Как защитить насос от сухого хода

Датчик «сухого хода»: схема подключения

Подключение датчика осуществляется двухэтапно: механически и подключением к электросети. Сначала датчик крепится на насос физически. Обычно на устройстве есть специальное гнездо.

Совет. На некоторых насосах отсутствует такое гнездо. В качестве его замены можно использовать латунный тройничок, к которому, кстати, можно подключить манометр и даже гидроаккумулятор.

Перед тем как вкручивать реле на тройник или на гнездо, необходимо уплотнить резьбу. Сделать это можно либо при помощи специальной (и довольно недешевой) нити, либо льна.

После намотки нити можно приступать к закручиванию реле. Делать это нужно очень аккуратно. Когда пойдет туго, нужно подтянуть реле гаечным ключом.

Теперь можно подключать датчик к электросети. Первым делом найдите на датчике две группы контактов. В каждой группе проводов найдите свободные концы и прикрутите к ним жилу провода. Заземление соединяем отдельно, прикрепляя его к винту на реле.

Подключенный датчик сухого хода

Теперь можно подсоединять реле непосредственно к насосу. Подойдет обычный провод. Один его конец подсоединяем к свободным проводам реле, другой – к насосным проводам. Не забывайте о том, что цвета соединяемых жил должны соответствовать друг другу.

Остается лишь проверить работу системы в действии. Подключаем насос к электросети и наблюдаем. Если в процессе работы насоса происходит рост показателя на манометре, а при достижении максимально допустимого показателя на датчике насос отключается – монтаж был осуществлен грамотно. Устройство можно эксплуатировать в реальных условиях.

На этом мы заканчиваем рассмотрение существующих разновидностей защитных устройств для водяного насоса, а также схемы их подключения. Будьте внимательны во время монтажа устройства. Удачи!

Как выбрать прибор?

При покупке оборудования обращают внимание на конструкцию, материал изготовления, технические параметры. Контроллер выбирают по таким характеристикам:

• мощность;
• давление;
• класс защиты IP;
• диаметр входного/выходного отверстия;
• производитель товара;
• наличие расширительного бака;
• функция перезапуска;
• цена.

Класс IP в электронном регуляторе обозначает защиту от пыли и влаги.

Пример расшифровки IP 65 на приборе:

• IP — Ingress Protection (защита от проникновения);
• 6 — от пыли;
• 5 — от влаги.

IP 65 — высокий класс защиты.

Регулятор давления выбирают в зависимости от функционала насоса.

Учитывают такие параметры гидравлической машины:

• принцип действия;
• потребляемую мощность;
• производительность;
• напор воды.

При выборе автоматики учитывают сантехническое оборудование в доме. Бытовые приборы рассчитаны на давление до 3 атм. Если напор больше, техника подвергается нагрузке и выходит из строя.

Справка! Насосные станции продают в комплекте с регуляторами давления. В продаже большой ассортимент автоматических реле воды.

Почему необходимо защищать насос

В процессе работы электрического насоса бывает, что жидкость перестаёт поступать в трубопровод. Это может произойти в случае, когда оборудование перекачивает воду из любого источника – колодца, резервуара, водоёма, дренажной системы. В результате насосная станция будет работать на холостом ходу.

Отсутствие жидкости не только неоправданно бесполезным расходом электричества. Это очень опасно из-за перегрева и деформации рабочих элементов насоса. В большинстве случаев повреждения критические, а испорченные детали подлежат замене.

Электрический двигатель насоса также подвергается негативному воздействию тепла. При выраженном перегреве он может перегореть, что сделает систему водоснабжения полностью нефункционирующей. Покупка нового насоса влечёт дополнительные финансовые расходы, что не очень приятно.

Поэтому жидкость, которая перекачивается системой водоснабжения, выполняет важные функции. Она охлаждает нагретые трением поверхности и смазывает их, снижая преодолеваемое усилие.

