Реле давления для скважинного насоса: назначение, виды, устройство и настройка

Схема подключения

В зависимости от вида насоса схема подключения может различаться.

Установка и подключение погружного насоса и автоматики

Для каждого поколения автоматики схема подключения к насосной системе имеет свои отличия, зачастую ее особенности описаны в инструкции по эксплуатации.

Рассмотрим схему подключения на примере оснащения погружного насоса автоматикой 1-го поколения с гидроаккумулятором.

Сначала производится обвязка гидроаккумулятора. По схеме последовательно подключаются узлы. Для уплотнения резьбовых соединений используется фум-лента.
Первая на резьбу садится «американка», с ее помощью в процессе эксплуатации будет проводиться обслуживание гидроаккумулятора с целью замены мембраны.
Со второй стороны к «американке» прикручивается бронзовый переходник с резьбовыми ответвлениями.
К ним прикручиваются два узла: манометр и реле давления.
Следующей устанавливается ПВХ-труба посредством фитингового переходника на торец бронзового переходника гидроаккумулятора.
С другой стороны труба крепится при помощи фитинга к насосу.
Подающая труба и насос укладываются на ровном участке.

На петли его корпуса крепится страховочный трос с запасной длиной в 3 метра.
На трубу с интервалом в 1.5 метра хомутами крепится трос и кабель. Второй конец страховочного троса закрепляется рядом с обсадной трубой.
После чего насос спускается в скважину, и натягивается страховочный трос.
Далее обсадная труба накрывается защитным оголовком, предохраняющим скважину от засорения.
Кабель подключается к реле и ведется к управляющему электрошкафу.
Сразу после подключения начинается накачка воды в гидроаккумулятор. В этот момент необходимо спустить воздух, открыв кран.
После того как потечет вода без воздуха, кран закрывается, и проверяются показания манометра. Стандартно реле имеет настройки по верхнему пределу давления – 2.8 атм, а по нижнему – 1.5.

Установка и подключение поверхностного насоса с автоматикой

При таком типе насоса подключение автоматики имеет ряд отличий, хотя последовательность ее подключения такая же, как у погружного типа. Различия заключаются в следующем:

ко входу насоса присоединяется ПВХ-труба для забора воды с диаметров от 25 до 35 мм;
на второй конец посредством фитинга прикрепляется обратный клапан и опускается в скважину, при этом труба должна иметь длину, достаточную чтобы ее конец погрузился в воду примерно на метр, иначе будет захватываться воздух;
перед началом работы двигатель через заливное отверстие и заборная труба заполняются водой;
при правильном герметичном подсоединении всех узлов включение насоса будет сопровождаться накачкой воды.

Устройство насосной станции

Чтобы правильно отрегулировать данное насосное оборудование, необходимо иметь хотя бы минимальное представление о том, как оно устроено и по какому принципу работает. Главное предназначение насосных станций, состоящих из нескольких модулей – это обеспечение питьевой водой всех точек водозабора в доме. Также данным агрегатам под силу автоматически повышать и поддерживать давление в системе на необходимом уровне.

Ниже приведена схема насосной станции с гидроаккумулятором.

В состав насосной станции входят следующие элементы (см. рисунок выше).

Гидроаккумулятор. Выполнен в виде герметичного бака, внутри которого находится эластичная мембрана. В некоторых емкостях вместо мембраны установлена резиновая груша. Благодаря мембране (груше) гидробак делится на 2 отсека: для воздуха и для воды. Последняя закачивается в грушу или в часть бака, предназначенную для жидкости. Подключение гидроаккумулятора происходит на отрезке между насосом и трубой, ведущей к точкам водозабора.
Насос. Может быть поверхностным или скважинным. Тип насоса должен быть либо центробежным, либо вихревым. Вибрационный насос для станции использовать нельзя.
Реле давления. Датчик давления автоматизирует весь процесс, при котором вода подается из скважины в расширительный бак. Реле отвечает за включение и выключение двигателя насоса при достижении в баке необходимой силы сжатия.
Обратный клапан. Препятствует вытеканию жидкости из гидроаккумулятора при отключении насоса.
Электропитание. Чтобы подключить оборудование к электрической сети, для него требуется протянуть отдельную проводку с сечением, соответствующим мощности агрегата. Также в электрической цепи должна быть установлена система защиты в виде автоматов.

