Как автоматизировать работу дренажного насоса ↑
Управление дренажным насосным оборудованием всегда осуществляется по изменению уровня жидкости. Есть несколько вариантов устройств, но все они функционируют путём подачи или отключения питания (цепь разрывается или замыкается). Рассмотрим самые распространённые решения для дренажных приборов.
Способы применения поплавковых выключателей
Поплавковый выключатель ↑
Универсальное устройство, которое позволяет управлять насосами, когда необходимо откачивать жидкость или наполнять резервуары. Поплавковый выключатель представляет собой небольшой герметичный бокс из пластика со стационарно подсоединённым трёх- или четырёхжильным кабелем длиной до 10 метров. Именно таким типом автоматики снабжены простые бытовые насосы, но «поплавок» можно купить и отдельно.
Устанавливают поплавковый выключатель погружением в перекачиваемую жидкость, его прикрепляют к стенке ёмкости или фиксируют на силовом кабеле насоса. Чтобы более точно выставить диапазон рабочего уровня, на провод выключателя надевается и фиксируется скользящий груз. Меняя длину кабеля между выключателем и огрузкой, устанавливают оптимальные моменты срабатывания поплавка.
По сути, поплавковый выключатель является одновременно датчиком уровня и коммутирующим устройством. Работает он очень просто. Внутри корпуса с положительной плавучестью по специальному каналу свободно движется металлический шарик. При поднятии/опускании поплавка под углом около 45 градусов шар уходит в крайнее положение и ударяет по клавише двухпозиционного микровыключателя, который, в свою очередь, запитывает цепь, либо разрывает её.
Кондуктометрические датчики уровня ↑
Принцип работы такой системы управления основан на электропроводности перекачиваемых жидкостей. Электроды из нержавеющей стали погружают в воду. Один из них, контрольный, должен всегда находиться в воде, а другие, сигнальные, монтируют на своих уровнях. Между ними по рабочей среде постоянно передаются малые токи. Если вода достигает нижнего сигнального датчика, то между ним и контрольным электродом появляется прослойка из воздуха (который не проводит электричество), что сразу же улавливает управляющий блок. А когда вода поднимается до верхнего датчика, воздух, наоборот, вытесняется жидкостью, и сигнальная цепь замыкается.
Если поплавки могут работать как с пультом, так и самостоятельно, то такая автоматика обязательно комплектуется выносным блоком управления. Именно к нему поступают сигналы о состоянии слаботочных цепей внутри резервуара, а затем уже контролер отдаёт команду на срабатывание коммутирующего устройства (например, магнитного пускателя) для включения/выключения насоса. Кстати, многоэлектродные датчики могут управлять несколькими насосами, срабатывающими одновременно или поочерёдно, в том числе установленными в разных резервуарах.
В системе могут использоваться кондуктометрические датчики с несколькими электродами (для отслеживания большого количества уровней), но также возможны конфигурации, где функционирует только один электрод. Такая вариативность позволяет собрать автоматику для дренажного насоса своими руками, которая будет наиболее эффективной для конкретных условий. В любом случае кондуктометрические устройства управления надёжнее и намного точнее, чем системы контроля с поплавковыми выключателями.
Назначение и функции шкафов управления
Основное назначение распределительных конструкций – управление электрическими двигателями насосов любого вида: дренажных, погружных, скважинных.
Схема управления дренажным насосом демонстрирует варианты регулировки одного, двух и трех дренажных насосов
Без погружного насоса невозможна работа систем отопления, водоснабжения, пожаротушения, а шкаф управления дренажным насосом необходим для автоматизации откачки жидкости.
Если нет опыта работы со шкафами управления, настройку и ввод в эксплуатацию лучше доверить специалисту
Установив шкаф управления скважинным насосом, владелец дома обретет отдых и покой, так как дальше работу оборудования будет контролировать электронная «начинка».
Будет обеспечен и плавный безопасный пуск электродвигателя, и регулирование частотного преобразователя. Такие параметры, как давление, уровень воды и температура также будут находиться под наблюдением.
