Studnia jest powszechnym źródłem wody dla domów prywatnych. Pompa podnosi płyn z głębokości i wypełnia linię. Częste cykle włączania i wyłączania urządzenia prowadzą do zużycia części. Aby zorganizować bezpieczny tryb pracy, zainstalowana jest jednostka sterująca pompy studni.
Cel automatyzacji studni
Automatyczne urządzenia sterujące do pomp głębinowych służą do kontrolowania ich działania i ochrony ich przed nietypowymi sytuacjami. Urządzenia elektroniczne lub mechaniczne obsługują parametry ciśnienia ustawione przez konsumenta w sieci wodociągowej. W przypadku awarii w postaci skoków napięcia lub braku wody automatyzacja zapobiega awarii drogiego urządzenia.
Główne elementy jednostki sterującej:
- Przełącznik ciśnienia - umożliwia włączanie i wyłączanie pompy zgodnie z ustawieniem minimalnego i maksymalnego progu ciśnienia w systemie zaopatrzenia w wodę. Sterownik może być wyposażony w manometr i czujnik „suchobiegu”.
- Wyłącznik pływakowy - zamontowany na pompie, służy do kontroli poziomu cieczy.
- Akumulator hydrauliczny to szczelnie zamknięty metalowy pojemnik z elastyczną membraną, wewnątrz której pompowana jest woda. Część zbiornika jest wypełniona powietrzem pod ciśnieniem. Urządzenie jest niezbędne do utrzymania stabilnego ciśnienia.
- Wcisnąć przełącznik sterujący lub przepływowy - urządzenie ma zawór zwrotny, służy do włączania pompy przy spadku ciśnienia. Urządzenie wyłącza urządzenie przy braku płynu („praca na sucho”). Używany w układzie bez akumulatora hydraulicznego.
Automatyka reaguje na zmiany parametrów fizycznych płynu: ciśnienie, natężenie przepływu. Specjalne przekaźniki kontrolują skoki napięcia, chronią uzwojenia silnika przed przegrzaniem.
Rodzaje i urządzenia automatyzacji
W zależności od stopnia automatyzacji jednostki sterujące są podzielone na trzy generacje.
Pierwsza generacja
Powszechnie stosowano najprostszy rodzaj automatyzacji dla pompy wiertniczej z akumulatorem hydraulicznym i przełącznikiem ciśnienia. Jest dostępny do samodzielnej instalacji i konserwacji. Urządzenia monitorujące są kompatybilne z jednostkami zanurzalnymi i powierzchniowymi. Wielkość zbiornika magazynowego zależy od całkowitego zużycia wody. Energia jest dostarczana do pompy za pomocą przełącznika ciśnienia. Gdy ciśnienie spadnie w układzie, styki się zamkną, pompa włączy się. Działa do górnej granicy ciśnienia. Cykl jest regularnie powtarzany. Akumulator hydrauliczny zmniejsza liczbę rozruchów jednostki, kompensuje uderzenie wodne.
Drugie pokolenie
Automatyczne sterowanie odbywa się za pomocą urządzenia z zestawem czujników. Jego podstawą jest kontrola prasy. Urządzenie zapewnia regulację dopływu i ciśnienia wody w układzie. W razie wypadku wyłącza pompę i wykonuje automatyczny restart. Sterownik elektroniczny odbiera sygnały z czujników w rurociągu. Urządzenie jest ciche, bezobsługowe. Urządzenie jest instalowane do pierwszego punktu odbioru. Na ciele znajduje się strzałka wskazująca kierunek ruchu płynu. Bloki działają bez zbiorników ciśnieniowych.
Trzecia generacja
Systemy automatyki najnowszej generacji kontrolują prędkość silnika pompy. Osiąga moc roboczą tylko przy znacznym zużyciu wody.Przeprowadzany jest łagodny rozruch, zasoby mechanizmu są powoli generowane, energia jest oszczędzana. Takie urządzenia są przetwornicami częstotliwości. Automatyzacja ma precyzyjne dostrojenie, zapewnia niezawodną ochronę silnika przed awariami w sieci elektrycznej. Ciśnienie w układzie pozostaje niezmienione przy jednoczesnym włączeniu kilku punktów zużycia. Aby skompensować wycieki, zaleca się 2-litrowy zbiornik. Koszt przetwornicy częstotliwości jest znacznie wyższy niż reszta automatyzacji, wynosi 17-35 tysięcy rubli.
Zasada działania
Niezależnie od poziomu automatyzacji układ sterowania pompą studni działa zgodnie z ogólną zasadą. Włącza urządzenie, gdy styki przełącznika ciśnienia są zamknięte. Urządzenie jest skonfigurowane na dwa parametry: górny stopień, przy którym pompa jest wyłączona, i dolny, który zaczyna pompować wodę do systemu. Równolegle lub w tej samej obudowie zainstalowany jest czujnik suchobiegu. Zapobiega działaniu mechanizmu bez płynu. Przekaźnik może nie być wymagany, jeśli pompa jest wyposażona w mechanizm pływakowy.