Реле-датчик сухого ходаИсточник abo.ua

Причины возникновения холостого хода:

• Установлен слишком мощный насос. Он перекачивает много воды, в результате чего источник не успевает самовосстановиться и обеспечить необходимый объем жидкости. 
• Заборные элементы системы загрязнены илом, песком или другими предметами. 
• Вода в источнике находится ниже уровня установки насоса. 
• Нарушена герметичность трубопроводов из-за их неправильно выполненного монтажа. 
• Насос функционирует при низком давлении в системе. 
• Забор осуществляется из источника, где происходят периодические перебои подачи воды (централизованные системы, накопительные резервуары). 

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.

1 Описание датчика и насосной системы

Датчик давления воды – электрический прибор, обеспечивающий регулировку давления в гидроаккумуляторе для насосной станции. Также оно следит за напором жидкости в трубопроводе и включает, либо отключает подачу воды в бак гидроаккумулятора.

Происходит это благодаря замыканию проводов. Превышение допустимого порога размыкает контакты и реле отключает насос. Падение ниже установленного уровня замыкает контакт устройства, включая подачу воды. Вручную настроить можно как верхний, так и нижний пороги.

Основные понятия реле давления для системы с гидроаккумулятором:

• Рвкл – нижний порог давления, включение питания, в стандартных настройках равен 1.5 бар. Контакты соединяются, и подключаемый к реле насос начинает закачивать воду;
• Рвыкл – верхний порог давления, выключение питания реле, лучше устанавливать на 2.5-3 бара. Цепь разъединяется, и автоматический сигнал прекращает работу насосов;
• дельта Р (ДР) – показатель разницы давления между нижним и верхним порогами;
• максимальное давление – как правило, не превышает 5 бар. Это значение отображено в характеристиках устройства регулирования для систем водоснабжения и не изменяется. Превышение приводит к поломке оборудования или сокращению гарантийного эксплуатационного срока.

Главным элементом реле давления для гидроаккумулятора является мембрана, реагирующая на давление воды. Она изгибается в зависимости от напора и сообщает механизму о том, насколько поднимается или опускается давление воды в насосной станции. Изгиб переключает контакты внутри реле. Противодействует натиску воды специальная пружина (которая затягивается для регулировки). Пружина поменьше определяет дифференциал, то есть разницу между нижним и верхним порогом давления.

Гидроаккумулятор и реле давления образуют надёжную систему по обеспечению водоснабжения любых помещений, хозяйственных построек, полей и другого. Автоматика для насоса также необходимая часть – благодаря ей становится максимально просто контролировать сбор воды и быстро накачивать жидкость в бак и в трубы.

Всегда можно подсоединить дополнительный гидроаккумулятор, а также реле, автоматику, датчики и насосы.

1.1
Регулировка реле давления для гидроаккумулятора

Прежде чем присоединять оборудование к баку, следует проверить работоспособность реле и отрегулировать его. Снимать показания рекомендуется механическим манометром. Он более точек и менее подвержен внутренним поломкам, из-за которых его показания могут не соответствовать действительности.

Далее будет следовать инструкция, как правильно настроить реле давления. В первую очередь, необходимо ознакомиться с паспортом устройства, насоса и бака гидроаккумулятора, чтобы выяснить пределы давления для этих элементов насосной станции. Целесообразней всего при покупке заранее ознакомиться с данными параметрами и подстроить их друг под друга.

1. Открыть потребление воды (кран, шланг, вентиль), чтобы благодаря манометру увидеть давление, при котором срабатывает реле и включается насос. Обычно это 1.5-1 бар.
2. Потребление воды отключается, чтобы поднять давление в системе (в баке гидроаккумулятора). Манометром фиксируется предел, при котором реле отключает насос. Обычно это 2.5-3 бара.
3. Отрегулировать гайку, присоединённую к большой пружине. Она определяет значение, при котором включается насос. Чтобы увеличить порог включения надо затянуть гайку по часовой стрелке, чтобы уменьшить – ослабить (против часовой стрелки). Повторять предыдущие пункты до момента, когда давление включения не будет соответствовать желаемому.
4. Регулировка датчика выключения происходить гайкой на малой пружине. Она отвечает за разницу между двумя порогами и принцип настройки такой же: чтобы повысить разницу (и увеличить давление выключения) – затянуть гайку, чтобы уменьшить – ослабить.
5. Не рекомендуется за один раз делать поворот гайки более чем на 360 градусов, поскольку они очень чувствительные.