На данной схеме хорошо видно, где должен находиться шкаф управления насосами и как он совмещен с системой подачи воды
Если используется шкаф управления двумя насосами, то функции его еще шире:
- в аварийной ситуации с одним насосом он оперативно подключает второй, резервный;
- выравнивает изнашиваемость агрегатов, регулируя их сменную работу;
- при простое одного из механизмов предотвращает его заиливание;
- дает возможность ручной блокировки одного из насосов;
- содержит программы управления двумя и более агрегатами;
выдает информацию по каждому механизму в отдельности.
На схеме показана схема взаимодействия панели управления и скважинного насоса с сопутствующим оборудованием
Видео описание
В этом видео показано, как правильно настраивать реле давления: Следует устанавливать автоматику только в том случае, если в ней есть необходимость. Например, для автономной системы отопления. Для полива участка в летние сезоны автоматика не нужна. Для этого хватит простого насоса. Насос, который имеет производительность выше, чем дебит скважины (отдача) будет подавать воду рывками, что может привести к поломке.
Блок управления автоматикой следует размещать в сухом месте, чтобы не окислились контакты внутри системы и не произошло замыкание. Также место должно быть легкодоступным которому, так как в случае выхода из строя или при смене настроек будет неудобно подходить к блоку, если он загорожен.
Следует проводить периодическое обслуживание блока автоматики (настройку, проверку на работоспособность, замену деталей). Это требуется потому, что при неправильной работе и не своевременном включении мотора в насосе выгорают контакты, и он перестаёт работать.
Сервисное обслуживание блока автоматики Источник mhs-perm.ru
Установку электронной автоматики следует проводить только при наличии опыта. Если его нет, то лучше обратиться к специалистам, так как неправильно смонтированная система быстро выйдет из строя или вообще не начнёт работать.
Если используется наружный насос, который соединён со скважиной, то для него следует установить бак-накопитель (если такого нет) и регулятор давления. Существуют наружные насосы, которые идут в комплекте с этими модулями или изначально соединены с его корпусом. Также следует поставить реле потока жидкости в виде электролитических датчиков. Это предотвратит попадания воздуха в мотор.
Дорогие системы лучше всего ставить в том случае, если требуется частое использование воды в разных объёмах, так как они смогут регулировать её поток.
Блок управления автоматикой скважины Источник aspekt-ekb.ru
Обслуживание дренажного насоса
Помимо контроля над фильтрами нельзя забывать о поплавках. Эти конструктивные элементы могут нуждаться в настройках, обслуживании. Чаще всего необходимость в обслуживании или ремонте возникает при работе с загрязненной средой. Если вы перекачиваете исключительно чистую воду, трудности в процесс эксплуатации возникают крайне редко.
Поплавковые выключатели, работающие в загрязненной среде, производители советуют раз в месяц. Для чистки поплавка нужно использовать лишь поток воды. Если вы упустите этот момент, есть риски некорректной работы дренажного насоса. Он может прилипать к насосу или трубам. Все это приведет к неправильному измерению уровня воды в системе.
Если шарик застрял в поплавке, вы можете исправить его самостоятельно. Также вы сами можете подкрутить поплавок, зафиксировать крепежи. Выйти из строя может амортизатор. В этом случае потребуется его замена. Следите за состоянием проводки. Если произошел обрыв, нужна полная замена или устранение проблемы с помощью изоленты. Нужно объективно оценивать целесообразность ремонта дренажного насоса. В некоторых случаях проще будет купить новое оборудование.
Принцип работы и устройство
Все оборудование, несмотря на разновидности модификаций, обладают одинаковым принципом действия и оснащены поплавковым выключателем, ротором, двигателем, нагнетательной камерой, статором и рабочим колесом. Мощность, производительность и срок эксплуатации зависит от качества сальников, которые предназначены для воздухонепроницаемости электромотора. В дорогостоящих моделях их изготавливают из керамики, а корпус из чугуна или нержавеющей стали, которым свойственна высокая устойчивость к механическим воздействиям и образованию коррозии (ржавчины).
Управление насосной станцией происходит за счет поплавкового выключателя, который в автоматизированном режиме запускает и останавливает привод. Представляет собой пластиковую коробку, внутри которой находится электрический переключатель и стальной шарик.
Принцип работы погружного насоса с внутренним поплавком заключается в том, что откачиваемая жидкость поступает в функциональную камеру, где под воздействием давления и поворотов движущегося колеса она поднимается вверх, охлаждая привод.
