимальное токопотребление насоса.

При монтаже гидрореле учитывают размеры его резьбового подсоединительного патрубка. Обычно он оснащен наружной или внутренней резьбой, накидной гайкой типа американка, измеряемых в дюймах, основные типоразмеры — 1/4, 1/2 и 1 дюйм.

Рис. 5 Электронные реле

Конструктивное устройство типового реле давления

Обычно механическое гидрореле помещают в корпус из пластика с легкосъемной крышкой. Благодаря этому оно имеет надежную изоляцию от протекающего по контактной группе электрического тока.

Если снять верхнюю крышку, к примеру, прибора марки РДМ-5, то под ней можно обнаружить контактную группу и наклонную горизонтально расположенную металлическую пластину. На последней располагаются две подпружиненные шпильки с регулировочными гайками.

Шпилькой с пружиной большого размера задают верхний и нижний пороги срабатывания гидрореле, рядом с ней обычно ставят символ Р.

Вращая гайку на малой подпружиненной шпильке задают разницу между порогами срабатывания — дельту давлений, которая отмечается символом ΔР.

В стандартном приборе марки РДМ-5 диапазон изменения напорных характеристик составляет 1,0 — 4,6 бара.

Также внутри гидравлического реле находится клеммная колодка с зажимными винтами, при помощи которой следует подключать токоведущие провода.

Рис. 6 Конструкция и внешний вид модели РДМ-5

Как подключить реле

Если в системе водоснабжения частного дома используют поверхностную насосную станцию, то вопросов с подсоединением реле не возникает — все ее узлы смонтированы в едином блоке.

Для подключения прибора обычно используют практичный пятивходовой фитинг, к которому одновременно подсоединяют гидрореле, вход и выход водопроводной магистрали, манометр и гидроаккумулятор.

При использовании реле в магистрали с погружным электронасосом, прибор придется монтировать отдельно. Для его установки применяют переходные фитинги с резьбовыми патрубками нужного размера.

Так как пятивходовая арматура не позволяет подключить реле сухого хода, дополнительно используют еще один тройник.

В современных индивидуальных домах для организации холодной водоподачи чаще других используют трубы из полипропилена, для подключения к ним арматуры с металлической резьбой применяют переходные фитинги пластик-металл. Их несложно подсоединить к латунной арматуре – тройникам, крестовинам, фильтрам, шаровым кранам.

Электронасос подключают через гидрореле проводом с сечением, рассчитанным на максимальный ток его потребления. В самом приборе имеются клеммы для подсоединения заземляющего провода.

Рис. 7 Электрическая схема и пример подключения РДМ-5 (М – электродвигатель насоса, L1, L2 – провода электропитания)

Настройка реле давления для скважины

Перед проведением работ определяют, какие пороги отключения и включения насоса необходимы для оптимального функционирования системы водоснабжения.

Общепринятым считают показатели для одноэтажных домов нижнего порога в 1,5 бара и верхнего в 3 бара.

Далее устанавливают правильное давление в гидравлическом баке. Типовой гидроаккумулятор имеет сзади ниппель, при помощи которого в него можно закачивать воздух автомобильным или велосипедным ручным насосом.

Установлено, что давление в гидроаккумуляторе должно быть настроено примерно на 10% меньше нижнего порога срабатывания реле.

Поэтому манометром проверяют напор воздуха внутри гидробака и при необходимости его спускают или подкачивают до значений 1,3 — 1,4 бара.

Далее приступают непосредственно к регулировке порогов срабатывания реле, проводя операции в следующей последовательности:

• К установленному в водопроводную магистраль реле подсоединяют провода питания электронасоса и включают агрегат, подразумевая, что все элементы системы уже окончательно смонтированы вместе с фильтрами, арматурой, гидроаккумулятором и манометром.
• Насос начинает закачивать воду и в определенный момент выключается при достижении определенного напорного порога. Воду сливают и фиксируют нижний порог на манометре.
• Затем вращают регулировочный винт рожковым или торцевым ключом на большой шпильке с учетом того, что ослабление пружины вызывает снижение нижнего (верхнего) порогов, а ее сжатие приводит к их повышению.

