САН САМЫЧ
Собираем насосную станцию сами.
Здравствуйте, уважаемые читатели «Сан Самыча». Сегодня мне бы хотелось рассказать вам о том, как возможно собрать насосную станцию, и в каких случаях оправдана сборка насосной станции из разрозненных частей, которые можно купить в магазине.
Почему собирают насосную станцию сами.
Прежде всего, как мне кажется, насосную станцию стоит собирать самостоятельно, если у вас уже есть какие-то из её составных частей, обычно наиболее дорогих. Это – насос и гидроаккумулятор. Потому что стоимость насоса – это, примерно, половина стоимости насосной станции, соответственно, гидроаккумулятор – примерно треть. То есть, не имеет смысла покупать новую насосную станцию, если у вас раздавило зимой гидроаккумулятор или сгорел по какой-то причине насос. Можно купить отдельно и то, и другое, и просто заменить то, что у вас сломалось, благо крепежи насоса и крепежная площадка гидроаккумулятора, как правило, стандартные и соединить одно с другим можно без особого труда.
Другой причиной собирать насосную станцию самостоятельно, может послужить несоответствие ваших требований и характеристик оборудования готовой насосной станции. Например, вам нужен насос с большим напором или расходом воды, чем у предлагаемых вам насосных станций, а то, что устраивает вас по характеристикам, не устраивает – по стоимости или по надежности. Или габариты насосной станции слишком велики для места, куда вы собираетесь её поставить, или вас не устраивает емкость гидроаккумулятора, ну и т.д. Только нужно иметь в виду, что итоговая стоимость насосной станции вполне может быть намного больше той, что вы планировали.
Третий, наиболее распространенный вариант, когда вы вынуждены собирать распределенную насосную станцию из-за очень глубокого залегания воды или приличной удаленности от дома источника воды. Как правило, в этом случае используют мощный погружной насос, а гидроаккумулятор с блоком автоматики ставят где-нибудь дома.
Так ли нужен гидроаккумулятор?
Резонный вопрос: можно ли обойтись без гидроаккумулятора? В принципе, это возможно, но с обычным блоком автоматики насос будет включаться и выключаться очень часто, реагируя даже на незначительный расход воды. Ведь количество воды в напорном трубопроводе невелико, и малейший расход воды приведет к быстрому падению давления и такому же быстрому нарастанию его при включении насоса. Именно из-за того, чтобы насос не включался по каждому вашему «чиху», ставят гидроаккумулятор, хотя бы небольшой. Так как вода – вещество не сжимаемое, в гидроаккумулятор накачивают воздух, который, в отличие от воды, хорошо сжимается и выступает своеобразным демпфером, регулирующим накопление и расход воды. Если воздуха в гидроаккумуляторе нет или слишком мало, то и сжиматься будет нечему, то есть не будет накопления воды.
В идеале, емкость гидроаккумуляторов должна быть лишь немного меньше дебета вашего источника воды, и насос, в этом случае, будет включаться лишь при израсходовании какого-то, довольно приличного запаса воды, т.е. очень редко, но надолго. Но тогда это будет очень дорогая по стоимости накопительная схема.
Сейчас в продаже появились насосные станции с улучшенными блоками автоматики со встроенной защитой от сухого хода, которые плавно запускают и останавливают насос, регулируют его мощность в зависимости от заданного давления. Считается, что гидроаккумулятор, в принципе, им не нужен. Но все это хорошо работает только при отсутствии перепадов напряжения, чем наша глубинка и дачные поселки похвастать не могут. И, к сожалению, стабилизаторы не всегда спасают от этой беды. К тому же цена такой станции очень часто намного выше обычной, что, как мне кажется, себя не оправдывает.
Готовые системы автоматики.
Вистан.
Из всех готовых систем автоматики для насосных станций особенно выделяется наша отечественная разработка Вистан, предназначенная исключительно для организации насосной станции на базе вибрационного насоса. Я не сторонник применения вибрационных насосов в системах водоснабжения частных и дачных хозяйств, но не могу не уделить внимание этому устройству из-за большой популярности «Малышей», «Ручейков» и т.д. на постсоветском пространстве.
Вистан и схема его подключения.
