Studna je společným zdrojem vody pro soukromé domy. Čerpadlo zajišťuje zvedání kapaliny z hloubky a plnění potrubí. Časté cykly zapnutí a vypnutí jednotky vedou k opotřebení součástí. Pro uspořádání bezpečného provozního režimu je nainstalována řídicí jednotka čerpadla studny.
Účel automatizace pro studnu
Automatická ovládací zařízení pro ponorná čerpadla se používají k řízení jejich provozu a ochraně před neobvyklými situacemi. Elektronická nebo mechanická zařízení podporují parametry tlaku nastavené spotřebitelem v síti dodávky vody. V případě nouze ve formě přepětí nebo nedostatku vody automatizace zabraňuje selhání drahé jednotky.
Hlavní komponenty řídicí jednotky:
- Tlakový spínač - umožňuje zapnutí a vypnutí čerpadla v souladu s nastavením minimálního a maximálního prahu tlaku v systému zásobování vodou. Regulátor může být vybaven manometrem a senzorem „suchého chodu“.
- Plovákový spínač - namontovaný na čerpadle, který slouží k řízení hladiny kapaliny.
- Hydraulický akumulátor je uzavřený kovový kontejner s elastickou membránou uvnitř, do které je čerpána voda. Část nádrže je naplněna vzduchem pod tlakem. Zařízení je nezbytné pro udržení stabilního tlaku.
- Stiskněte ovládací nebo průtokový spínač - zařízení má zpětný ventil, slouží k zapnutí čerpadla při poklesu tlaku. Zařízení vypne jednotku v nepřítomnosti tekutiny („běh nasucho“). Používá se v systému bez hydraulického akumulátoru.
Automatizace reaguje na změny fyzikálních parametrů kapaliny: tlak, průtok. Speciální relé regulují přepětí, chrání vinutí motoru před přehřátím.
Druhy a zařízení automatizace
Podle stupně automatizace jsou řídicí jednotky rozděleny do tří generací.
První generace
Široce se využíval nejjednodušší typ automatizace pro vrtné čerpadlo s hydraulickým akumulátorem a tlakovým spínačem. Je k dispozici pro vlastní instalaci a údržbu. Monitorovací zařízení jsou kompatibilní s ponornými a povrchovými jednotkami. Velikost zásobníku závisí na celkové spotřebě vody. Energie je do čerpadla dodávána prostřednictvím tlakového spínače. Když tlak v systému poklesne, kontakty se sepnou a čerpadlo se zapne. Funguje až po horní práh tlaku. Cyklus se pravidelně opakuje. Hydraulický akumulátor snižuje počet startů jednotky, kompenzuje vodní kladivo.
Druhá generace
Automatické ovládání se provádí pomocí jednotky se sadou senzorů. Jeho základem je ovládání tisku. Zařízení zajišťuje nastavení přívodu a tlaku vody v systému. V případě nehody vypne čerpadlo a provede automatický restart. Elektronický ovladač přijímá signály ze senzorů v potrubí. Zařízení je tiché, nevyžaduje údržbu. Spotřebič je nainstalován až do prvního odběrného místa. Na těle je šipka ukazující směr pohybu tekutiny. Bloky pracují bez tlakových nádob.
Třetí generace
Automatizační systémy nejnovější generace řídí rychlost motoru čerpadla. Dosahuje provozního výkonu pouze při značné spotřebě vody.Provede se měkký start, zdroj mechanismu se pomalu vytváří, šetří se energie. Taková zařízení jsou měniče kmitočtu. Automatizace má jemné vyladění, poskytuje spolehlivou ochranu motoru před poruchami v elektrické síti. Tlak v systému zůstává nezměněn se současným zahrnutím několika bodů spotřeby. K vyrovnání netěsností se doporučuje použít dvoulitrový zásobník. Náklady na frekvenční měnič jsou mnohem vyšší než ve zbytku automatizace, jsou to 17-35 tisíc rublů.
Princip fungování
Bez ohledu na úroveň automatizace pracuje řídicí systém čerpadla studny podle obecného principu. Zapne jednotku, když jsou kontakty tlakového spínače sepnuty. Zařízení je konfigurováno pro dva parametry: horní stupeň, ve kterém je čerpadlo vypnuto, a spodní, který začíná čerpat vodu do systému. Paralelně nebo ve stejném pouzdře je nainstalován snímač chodu nasucho. Zabraňuje chodu mechanismu bez kapaliny. Relé nemusí být vyžadováno, pokud je čerpadlo vybaveno plovákovým mechanismem.