Рис. 8 Настройка реле давления для скважины РДМ-5

• После того, как был выставлен нижний порог срабатывания, приступают к регулированию разницы между нижним и высшим значением при помощи вращения гайки на малой шпильке. Стоит отметить, что ее поджимание ведет к увеличению дельты.
• При установке разницы между порогами срабатываний в 1,5 бара снова по манометру проверяют верхний и нижний показатель. Они могут сместиться в ту или иную сторону, для получения нужного значения снова вращают гайку в необходимом направлении на большой шпильке. Не исключено, что перечисленные операции придется повторять несколько раз, не забывая о том, что зажим гаек приводит к повышению нижнего (верхнего) порога и дельты.

При регулировке реле следует придерживаться заводских настроек. Не рекомендуется устанавливать слишком низкую дельту менее 1-го бара — это приведет к неоправданно частым включениям насосного агрегата. Обычно специалисты рекомендуют настроить разницу между порогами в диапазоне 1,2 -1,7 бара.

Рис. 9 Реле в обвязке глубинных насосов

В настоящее время для водоснабжения из скважин используют широкий ряд погружных насосов и поверхностных станций, одним из основных элементов которых является реле давления. Перед эксплуатацией обычно все приборы механического типа приходится настраивать вручную, если пользователю не подходят их заводские установки. Регулировка и настройка реле давления для скважины своими руками не вызывает особых сложностей, для этого необходимо лишь иметь простой гаечный ключ и манометр для контроля.

Источник

Для чего и как правильно производится регулировка давления воды в насосной станции?

Начальную наладку параметров насосной станции производит завод изготовитель. Возникает вопрос, можно ли и нужно владельцу трогать настройки, когда, как и каким инструментом это делать.

О том, нужна ли регулировка давления воды в насосной станции, как ее произвести, читайте в статье.

Зачем нужна настройка датчика регулятора?

Давление воды в насосной станции влияет на интенсивность поступления воды из крана потребителю. Если хозяева хотят совместить экономное расходование воды с комфортом ее использования, тут и может потребоваться регуляция давления.

Регулировать или нет — как определить?

В случае, когда оборудование покупается в собранном виде, необходимо убедиться, что давление в насосной станции находится в допустимом диапазоне.

Стандартные заводские настройки лежат в пределах:

• включения – 1,5-1,8 атм.;
• выключения – 2,5-3 атм.

Далее остается проверить, устраивают ли такие параметры семью.

Изменяют параметры системы также, если начинают чувствовать дискомфорт во время пользования водопроводом. Потребитель, для которого удобен средний напор для мытья посуды и принятия душа, выберет низкий порог включения двигателя.

Когда человек активно пользуется гидромассажным устройством, хочет, чтобы ванная и стиральная машина заполнялись водой максимально быстро, ему необходима интенсивная работа станции с частым включением мотора.

Если насос включается при открытии крана и выключается только при его закрытии, это говорит об отсутствии дополнительного напряжения в системе. Из гидроаккумулятора либо вышел воздух, либо в нем прорвана резиновая груша (мембрана).

На какие параметры настраивать станцию водоснабжения?

При первом запуске системы запоминают показания манометра в моменты включения и выключения насоса. Смотрят в паспорте на изделие предельные значения давления в водопроводе. Обычно они лежат в диапазоне 1,5-3 бар.

Ориентиры для определения нового рабочего диапазона манометра:

• максимальный объем воды, который случается использовать;
• предыдущее давление;
• диаметр трубы;
• количество подключений насоса в час.