1.2
Как настроить реле давления на насосной станции? (видео)

Настройка

При юстировке механических приборов поступают следующим образом:

1. Снимают крышку реле.
2. Устанавливают точку отключения насоса — давление, выше которого напор в трубах подниматься не будет. Для этого вращают винт, поджимающий основную (большую) пружину.
3. Устанавливают точку включения насоса (минимальное давление в трубах). Для этого вращают винт, поджимающую дополнительную (малую) пружину.
4. Каждый раз запускают насос. По манометру проверяют правильность настройки.

Проще всего настраиваются стрелочные реле. На корпусе реле расположены два регулятора. Они легко поворачиваются отверткой с прямым шлицом.

При повороте левого регулятора изменяется положение флажка, указывающего на значение давления включения насоса. Правый регулятор отвечает за давление, при котором насос перестает работать.

Настройка электронных реле осуществляется с помощью кнопок, расположенных под цифровым дисплеем.

Общий порядок действий следующий:

1. Нажатием кнопки реле переводится в режим настройки.
2. Выбирается настраиваемый параметр.
3. Устанавливается его величина.

Конкретные действия можно выяснить в инструкции по пользованию реле. У разных моделей они могут значительно отличаться.

Пошаговая инструкция по настройке здесь.

Регулировка

Регулировка реле давления. Как правило, реле, входящее в комплект станции, имеет заводские настройки, заранее подготовленные под определённые условия.

Но, случается, что приспособление требует замены. В таком случае, подгонку параметров приходится осуществлять самостоятельно.

Чтобы начать процедуру, необходимо освободить реле от декоративного корпуса, который также является защитой внутренних частей.

За регулировку реле отвечают две прижимные гайки, находящиеся на стержнях с пружинами. Они имеют соответствующие обозначения. Одна отвечает за высокое давление, вторая за низкое.

Последовательность регулировки:

1. Для начала, необходимо убедиться, что расширительный бак пустой. После, производится измерение давления воздуха в груше. Для этого следует воспользоваться золотником, находящимся на корпусе гидроаккумулятора.Измерение и подкачка осуществляется при помощи насоса, снабжённого манометром. Минимальное давление должно находиться в пределах 1,5–1,8 Атм. Если этот показатель ниже, то производится подкачка. Выше, воздух стравливается через золотник.
2. На станцию подаётся электропитание. Насос начинает накачивать воду. За давлением можно наблюдать по манометру, входящему в состав всего агрегата.Достигнув верхнего предела, который должен находиться между 2,5 и 3 Атм, давление воздействует на реле и отключит мотор. При необходимости, регулировка осуществляется гайкой верхнего предела.
3. Нижний предел определяется при открытии кранов в системе. Постепенно понижаясь, давление воды в баке приведет к расширению груши, и она снова надавит на мембрану реле, запуская мотор.Для обеспечения оптимальной работы станции, минимальное давление на манометре гидроаккумулятора не должно опускаться ниже 0,8–0,9 Атм. Регулировка производится соответствующей гайкой.
4. После установки требуемых параметров, следует произвести несколько полных циклов, для проверки всей системы.

Настраиваем давление

Перед настройкой давления хотелось бы заметить, что для обычной жизни особо большое давление не нужно! Можно оставить такое, какое есть. Если нам надо выжать из насоса все возможное давление, то закручиваем большую пружину до тех пор, пока давление включения не составит нужную величину.

Например, 3 атмосферы. Если мы не трогали малую пружину, то выключаться мотор должен на давлении 3.5 атмосферы. Напоминаю, что малая пружина задает не давление отключения, а дельту между включением и выключением Если давление отключения нам кажется мало, то закручиваем малую пружину до тех пор, пока не получим нужное давление выключения.