Все дренажные насосные станции с автоматическим поплавковым переключателем делятся на несколько групп в зависимости от места их расположения.
- Погружной насос имеет герметичный корпус, это позволяет эксплуатировать его во влажной среде. Во время работы практически бесшумный, все модели мощные и производительные. Если целостность корпуса будет нарушена, вернуть агрегат в строй чрезвычайно сложно, а порой, и вовсе невозможно. Внутренние детали часто загрязняются, поэтому регулярно нужно их промывать.
- Вертикальные модели имеют вертикальный поплавковый выключатель. В автоматическом режиме откачивает жидкость из замкнутых пространств. Как правило, такое оборудование используют для осушения трубопроводов, вышедших из строя. Также их применяют в качестве обычных дренажей.
- Агрегаты с внутренним поплавком включают в себя трубы из ПВХ, которые погружены в скважину, корпус должен оставаться на поверхности почвы. Преимущество насосной станции – простота установки, использования и обслуживания. Но во время работы эта разновидность дренажных насосов издает много шума.
- Фекальные насосы откачивают жидкость из выгребных ям и септиков. Преимущество оборудования – высокая мощность и производительность. Устройство оснащено дополнительной деталью, которая измельчает отходы. Фекальные насосы бывают поверхностными и погружными.
Как сделать датчик уровня воды Геркон своими руками — схема и видео
Что такое датчик уровня воды «Геркон»
Геркон («герметичный контакт») представляет собой электронное устройство в виде вытянутой стеклянной колбочки с откачанным воздухом, в которой находятся два металлических ферромагнитных контакта. Контакты в обычном состоянии разомкнуты. Они замыкаются и замыкают цепь тогда, когда попадают в магнитное поле.
К преимуществам герконов отнесем:
- надежность, которая в 100 раз больше, чем у обычных открытых контактов;
- быстродействие;
- срок службы, достигающий 5 млрд. срабатываний, намного превышает обычные контакты.
Недостатки:
- малая коммутируемая мощность;
- малое число контактных групп в одном баллоне;
- хрупкость стеклянного баллона;
- чувствительность к внешним полям.
Преимущества Герконов намного превосходят его недостатки.
Прин
Как собрать датчик уровня воды
Вариант 1
Для сборки датчика уровня воды понадобится:
- два одноразовых шприца 10 мл и 2 мл;
- прозрачная гелевая ручка;
- неодимовый магнит небольшого размера;
- герконы — 2 шт.
Два Геркона необходимо для отслеживания повышения и понижения уровня воды. Если нужно контролировать либо повышение, либо понижение уровня, то достаточно одного Геркона. Если несколько Герконов установить последовательно, то можно отслеживать ступенчатое изменение уровня воды.
Подробную сборку и испытания датчика в работе можно посмотреть на видео в конце страницы.
Вариант 2
Еще один пример самостоятельного изготовления датчика уровня воды. Датчик был установлен на пластиковой трубе канализационного септика частного загородного дома. Назначение датчика — контроль заполнения резервуара септика сточной водой.
Работа датчика основана на перемещении магнита по оси, на которой закреплены два Геркона. При замыкании контактов Геркона включается световой сигнал определенного цвета, сигнализирующий о степени заполнения септика.
Когда поплавок находится в нижнем положении, горит светодиод зеленого цвета HL1 и работает второй Геркон. Уровень жидкости находятся ниже поплавка, ограниченного стопором, и контакты Геркона замкнуты магнитом. По мере заполнения септика и поднятия уровня сточной воды магнит перемещается и включает желтый светодиод HL2, отключив HL1. При максимальном уровне жидкости включается светодиод красного цвета HL3, а желтый отключится. Если поплавок или магнит несправны (поломка стопора, смещение магнита, опрокидывание поплавка), то гореть должен будет желтый светодиод. Если в схеме использовать реле, то можно применять его, как исполнительное устройство для более мощных нагрузок. Ко второму Геркону также можно подключить зуммер или сотовый телефон и т.д.