W nowoczesnych systemach automatyki do studni z pompami głębinowymi stosowane są elektroniczne jednostki sterujące. Urządzenia nie wymagają instalacji akumulatora hydraulicznego. Działają w oparciu o działanie czujników ciśnienia znajdujących się w rurociągu.
Kryteria wyboru
Systemy sterowania dobierane są zgodnie z charakterystyką techniczną. Ich parametry muszą spełniać kryteria ciśnienia pompy odwiertu i potrzeby domu w zakresie zaopatrzenia w wodę. Jeśli urządzenie ma zużywać niewielką ilość wody, wystarczy zainstalować wyłącznik pływakowy. Do prawidłowego działania systemu przy średnim zużyciu wody wymagany będzie przełącznik ciśnienia i zbiornik hydrauliczny. Uwzględniono liczbę punktów analizy cieczy i wymagania dotyczące ciśnienia.
Jednostki sterujące automatyki drugiej i trzeciej generacji zapewniają skuteczne sterowanie pompą, zapewniają niezawodną ochronę przed przeciążeniem. Zalecane są do montażu w wiejskich domkach z miejscem stałego zamieszkania. Prosty system przekaźników i zasobnika lepiej jest stosować w kraju. Zaopatrzenie w wodę w tym przypadku jest wymagane tylko w ciepłym okresie, nie ma potrzeby kupowania drogiego sprzętu.
Cena urządzeń elektronicznych i częstotliwości jest znacznie wyższa niż urządzeń pierwszej generacji. Biorąc pod uwagę konserwację i naprawę precyzyjnych urządzeń, niewielu konsumentów wybiera nowoczesną automatyzację. Elektroniczne regulatory przewyższają zestaw przekaźników i akumulatorów w specyfikacjach technicznych, ale koszt sprawia, że są one niedostępne dla masowego nabywcy.
Funkcje instalacji i podłączenia
Konsument może samodzielnie zainstalować łącznik pływakowy i system sterowania pierwszej generacji. Instalację sterowników elektronicznych i przetwornic częstotliwości najlepiej powierzyć specjalistom. Urządzenia sterujące znajdują się w ogrzewanym, suchym pomieszczeniu. Wyłącznik ciśnieniowy jest instalowany na pięciopinowym łączniku przed wejściem do akumulatora. Pozostałe wejścia są podłączone: do rury z pompy, okablowania do punktów analizy, manometru. W obszarze między pompą a zbiornikiem następuje awaria zaworu zwrotnego.
Mechanizm pływakowy i zabezpieczenie przed suchobiegiem są instalowane na pompie przed jej opuszczeniem do studni. Do prawidłowego działania jednostek sterujących wymagana jest instalacja filtrów.
Dostosowywanie
Samostrojenie parametrów jest możliwe tylko za pomocą mechanicznego przełącznika ciśnienia. Odbywa się to przy otwartej skrzynce. Wewnątrz urządzenia znajdują się dwie sprężyny. Obracając większą część, reguluje się ciśnienie rozruchu pompy. Poluzowanie i dokręcenie małej sprężyny zmienia różnicę między górnym i dolnym naciskiem.
Przed uruchomieniem systemu zaleca się sprawdzenie ciśnienia powietrza w zbiorniku hydraulicznym.Podczas obniżania parametrów fabrycznych konieczne jest pompowanie go sprężarką.
Zalety i wady korzystania z automatyzacji
Instalacja jednostek sterujących oszczędza konsumentów przed ręcznym sterowaniem systemem. Korzystanie z urządzeń automatycznych ma kilka zalet:
- Sprawowana jest pełna kontrola nad funkcjonowaniem sieci wodociągowej.
- W kompaktowej jednostce elektronicznej producenci montują wszystkie elementy automatyki.
- Zastosowanie regulatora wydłuża żywotność pompy.
- Utrzymanie stałego ciśnienia zapewnia wygodne korzystanie z armatury.
Dla wygody konsumentów urządzenia są wyposażone w cyfrowe wyświetlacze do śledzenia parametrów. W przypadku awarii uruchamiają się ponownie.
Wady automatyzacji:
- Działanie urządzeń elektronicznych zależy od napięcia w obwodzie elektrycznym.
- Jednostki sterujące są bardzo drogie.
- Układy sterowania nie są odpowiednie dla pomp wibracyjnych.
- Ustawienia fabryczne urządzeń nie zawsze są odpowiednie dla konkretnej sieci; tylko specjalista może dokonać regulacji.
Dla konsumentów głównym kryterium wyboru pozostaje koszt systemów kontroli. Zastosowanie automatyki pierwszej generacji jest zalecane w połączeniu z niedrogą pompą.