Перед первым включением.

Перед первым включением нужно либо погрузить мотор в воду, если он погружной, либо залить его водой, если он поверхностный. Эта информация не относится к теме текущей статьи. Возможно я напишу об этом в другой статье.

Если мы все проверили и подготовили, то щелкаем выключателем и мотор начинает работать. Это значит, что мы все подключили правильно!.

Мы бежим к насосу и с замиранием сердца смотрим, как растет давление. У нас для этого есть манометр. Предположим, оно выросло до 1.5 атмосфер и насос выключился. Ура! Все работает. Осталось только настроить реле на нужное давление. Но перед этим мы открываем воду в туалете (кричим кому-нибудь из родных, или звоним, если дом большой) и следим, как давление начинает падать. Предположим, оно упало до 1 атмосферы и насос включился. Да! Действительно все работает.

Обзор основных понятий

Реле насосного аппарата в автоматическом режиме включает и отключает устройство, которое подаёт давление в гидроаккумулятор.

В подобной ситуации пользуются такими показателями:

1. давлением включения, которое равно 1,5 бар. В этом случае контакты реле замыкают, включают устройство и гидробак заполняют водой;
2. давлением выключения, которое равно 3 бар. В подобном случае размыкают контакты реле и выключают насосной аппарат;
3. перепадом давления считается разницей между предыдущими 2 показателями;
4. предельным давлением выключения, которое равно 5 бар. В подобной ситуации специалисты отключают насосное устройство.

Новый прибор из коробки

Гидроаккумулятор с реле давления считается баком, обладающий ёмкостью из резины — «грушей». Регулировка гидроаккумулятора заключается в том, что в эту «грушу» через ниппель от автомобиля запускают много воздуха. В подобной ситуации повышают в «груше» и выталкивают воду из бака гидроаккумулятора в водопровод.

Также для обеспечения нормального функционирования водопровода используется автоматика для насосов водоснабжения без гидроаккумулятора. Подобная автоматика для насоса настраивает работу насосного аппарата таким образом, что он начинает работать не в ручном, а в автоматическом режиме — без использования «груш» и иного присутствия человека.

Датчики, обеспечивающие контроль потока воды

Реле протока — приборы контроля потока неагрессивных жидкостей через трубопровод.

Различают 2 вида:

1. Лепестковые. В рабочем режиме лепесток отклоняется потоком в сторону и замыкает контакты, при отсутствии жидкости приходит в исходное положение и размыкает цепь. Две разновидности лепестковых датчиков по способу подключения: врезные и устанавливаемые в тройник трубопровода.
2. Поршневые. Внутри них находится магнитный поршень. В рабочем состоянии поток смещает его, замыкается электрическая цепь. Если воды в системе нет, то поршень под воздействием силы тяжести опускается, контакты размыкаются.

Некоторые модели реле, реагирующих на поток, имеют встроенный обратный клапан.

1 Виды и отличия погружных насосов

Прежде чем понять автоматику, мы должны с Вами понять какие разновидности насосов существуют. Во всем мире есть только два вида погружных насосов:

1. Вибрационные.

Все мы знаем что, вышеперечисленные типы автоматических погружных насосов устанавливают только в воду, которую эти насосы перекачивают.

Вот поэтому его называют «погружной» Большая часть дачников, и любителей загородных домов считают, что , намного лучше поверхностных, но с этим можно поспорить.

В принципе работа этих насосов у них одинакова, но сам механизм отличается друг от друга. Также следует заметить, что условия работы у них тоже разные. На скважинах любой глубины могут использовать погружные насосы, в них есть необходимость повышения давления воды, для того, чтобы перекачать вводу наверх. Следует учесть что, погружные насосы работают на глубине в скважине до 10 метров.

Если у Вас скважина более десяти метров, то тут используют узкоспециализированные насосные системы для перекачки воды из глубины.

Для большой глубины лучше всего использовать вибрационные насосы, которые чаще всего используют на водяных скважинах. А вот центробежный насос чаще всего используют в сельскохозяйственной сфере, где применяется водоснабжения.