Материалы для изготовления датчика уровня воды
- муфта соединительная д. 50 мм, 2 шт.;
- заглушка д. 50 мм, 2 шт.;
- хомуты пластиковые, 2 шт.;
- профили пластиковые мебельные;
- кембрик термоусадочный д.30-40 мм;
- пластмассовая пластина т. 4-6 мм;
- заклепки 10 шт.;
- магнит неодимовый 1 шт.;
- герконы 3 контакта, 2 шт.;
- кнопка (выключатель) низковольтный 1 шт.;
- резистор 680-1,5к. 1 шт.;
- светодиоды, 3 шт.;
- провода низковольтные 5-и жильные;
- штекер 4 ножки;
- термоклей, силикон;
- питание 12В, батарейка на 3В.
Из инструментов понадобятся:
- электродрель;
- термопистолет;
- строительный фен;
- паяльник;
- отвертки, пассатижи и т.д.
Схема датчика уровня воды
Схему датчика уровня воды для изготовления своими руками следует выбирать в зависимости от технологических задач, которые предстоит решать датчику, и условий, в которых он будет работать. Вариантами схем может быть светодиодная индикация, управление насосным оборудованием в автоматическом и ручном режиме, звуковая сигнализация и т.д. Любые варианты схем можно легко найти на интернет сайтах соответствующей тематики.
Сборка датчика уровня воды
- На пластиковый хомут закрепите Герконы термоклеем, предварительно определив необходимое расстояние экспериментально. Соединение обработайте силиконом;
- Готовый браслет оденьте на муфту. Длина держателя поплавка определяет ход срабатывания устройства;
- Поплавок нужно нагреть феном и быстро положить на муфту, затем склеить и соединить заклепками. Хомут должен легко вращаться вокруг муфты с герконами;
- Установите заглушки на поплавок и прикрепите его к профилю заклепками;
- Также крепится неодимовый магнит, который должен находиться на расстоянии срабатывания Герконов;
- Просверлите в муфте отверстие и установите стопор поплавка;
- Собранную конструкцию оденьте на трубу и соедините штекер и светодиодный индикатор.
Прилагаю фотографий сборки:
Особенности монтажа поплавка
Корректно установить поплавковый выключатель можно несколькими способами. Перед началом работ в первую очередь следует убедиться, что ток, потребляемый насосом, меньше, чем максимально допустимый показатель тока, прописанный в документах по эксплуатации оборудования.
Простая установка для одного модуля
Наиболее простой, быстрый и не слишком трудозатратный способ установки сводится к монтажу поплавка в емкость посредством водонепроницаемого кабеля и специального грузила, которое обычно входит в базовый комплект агрегата.
Работы по установке осуществляются в следующем порядке:
- Грузило нанизывается на кабельный трос. Потом путем эксперимента определяется длина плеча свободного хода поплавкового устройства.
- Затем положение грузила фиксируется на кабеле с помощью специальной практичной защелки.
- Кабель посредством соединительных элементов крепится к наружной стороне резервуара.
- Когда подготовительные работы сделаны, осуществляется подключение поплавка к насосной системе. Монтаж и настройка оборудования проводятся согласно схемам, содержащимся в документации, прилагающейся к устройству.
По окончании всех необходимых действий оборудование обязательно тестируется на работоспособность. Для этого насос под контролем хозяев запускается в обычном режиме на 2-3 часа.
Монтировать выключатель поплавкового типа на подводящий кабель допустимо лишь в том случае, когда в резервуаре будет работать всего один такой агрегат. Также не должно быть никаких предпосылок к тому, что прибор за что-нибудь зацепится или зависнет внутри емкости
Если прокачка воды идет нормально и не дает сбоев, значит установка и последующее подключение были сделаны с соблюдением всех правил.
Правила монтажа двух и более изделий
Когда, согласно проектной документации, требуется установить несколько поплавковых приборов, имеет смысл использовать штанговый способ монтажа. На роль крепежного элемента (штанги) подойдет фрагмент прочной пластиковой трубы. Его четко и надежно закрепляют внутри емкости, предназначенной для наполнения.
Затем на штанговую основу осуществляется монтаж поплавков. Они равномерно распределяются по всей длине трубы так, чтобы после фиксации и регулировки вокруг каждого модуля оставалось свободное пространство, обеспечивающее приборам возможность четко выполнять свои функции, при этом не мешая друг другу. Отходящие от выключателей кабели прикрепляются к штанге с помощью хомутов.