В интернете очень много лестных отзывов об этом устройстве. В жизни, к сожалению, не все так радужно. Итак, вкратце.
Достоинства:
— Специальная разработка для вибрационных насосов;
— Автоматически поддерживает давление в системе на уровне 1,5-2,0 бар;
— Имеет встроенную защиту от сухого хода;
— Имеет встроенный стабилизатор напряжения, может работать с напряжением от 160 до 250 Вольт;
— Может работать без гидроаккумулятора, плавно изменяет мощность насоса;
— Плавный пуск и останов насоса;
— Имеет защиту по превышению электрического тока: плавкий предохранитель на 5 Ампер;
— Автоматически возобновляет работу при восстановлении параметров: напряжение в сети, появление давления воды на напоре насоса (сухой ход).
— Простота монтажа и демонтажа схемы: производитель рекомендует использовать гибкую подводку на ½ дюйма.
Недостатки:
— Насос должен создавать давление на входе в устройство не меньше 3,0 бар: не всякий вибрационный насос способен на это, учитывая разницу по высоте между зеркалом воды в колодце (скважине) и местом расположения Вистана.
— Расход воды ограничен внутренним сечением гибкой подводки, или нужно ставить гидроаккумулятор.
— Защита по сухому ходу решена своеобразно: устройство отключает насос, если давление на входе не поднимается выше 0,8 бар за 10 секунд. Т.е. вода на самом деле есть, и насос исправно её качает, просто ему не хватает сил поднять давление до необходимого.
— Нет возможности регулировать давление в системе.
— Высокая цена устройства по сравнению со стоимостью вибрационных насосов. Стоимость набора «Вистан + насос» сопоставима по стоимости готовой насосной станции не самого плохого качества (а китайские, раза в полтора дешевле).
В целом, этот вариант организации насосной станции подойдет дачникам, привыкшим к своим вибрационным насосам и не избалованным благами цивилизации на даче. К тому же, систему легко собрать весной перед использованием и разобрать осенью, забрав все хозяйство с собой в город и не боясь, что её украдут или разорвет морозами. Для более серьезной системы водоснабжения дома это устройство, впрочем, как и использование вибрационного насоса, вряд ли подойдет.
Блок автоматики для центробежных насосов.
Для организации насосной станции на основе центробежного насоса, неважно погружного или поверхностного, необходим блок автоматики. Самое простое – это собрать его самому, используя покупные элементы: коллектор, реле давления, манометр. Но можно купить и готовый блок, на котором все это уже будет установлено. Останется только лишь установить его на напоре насоса в удобном для обслуживания месте.
Различные фирмы предлагают большое разнообразие таких блоков, отличающиеся по комплектации и стоимости. Самые простые и недорогие, включают в себя только необходимые элементы, названные выше. Чуть подороже будут стоить блоки, в которые добавлен датчик сухого хода. Самыми же навороченными считаются блоки автоматики, которые самостоятельно, регулируя мощность насоса, поддерживают заданное давление в системе, а также имеют несколько (до трех) защит от разных неприятных вещей (сухой ход, перегрузка насоса, разрыв напорного трубопровода).
Собственно, каждый волен делать свой выбор. Кому-то проще собрать такой блок самому, кому-то проще его купить. Как мне кажется, единственный недостаток таких блоков, кроме цены, это как раз их блочность. Т.е. если что- то сломается в составе такого блока автоматики, то менять придется весь блок, а это иногда бывает накладно.
Схемы насосных станций.
Самая распространенная схема насосной станции это когда все её элементы собраны вместе, как написал один из читателей: «насос на бочонке». В этом случае блок автоматики ставится на напоре насоса, а к гидроаккумулятору вода отводится по отдельной трубе или гибкой подводке. Получается, что можно поставить в разных местах насос и гидроаккумулятор (ГА), просто заменив отвод к ГА на более длинный.
Но лучшим вариантом будет поставить блок автоматики на ГА, соединив коллектор блока с насосом трубой. Тогда мы получаем распределенную насосную станцию, где насос может стоять, например, в колодце (или в скважине для погружного насоса), а ГА находится в теплом доме.