Главным элементом в вибрационном устройстве является мембрана. Когда происходит вибрация механизма, мембрана деформируется. В результате этого происходит разница давления в системе. В итоге получаем эффект перекачки жидкости в нужное Вами направление.

По такому принципу работают следующие виды насосов как:

• Водолей.
• Гардена.

Перед покупкой вышесказанных насосов удостоверьтесь в них наличием термовыключателя. Также при покупке нужно проверить работу забора воды в нижней части насоса. Если у Вас на дачном участке либо загородном доме грунт тяжелый, то желательно установить вибрационное устройство, как можно ниже.

Это делается для того, чтобы не разрушалась скважина(стенки скважины), а также что бы не загрязнялось разными предметами вибрационное устройство установленное в грунт. Также желательно устанавливать вибрационные модели только в укрепленных источниках. А вот насосы марки Водолей, Гардена либо Малыш легкие в монтаже и демонтаже.

Произвести ремонт можно быстро своими руками. Если мы решили рассмотреть рабочий механизм центробежного насоса, то сразу можно увидеть, что к нему присоединены специальные колеса к валу, который только один. Тут можно увидеть, что разницу в давлении производит вращение лопастей на колесах. В результате этого и происходит перекачивание жидкости в нужном вам направлении. Самыми популярными моделями в СНГ являются центробежные насосы.

На это есть несколько причин. Модели стабильны и приобрели немалую универсальность в применении. Также такие насосы – модели можно подключить своими руками и на этом не потратится. А это экономит затраты на обустройстве водоснабжения.

Приборы для эффективной защиты насосного оборудования

Принцип работы всех типов реле сухого хода для скважинного насоса схож. Защитное приспособление отключает насос, если возник риск функционирования вхолостую либо зарегистрирована нехватка жидкости внутри напорной установки. После приведения водяного уровня в нормальное состояние помповое оборудование запускается в стандартном режиме.

Однако у каждого вида приборов есть свои особенности:

Категория	Устройство	Строение	Принцип действия	Особенности
Датчики уровня воды	Поплавковый выключатель	Группа контактов находится внутри камеры – «поплавка». Провод устройства встраивается в электрическую цепь насоса.	При понижении уровня воды контакты размыкаются, к насосу не идет ток, и агрегат отключается. Когда количество жидкости возрастает до необходимых критериев, происходит замыкание контактов и подключение помпы.	Простое и недорогое оборудование, но ограничено в применении для узких скважин из-за объемов камеры.
Датчик контроля водного уровня	Состоит из двух измерителей, опущенных на разную глубину.	Первый датчик погружается до минимума, при котором помпа будет работать. Другой опускается чуть пониже. Если они перестают контактировать, цепь энергоподачи размыкается.	Приспособление отключает насосное оборудование еще до того, как корпус поднимется над водной поверхностью. Универсальная конструкция, но требует профессиональной настройки.

Реле защиты	Включает мембрану, группу контактов, несколько проводов.	При спаде давления мембрана зажимает контакты, цепь энергопитания размыкается.	Способно сработать при понижении давления от 0,6 до 0,1 атмосферы.
Проточные реле	Лепестковые	В магистрали находится гибкая пластинка – лепесток.	Если жидкость в напорный агрегат не поступает, лепесток отклоняется от изначального положения, контакты расходятся и перекрывают энергопитание.	Идеально подойдут для напорного оборудования, применяемого для поддержания давления внутри трубы в процессе активного водоразбора.
Турбинные	Оснащены электрическим магнитом в роторе.	При прохождении воды сквозь турбину возникает электромагнитное поле, импульсы которого считываются датчиками. Если сигнала нет, насос отключается.
Контроллеры протока	Электронное устройство со сложной схемой, подключаемое напрямую или через трансформатор.	Автоматически контролирует сразу несколько параметров водной среды, дает сигнал о прекращении подачи жидкости, самостоятельно подключает и отключает помпу.	Надежные приборы, оснащены обратными клапанами, но стоят недешево.