Данное оборудование работает по следующему принципу. После открытия крана в точке водозабора вода из гидроаккумулятора начинает поступать в систему. Одновременно в баке происходит снижение сжатия. Когда сила сжатия снизится до величины, установленной на датчике, происходит замыкание его контактов, и двигатель насоса начинает работать. После прекращения потребления воды в точке водозабора, или при повышении силы сжатия в гидроаккумуляторе до необходимого уровня, происходит срабатывание реле на отключение насоса.

Устройство и принцип работы реле давления

Устройство реле давления насосной станции не отличается сложностью. В конструкцию реле входят следующие элементы.

Корпус (см рисунок ниже).

Фланец для подсоединения модуля к системе.
Гайка, предназначенная для регулировки отключения аппарата.
Гайка, регулирующая силу сжатия в баке, при которой агрегат будет включаться.
Клеммы, к которым подключаются провода, идущие от насоса.
Место для подключения проводов от электросети.
Клеммы заземления.
Муфты для закрепления электрических кабелей.

Снизу реле имеется металлическая крышка. Если ее открыть, то можно увидеть мембрану и поршень.

Принцип работы реле давления следующий. При увеличении силы сжатия в камере гидробака, предназначенной для воздуха, мембрана реле выгибается и воздействует на поршень. Он приходит в движение и задействует контактную группу реле. Контактная группа, имеющая 2 шарнира, в зависимости от положения поршня либо замыкает, либо размыкает контакты, через которые происходит электропитания насоса. В итоге, при замыкании контактов происходит запуск оборудования, а при их размыкании — остановка агрегата.

Виды насосов

Перед выбором автоматики для скважины с погружным насосом нужно рассмотреть, как работает насос, чтобы понять, как увеличить его эффективность и уменьшить затраты. Погружные насосы бывают центробежными и вибрационными. Оба этих варианта нужно помещать в воду для того, чтобы они могли работать. Поэтому они и называются погружными.

Насосы такого типа могут качать воду с глубины, которая не превышает 10 м. Если она больше, то придётся использовать специализированные глубинные устройства. Вибрационные насосы работают за счёт деформации мембраны. Во время колебаний выравнивается давление в системе, что и приводит к перекачке воды.

Центробежный насос работает за счёт вращения лопастей внутри корпуса, которые создают давление и перекачивают воду. Данная модель является самой распространённой из-за доступности и стоимости, а также она монтируется легче, чем вибрационная.

Пример центробежного насоса с автоматикой Источник teleporto.ru

Автоматика для погружного насоса с гидроаккумулятором и реле давления чаще всего имеет пульт для управления давлением и оборотами, измеритель потока и блок поддержания. Также она оснащается защитой от попадания воздуха. Если он видит, что на датчике нет воды, то мотор не запустится. Чаще всего все управления выводится на отдельный щиток, который находится снаружи скважины. Таким образом можно не вытаскивать насос для настройки, так как это может его повредить, а также настраивать скорость оборотов двигателя и границы давления для срабатывания автоматики.

Внешние насосы редко применяются для подкачки воды с большой глубины, а автоматика у них не требует много дополнительных модулей. Его автоматика чаще всего состоит из бака-накопителя, блока регулировки давления и датчика воды. Дорогие модели дополняются датчиками температуры и модулем регулировки оборотов.

Блок автоматики для подачи воды Источник wixstatic.com

Конструкция и особенности функционирования защиты

Современные насосные станции продаются с встроенными реле сухого хода. Но бюджетные модели часто лишены подобной защиты. Поэтому они дополнительно оснащаются устройствами, которые состоят из следующих деталей:

мембрана (находится внутри корпуса);
размыкающие контакты (регулируют включение и выключение устройства при изменении давления в системе);
регулирующая пружина (задаются параметры срабатывания автоматической защиты).

Конструкция устройстваИсточник kubanteplo.ru

Реле сухого хода для насоса, принцип работы которого довольно прост, функционирует благодаря деформации мембраны. При нормальном давлении в системе и оптимальном водном потоке она выгибается, что приводит к замыканию контактов. В результате электричество движется по цепи, обеспечивая бесперебойную работу системы.

При снижении скорости потока воды или при её отсутствии происходит распрямление мембраны. Это приводит к размыканию контактов и отсутствию электричества. Датчик сухого хода для насоса мгновенно останавливает его работу. Возобновление функционирования происходит в ручном режиме пользователем после заполнения источника жидкостью в необходимом объёме.