Продолжая усовершенствовать нашу схему, можно найти наиболее удобное место для блока автоматики. Мне таким местом представляется распределительный коллектор холодной воды, где блок автоматики будет поддерживать постоянное давление (ведь именно это нам и нужно). Гидроаккумулятор, в этом случае, можно поставить под ванну или в любое другое свободное место ванной комнаты, а от насоса будет подходить напорный трубопровод. Сам же насос можно поставить поближе к источнику водоснабжения и подальше от дома, чтобы не слышать его шум, или купить погружной насос (опять же никакого шума в доме).
Таким образом, разместив элементы насосной станции в тех местах, где это удобно и не бросается в глаза, вы получите максимальный комфорт при эксплуатации водоснабжения дома: «как в квартире». Главное не забыть, что и куда вы запихнули.
Возможно, Вам будут интересны похожие материалы::
- Где поставить насосную станцию.Вопрос только на первый взгляд кажется простым. Для того чтобы найти место для насосной станции, я имею в виду насосную.
- Ремонт и эксплуатация насосных станций.Насосная станция это уже не просто насос с электродвигателем, это комплекс оборудования, предназначенный для подачи воды из скважины, колодца и.
- Выбор насоса для насосной станции.Здравствуйте, уважаемые читатели «Сан Самыча». Мне кажется, нет нужды повторять прописную истину о том, что насос является «сердцем» системы водоснабжения.
Источник
Управление насосом: автоматика
Под автоматикой в данном случае подразумевают совокупность командных реле, силовой электрической части и различные виды защит, задача которых – уберечь электродвигатель и сам прибор от выхода из строя. В этой статье мы рассмотрим системы управления насосами. Наиболее широко распространены две основные схемы управления работой насоса: по уровню рабочей среды (воды) в накопительном резервуаре и по давлению в напорном трубопроводе.
Управление насосом: контроль по уровню
Первая схема управления работой насоса применяется при работе устройства на водонапорную башню или для наполнения емкости, откуда вода к потребителю подается уже насосами второго подъема. Внутри емкостей устанавливаются специальные датчики уровня (электроды), которые с помощью реле контроля уровня отслеживают нижний (включение насоса) и верхний (отключение насоса при заполнении резервуара) уровни. Применение в данной схеме поплавковых выключателей вместо электродов менее надежно, что обусловлено их небольшим рабочим ресурсом. Обязательно предусматривается устройство аварийного слива при переполнении резервуара (сигнализации переполнения обычно не применяется). Данная схема характерна для крупных поселковых скважин, когда от одной емкости осуществляется водоснабжение целого дачного поселка, села, деревни.
Главное преимущество, которое достигается при таком подходе, – стабильный режим работы. Гидравлика постоянна: номинальный расход подается на высоту, определяемую глубиной скважины, высотой башни и дополнительно предусматривает еще 1–2 м – на излив. Один цикл соответствует по расходу полному объему башни с учетом расхода текущего водоразбора. Исключена возможность кратковременных пусков-остановов, что продлевает срок эксплуатации оборудования. Достаточно грамотно подобрать электронасос под требуемые параметры, один раз квалифицированно произвести пусконаладку, и стабильная работа системы обеспечена.
Управление насосом: контроль по давлению
По второй схеме насос управляется командами от реле давления, установленного на трубопроводе. На самом реле настраиваются два параметра: давление включения насоса и давление, при котором он должен отключиться. Данная схема управления насосом характерна для индивидуальных скважин и обычно используется вместе с мембранными баками, предназначенными для поддержания необходимого избыточного давления в сети, компенсации гидравлических ударов и малых расходов. Чрезвычайно важно произвести правильную настройку реле в соответствии с характеристиками устройства и объемом мембранного бака. Чтобы насос не включался слишком часто, заданный предел давлений должен лежать в средней зоне рабочей характеристики. Гистерезис значений выбирается в диапазоне 1,2–2,5 бар с учетом данных о максимально допустимом количестве включений в определенный период времени.