Этот способ позволяет установить практически любое количество выключателей, взяв таким образом под контроль полноценный комплекс, состоящий из нескольких насосов. В случае надобности допустимо использовать две и более штанги и монтировать на них необходимое число поплавков, соответствующее количеству используемых насосов или пультов управления.
2 Какая автоматика применима для погружных насосов?
Блок автоматического контроля и управления Wilo
Всего существует три основных вида автоматики для погружных насосов. Они представлены так:
- Блок автоматики в виде пульта управления;
- Прессконтроль;
- Блок управления с механизмом поддержания стабильного давления воды во всей системе.
Первый вариант это простейший блок автоматики, что способен защитить насос от возможных перепадов напряжения и столь частых при работе насосного устройства коротких замыканий. Чтобы обеспечить полностью автоматический режим работы, блок автоматики данного типа нужно подключить или к реле давления, или к реле уровня.
В некоторых случаях возможно подключение к поплавковому выключателю. Цена на такой блок автоматики в среднем не превышает 4000 рублей. Но здесь есть нюанс. Дело в том, что без реле давления и специальной дополнительной защиты насоса от возможного сухого хода, блок автоматики практически бесполезен.
А это уже дополнительные затраты денег, которые в сумму 4000 рублей явно не обойдутся. Существует, однако, блок со встроенными перечисленными системами, как, например, «Водолей 4000», но его стоимость составляет более 4000 рублей и доходит до отметки в 10 тысяч рублей. Данный блок легок в монтаже своими руками даже без консультации со специалистами.
Второй вариант, так называемый «прессконтроль», имеет встроенные системы автоматизации работы насоса и пассивной защиты от сухого хода. Управление в таком аппарата происходит по ориентировке на несколько параметров, среди которых в учет идет уровень давления воды и протока воды.
К примеру, если расход воды в устройстве превышает отметку в 50 л/мин, то устройство в текущем режиме, естественно под коррекцией прессконтроля, работает непрерывно. В случае сокращения водяного потока или повышения давления прессконтроль после заданного параметрами промежутка времени (до 10 секунд) выключает насос, что и является системой защиты от сухого хода.
Подключение электронного блока автоматики для погружного насоса
В случаях повышения или же расхода жидкости в системе, что не превышает отметку в 50 л/мин, запуск устройства выполняется при уменьшении давления во всей системе до 1,5 атмосфер.
Такая функция наиболее важна для условий резкого повышения давления, где необходимо сократить количество выключений и включений насоса при минимальных расходах водяного потока.
Это, к тому же, положительно сказывается на работе гидроаккумулятора. Для условий резкого и мощного повышения давления водяного напора в устройстве, вплоть до 10 атмосфер, предусмотрено автоматическое выключение устройства.
Наиболее удачными примерами прессконтрольных устройств можно назвать модель «BRIO-2000M», цена которого не больше 4000 рублей, и устройства марки «Водолей», цена которых от 4000 рублей и до 10 тысяч.
Цена резервного гидроаккумулятора для устройств марки «Водолей» и «BRIO» этого типа не превышает 4000 рублей. При приобретении данного вида автоматики (как марки «Водолей», так и «BRIO») следует учесть, что установить его своими руками несколько тяжелее, чем предыдущий вариант.
Третий вариант, и он же последний, это блок управления с механизмом поддержания стабильного давления воды во всей системе. Данный механизм в первую очередь нужен там, где нельзя допускать резкого повышения давления. И нужно это потому, что в случаях постоянного повышения давления увеличивается расход электроэнергии и уменьшается КПД работы насоса как такового.
Отсутствие резкого повышения давления и постоянства системы перекачки жидкости достигается за счет вращения ротора электродвигателя устройства, при этом регуляция частоты вращения происходит автоматически. Блоки управления такого типа представлены марками «Водолей» и «Grundfos».
Пример установки электронного реле давления в систему водоснабжения
При этом марка «Водолей» не просто популярна в странах СНГ из-за ее производства на территории РФ, но и из-за легкости установки своими руками и относительной дешевизны не в ущерб качеству устройства.
2.1 Советы специалистов
Сравнительно низкая стоимость автоматики для насосов и простота в их монтаже своими руками привлекает покупатель, и они тот час берутся все устанавливать сами. Но мало кто знает, что автоматика, устанавливаемая на оборудование для глубинного погружения, нуждается в наличие электронного комплекта.