Примерный расход жидкости из разных потребляющих приспособлений:

• умывальник — 360 кг/ч;
• душ — 600 кг/ч;
• туалет — 250 кг/ч;
• стиральная машина — 600 кг/ч;
• посудомоечная машина — 500 кг/ч;
• система для полива — 1000 кг/ч.

Просчитав ожидаемый расход воды, проще всего воспользоваться таблицей ниже для определения значения давления, с которого стоит начать регулирование:

Давление включения насоса должно быть не меньше, чем 110% от давления воздуха в гидроаккумуляторе.

Пошаговая инструкция, как отрегулировать своими руками

Настройка проводится при выключенном электропитании. Для проверки результата станцию подключают к сети.

Инструменты

Регуляция системы производится выставлением реле. Инструмент для работы потребуется нехитрый:

• торцевой или рожковый ключ;
• отвертка.

Подготовка

Реле давления находится в черной коробочке возле манометра.

Принцип его работы заключается в замыкании и размыкании электрических контактов. Поэтому вначале:

1. Выключают электропитание.
2. Отвинчивают отверткой шуруп, находящийся в колпачке.
3. Снимают с устройства кожух.

Процесс

Под крышкой реле находятся две пружины: большая и маленькая. Давление в водопроводе действует на них посредством мембраны. Именно от натяжения пружин зависит 2 положения реле.

Действия регулировки:

1. Затягивание гайки на большой пружине увеличивает давление выключения. Выбирают направление вращения гайки. 1 оборот гайки изменяет значение нижнего показания манометра приблизительно на 0,4 бара (1 атм. ≈ 1 бар). Ослабив или подтянув на глаз пружину, включают систему и снимают показания контролирующего прибора.
2. Если предыдущие действия не привели к желаемому результату, продолжают регулирование большой пружины. После удачной попытки переходят к настройке маленькой пружины.
3. Эта пружина выставляет разницу между нижним и верхним показаниями манометра исправного оборудования. Изменение регулируемой ею характеристики требует приблизительно в 2 раза меньше оборотов, чем настраивание большой пружины на ту же величину. Сжимание маленькой пружины приводит к увеличению диапазона работы системы при выключенном моторе. Результаты регулирования проверяются аналогично предыдущему случаю, в реальных условиях работы станции. Теперь сразу можно проверять нижнее и верхнее значение манометра.

После выставления контрольных значений манометра рекомендуется проследить, чтобы насос запускался не чаще, чем 30 раз в час.

Как проверить результат?

Для того, чтобы узнать точно, к чему привели гаечные манипуляции, необходимо создать реальную рабочую обстановку. Начинают сливать воду и внимательно следят за расположенным рядом манометром, фиксируя его показания в моменты включения и выключения.

Нужно ли повторять процедуру?

Пересматривать отрегулированные параметры может потребоваться лишь в случае изменения режима эксплуатации оборудования.

К этому могут вынудить следующие ситуации:

• изменение количества членов семьи;
• передача установки вместе с домом или дачей новым жильцам;
• установка гидроаккумулятора другого объема.

Для того, чтобы поддерживать стабильную работу системы в соответствии с настройками, 1 раз в квартал проверяют количество воздуха в накопительном баке.

Видео по теме статьи

Регулировка реле давления насосной станции представлена в видео:

Заключение

Информация, которую нужно запомнить:

1. Бытовое применение насосной станции – забор воды из скважины, водоема, централизованной системы водоснабжения и подача ее по трубам в здание.
2. При первом включении оборудования проверяют соответствие его режима работы допустимым нагрузкам и логическим ограничениям.
3. Давление выключения мотора не должно превышать такого значения, которое способна создать помпа, иначе насос никогда не выключится.
4. Для того, чтобы двигатель включался, нижнее положение стрелки манометра не должно показывать значение меньшее, чем давление воздуха в баке.
5. Объем воздуха в гидроаккумуляторе контролируют каждые 3 месяца.
6. Проверенные настройки иногда необходимо менять.

Источник