Реле давления, применяющиеся в этой схеме, можно условно разделить на бытовые и промышленные. Первые, реле MDR фирмы Condor, XMP (Telemecanique) и др., имеют мощные контактные группы, способные выдерживать ток до 16 А, но не оборудованы шкалой настройки с указанием регулируемого диапазона давлений. Настройка таких реле производится с помощью манометра. Преимуществами реле данного типа являются их относительная дешевизна и возможность применения в силовых цепях (непосредственно для управления насосом). Недостатками – невысокая точность настройки и небольшой рабочий ресурс – вследствие влияния больших пусковых токов. Промышленные реле, FF4 фирмы Condor и KPI (Danfoss), отличаются повышенной точностью и надежностью, но имеют слаботочные контакты и требуют организации коммутации через внешний пускатель. Тип реле влияет на выбор дальнейшей электрической схемы и системы автоматики.
При использовании бытовых устройств достаточно напрямую подключить насос через его контактные группы к сети. Простота и дешевизна данного варианта привлекают многих покупателей, однако иных преимуществ это не дает. Более того, подобная экономия средств влечет за собой дополнительные затраты в процессе эксплуатации на замену преждевременно вышедшего из строя реле (подгорели или окислились контакты). Сам пользователь, поставив новое реле, вряд ли сможет восстановить прежние настройки и проверить режим работы, что, в худшем случае, может привести к отказу устройства. Известная поговорка «скупой платит дважды» здесь не работает: заплатить при поломке насоса придется трижды – за подъем прибора, ремонт и, в третий раз, за опускание его в скважину и ввод в эксплуатацию. Для работы насоса с промышленным реле необходимы промежуточные устройства (различные варианты шкафов управления с устройствами дополнительной защиты или без них).
Защита насоса
Как показывает практика, основными причинами выхода скважинного насоса из строя являются работа при повышенном или пониженном напряжении питания в электрической сети, перегрузка электродвигателя и работа в режиме «сухого» хода, т.е. без воды. Любой европейский производитель указывает в технической документации требования по питающему напряжению (в Европе стандартно это 1×230 или 3×400 В) и допустимые отклонения относительно номинала.
Радикальный способ обеспечить качественное электропитание насоса – это применение стабилизаторов переменного напряжения соответствующей мощности, что затратно. Чаще всего в систему автоматики управления наососм устанавливают реле контроля напряжения. Данная автоматизация устройства отключает насос при падении напряжения и перенапряжении, а также могут контролировать последовательность и асимметрию фаз (для трехфазных двигателей). Наличие в реле временной задержки по включению обеспечивает защиту от частых скачков напряжения в сети.
Защита электродвигателя от перегрузки осуществляется с помощью тепловых токовых реле, отключающих его при достижении установленного значения тока. Очень важно, чтобы диапазон настройки токового реле соответствовал номинальному току насоса.
Защита насоса от «сухого» хода может осуществляться двумя способами: непосредственно – по уровню воды в скважине с помощью датчиков (электродов) или поплавков и косвенно – по значению тока или сдвигу фаз тока и напряжения электродвигателя с помощью специальных реле. В некоторых двигателях, MS 3 насосов SQ фирмы Grundfos, этот элемент защиты уже стандартно встроен. Недостатком косвенной защиты является именно ее «вторичность»: реле срабатывает только тогда, когда проточная часть и подшипники уже остались без воды, смазывающей и охлаждающей их. В случае, если производительность устойства превышает дебет самой скважины, подобная ситуация может возникать несколько раз в сутки, что негативно сказывается на его сроке службы. В этой ситуации настоятельно рекомендуется использовать электродное реле контроля уровня, которое позволяет отключить насос еще до возникновения аварийной ситуации.
В зависимости от конкретной ситуации для управления и защиты скважинным насосом могут использоваться различные комбинации и типы защитных устройств, выпускаемых как самими заводами-изготовителями насосного оборудования, так и другими производителями. Рассмотрим предлагаемые на сегодня на рынке изделия.
Устройства для управления насосом
Условно их можно разделить на три группы: пускозащитные устройства, собранные на базе печатных плат – QA/50B, QA/60C фирмы Maniero, SK-701 компании Wilo и др.; блоки управления на релейной технике – SK 277 (Wilo), «Гидромат» H110-H311 («Гидроланс») и т.п.; системы управления на базе микропроцессорных устройств – SPCU3 (Control) MP204-S (Grundfos), SK-712 (Wilo) или аналогичные.