V moderních automatizačních systémech pro studny s ponornými čerpadly se používají elektronické řídicí jednotky. Zařízení nevyžadují instalaci hydraulického akumulátoru. Fungují na základě výkonu tlakových senzorů umístěných v potrubí.
Kritéria výběru
Řídicí systémy jsou vybírány podle technických charakteristik. Jejich parametry musí splňovat tlaková kritéria vrtného čerpadla a potřeby domu pro zásobování vodou. Pokud je jednotka navržena pro použití malého množství vody, stačí nainstalovat plovákový spínač. Pro správnou funkci systému s průměrnou spotřebou vody bude zapotřebí tlakový spínač a hydraulická nádrž. Zohledňuje se počet bodů analýzy kapalin a požadavky na tlak.
Řídicí jednotky druhé a třetí generace automatizace provádějí efektivní řízení čerpadla, poskytují spolehlivou ochranu proti přetížení. Doporučují se k instalaci ve venkovských chatkách s trvalým pobytem. V zemi je lepší použít jednoduchý systém relé a akumulační nádrže. Přívod vody je v tomto případě nutný pouze v teplém období, není nutné kupovat drahé zařízení.
Cena elektronických a frekvenčních jednotek je mnohem vyšší než u zařízení první generace. Vzhledem k údržbě a opravám vysoce přesných zařízení si jen málo spotřebitelů vybere moderní automatizaci. Elektronické regulátory předčí sadu relé a akumulátorů v technických specifikacích, ale cena je činí pro hromadného kupce nepřístupným.
Vlastnosti instalace a připojení
Spotřebitel může samostatně nainstalovat plovákový spínač a řídicí systém první generace. Instalace elektronických kontrolérů a měničů kmitočtu je nejlépe svěřena odborníkům. Ovládací zařízení jsou umístěna ve vyhřívané, suché místnosti. Tlakový spínač je nainstalován na pětipólové šroubení před vstupem do akumulátoru. Zbývající vstupy jsou připojeny: k potrubí z čerpadla, zapojení do analytických bodů, manometr. V oblasti mezi čerpadlem a nádrží havaruje zpětný ventil.
Plovákový mechanismus a ochrana proti chodu nasucho jsou na čerpadle nainstalovány před spuštěním do studny. Pro správnou funkci řídicích jednotek je nutná instalace filtrů.
Přizpůsobení
Samoladění parametrů je možné pouze u mechanického tlakového spínače. Provádí se s otevřeným pouzdrem. Uvnitř zařízení jsou dvě pružiny. Otáčením větší části se nastaví počáteční tlak čerpadla. Uvolněním a utažením malé pružiny se mění rozdíl mezi horním a dolním tlakem.
Před spuštěním systému se doporučuje zkontrolovat tlak vzduchu v hydraulické nádrži.Při snižování továrních parametrů je nutné čerpadlo čerpat kompresorem.
Výhody a nevýhody automatizace
Instalace řídicích jednotek šetří spotřebitele manuálnímu ovládání systému. Používání automatických zařízení má několik výhod:
- Je vykonávána plná kontrola nad fungováním vodovodní sítě.
- V kompaktní elektronické jednotce sestavují výrobci všechny komponenty automatizace.
- Použití regulátoru zvyšuje životnost čerpadla.
- Udržování konstantního tlaku zajišťuje pohodlné používání vodovodních armatur.
Pro pohodlí zákazníků jsou jednotky vybaveny digitálními displeji pro sledování parametrů. V případě poruchy se restartují.
Nevýhody automatizace:
- Provoz elektronických zařízení závisí na napětí v elektrickém obvodu.
- Řídicí jednotky jsou velmi drahé.
- Řídicí systémy nejsou vhodné pro vibrační čerpadla.
- Tovární nastavení zařízení nejsou vždy vhodná pro konkrétní síť, nastavení může provést pouze specialista.
Pro spotřebitele zůstává hlavním kritériem výběru náklady na kontrolní systémy. Použití automatizace první generace se doporučuje ve spojení s levným čerpadlem.