При этом для вибрационных насосных систем нужно дорогостоящее оборудование такого типа, тогда как для центробежных насосов достаточно лишь установить банальный бак со специальными электроконтактами.
Стандартный состав распределительных шкафов
В зависимости от количества обслуживаемых агрегатов изделие может иметь различное наполнение. Для примера возьмем шкаф управления погружными насосами, имеющими асинхронные двигатели переменного тока.
Размеры шкафа зависят от его наполнения и выполняемых функций. Металлический каркас устанавливают на стене или на полу
Составные части:
- внешняя панель управления;
- органы управления (кнопки, переключатели) системой;
- частотный преобразователь;
- измеритель давления воды (для автоматического регулирования работы механизмов в зависимости от ее уровня);
- защиту от «сухого хода»;
- световую сигнализацию (лампочки);
- выключатели для защиты двигателя и преобразователя частоты;
- два режима управления нагрузкой: ручной и автоматический;
тепловое реле.
Схема расположения компонентов шкафа, регулирующего работу одного насоса
Хотя работа шкафа предусматривает и ручное управление, основное время он должен работать в автоматическом режиме.
При запуске авторежима частотный преобразователь плавно приводит в действие двигатель погружного насоса до тех пор, пока давление воды не достигнет заданного параметра. Когда активный разбор воды прекращается, частота снижается и насос останавливается.
Конструктивные особенности
Теперь разберёмся с тем, как устроен дренажный насос и каковы его основные конструктивные элементы. Вы уже знаете, что агрегаты для забора грязной воды (фекальные насосы) отличаются наличием своего рода шнека.
Если же говорить об общем принципе устройства дренажного насоса, то тут стоит выделить такие элементы конструкции.
Выбирая дренажный насос, обязательно изучите технические характеристики, а также взгляните на максимально допустимый размер и количество примесей, с которыми эта модель может работать.
Некоторые насосы ориентированы на максимально чистую воду, а потому применяются в основном в бассейнах.
Следующий важный момент — это температура воды. Иногда дренажные насосы могут перекачивать горячие жидкости. Это ведёт к перегреву мотора, если изначально насос не предназначен для работы в таких условиях.
Поэтому в технических документах производитель всегда указывает, какой температурный предел у той или иной модели. Некоторые агрегаты специально разработаны так, чтобы перекачивать воду и иную жидкость с температурой от 50 градусов Цельсия и выше.
Виды оборудования
Дренажные насосы делятся по типу погружения на два вида:
- поверхностные;
- погружные.
Пример поверхностного горизонтального насоса
Поверхностные модели предназначены для обслуживания колодцев на поверхности. Они неприхотливые в установке и обслуживании.
Устройство способно работать со слегка загрязненной водой и с жидкостью, в которой находятся мелкие мусорные частицы. Поверхностные дренажные насосы для откачки воды из колодца специально созданы для сбора мутной воды. Поверхностные модели бывают центробежные, которые делятся на одноступенчатые и многоступенчатые. Они не приспособлены для откачивания грязной воды с мелкими примесями.
Вихревые поверхностные устройства приспособлены для откачивания воды без серьёзных загрязнений. Самовсасывающие поверхностные аппараты способны всасывать почти чистую жидкость с воздухом. Используя жидкостно-кольцевые насосы, можно закачать даже топливо и мазут.
При обслуживании поверхностного устройства достаточно будет смазать его рабочие части и заменить при необходимости детали. Дренажные аппараты такого типа способны поднимать воду с глубины 8 метров.
Для колодцев с глубиной более 10 метров советуют использовать погружные варианты. Эти устройства работают в самой воде и не издают шума. Единственное, что во время обслуживания необходимо вытащить их из колодца. Погружные насосы работают на автоматике и выключаются, когда уровень воды упал.
На фото — три погружных насоса одной серии
Погружной дренажный насос для колодца является отличным выбором для откачивания воды с глубоких емкостей. Он прослужит длительное время без проведения ремонта. Аппарат легко переносится и монтируется. Для увеличения срока эксплуатация следует выбирать устройства забор воды которых происходит сверху корпуса.
Погружные модели отличаются высокой производительностью и быстро реагируют на изменения уровня воды.