Устройства на базе печатных плат являются функционально и конструктивно законченными изделиями и требуют подключения внешнего устройства – собственно насоса часто через пускатель и передающие датчики (уровня, реле давления и т.д.). Они отличаются большим набором контролируемых параметров и функций (тепловая токовая защита, защита от скачков напряжения, контроль «сухого» хода с помощью электродов и по нагрузке электродвигателя и т.п.), которые не всегда используют. Благодаря законченности изменить логику работы прибора практически невозможно. В некоторых устройствах отсутствует возможность изменения значений срабатывания по определенным параметрам. В случае выхода платы из строя требуется ее замена целиком, что сопоставимо со стоимостью нового прибора.
Спектр представленных на рынке устройств на релейной технике достаточно широк – от самых простых, SQSK (Grundfos), до шкафов управления несколькими насосами, изготавливаемых непосредственно по требованиям конкретного заказчика. Модуль SQSK представляет собой обычный пускатель в пластиковом корпусе. Его функция – только коммутация реле давления при токе не более 4 А. Практически этот блок защищает больше не сам насос, а реле давления. Отсутствует сигнализация состояния или настроек. Требуется установка внешнего защитного автомата.
Блок управления и защиты Н110 производства компании «Гидроланс» имеет пластиковый водонепроницаемый корпус размерами 310×230×130 мм, с откидывающейся съемной прозрачной крышкой, класс защиты IP65, герметичные кабельные вводы для подключения. В состав модуля входит контактор с настраиваемым реле тепловой токовой защиты, устройство контроля напряжения со встроенным цифровым вольтметром, показывающим значение питающего напряжения, лампы сигнализации режимов работы, защитный автомат для внутренней цепи управления, двухпозиционный выключатель режима «Вкл./Выкл.».
В качестве опции блок может быть оснащен одним или двумя реле контроля уровня RM4LG фирмы Schneider Electric и клеммами для подключения электродов. Аппаратная «начинка» устройства обеспечивает защиту от всех основных опасностей для скважинного насоса: при работе с перегрузкой срабатывает токовая защита; при просадке или скачке напряжения питания реле контроля размыкает цепь управления и не дает насосу включаться, пока напряжение не нормализуется; при восстановлении питания перезапуск производится автоматически. Цифровой вольтметр показывает действующее напряжение, сигнализирует о причине сбоя, что удобно для конечного потребителя.
Преимуществами приборов данного типа, , как следует из комментариев и отзывов, являются их относительная простота и надежность, возможность быстрой модернизации и переделки для нестандартных применений, в случае выхода из строя какой-то детали меняется только отказавшая деталь.
Устройства управления и защиты скважинных насосов на базе микропроцессорных контроллеров – самые сложные. Они позволяют контролировать такие параметры работы насоса, как величина сопротивления изоляции, температура электродвигателя, фазовая асимметрия и последовательность чередования фаз, защищают насос от повышенного и пониженного напряжения, перегрузки и «сухого» хода, позволяют вести учет времени работы насоса и количества потребляемой электроэнергии. Существует возможность связи и контроля работы насоса через стандартные интерфейсы с модемом или компьютером. Это самые дорогостоящие приборы, и применять их рекомендуется с насосами большой мощности и производительности, когда стоимость возможного ремонта насоса может намного превысить стоимость самой автоматики. Настройка, запуск и ввод в эксплуатацию вышеуказанных устройств без специалистов практически невозможны.
В случае применения в системах управления частотных преобразователей необходимо учитывать минимальную частоту вращения электродвигателя. Эта характеристика указывается в технической документации к насосу и составляет обычно 20–30 % номинала. В случае несоблюдения данного требования существует большая вероятность, что произойдет выход из строя упорного подшипника электродвигателя насоса.
Кроме всего вышесказанного, отдельное внимание необходимо уделить классу выбираемой системы управления по пыле и влагозащищенности в зависимости от места установки (см. ГОСТ Р 51321.1-2000 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления»).
«АКВА-ТЕРМ» № 3 (37) 2007
Больше о способах управлять этими устройствами читайте на нашем сайте.
Источник