Подготовка гидробака и его регулировка

Перед поступлением гидроаккумуляторов в продажу в них на заводе закачивают воздух под определенным давлением. Закачка воздуха происходит через золотник, установленный на данной емкости.

Под каким давлением находится воздух в гидробаке, можно узнать из этикетки, приклеенной к нему. На следующем рисунке красной стрелкой указана строка, в которой обозначено давление воздуха в накопителе.

Также данные замеры силы сжатия в баке можно произвести, используя автомобильный манометр. Измерительный прибор подключается к золотнику бака.

Чтобы начать регулировать силу сжатия в гидробаке, необходимо его подготовить:

Отключите оборудование от электросети.
Откройте любой кран, установленный в системе, и дождитесь момента, когда жидкость перестанет течь из него. Конечно же, будет лучше, если кран будет находиться недалеко от накопителя или на одном этаже с ним.
Далее, замерьте силу сжатия в емкости, используя манометр, и запомните это значение. Для накопителей небольших объемов показатель должен быть около 1,5 бар.

Чтобы правильно отрегулировать накопитель, следует учитывать правило: давление, вызывающее срабатывание реле на включение агрегата, должно превышать силу сжатия в накопителе на 10%. Например, реле насоса включает двигатель при 1,6 бар. Значит, необходимо создать и соответствующую силу сжатия воздуха в накопителе, а именно 1,4-1,5 бар. Кстати, совпадение с заводскими настройками здесь не случайно.

Если датчик настраивается для запуска двигателя станции при большем, чем 1,6 бар силе сжатия, то, соответственно, и настройки накопителя меняются. Увеличить давление в последнем, то есть накачать воздух, можно, если воспользоваться насосом для накачки автомобильных шин.

Совет! Коррекцию силы сжатия воздуха в накопителе рекомендуется проводить хотя бы 1 раз в год, поскольку за зиму она может снижаться на несколько десятых бар.

Порядок регулировки реле давления воды для насоса

Как и любое другое, это устройство позволяет осуществить подачу воды в домашний водопровод с одинаковым давлением. Срабатывает этот прибор после достижения предусмотренного настройкой показателя давления. На заводе, конечно, устанавливают основные показатели, но их чаще всего бывает недостаточно для обеспечения комфортного давления, поэтому уже после покупки придется выставлять собственные параметры

Специалисты, конечно, сделают все качественно и хорошо, но иногда лучше разобраться в важном вопросе самостоятельно

Готовый к монтажу узел

Регулировка реле давления РДМ-5: краткая инструкция

Чтобы правильно произвести регулировку реле давления воды для насоса следует выполнять несложный алгоритм:

Наполнять бак водой, пока на манометре не появится требуемое максимальное значение.
Отключить на время насосную станцию.
Открыть корпус, и получить доступ к пружинам регулировки. Придется аккуратно вращать небольшую гайку. В какой-то момент сработает механизм. При вращении против часовой стрелки уровень давления уменьшается. При вращении по часовой – увеличивается.
Нижняя граница устанавливается путем открытия крана и медленного слива воды из бака.
При нужных показателях манометра процесс останавливают.
В регулировке нижних параметров участвует большая гайка. При ее вращении тоже придется дождаться срабатывания контактов.

Принцип настройки пороговых значений

Совершать это действие следует раз в месяц, но это в идеале. Желательно проводить ее хотя бы один раз за квартал. Маленькая разница между границами давления обязывает насосную станцию работать с большой частотой включения и выключения насосов. Такой режим эксплуатации позволяет обеспечить бесперебойную подаче воды в кран и при этом ее напор остается всегда примерно на одном уровне, но это скажется на долговечности работы насосной станции. Большой диапазон создает некоторые перепады напора воды, но насосная станция подвергается меньшим нагрузкам из-за постоянного включения и выключения и, соответственно, долго не потребует ремонта или замены.

Важно! Стоит отметить, что разность минимального и максимального давления должна быть больше одной атмосферы.

Правила настройки

Под крышкой на корпусе прибора располагаются две пружины с большой и малой гайкой. Вращением этих пружин можно установить следующие параметры:

Регулировка посредством большой пружины позволяет установить нижнее давление в гидроаккумуляторе.
С помощью малой пружины – установить разницу между давлением включения и выключения.

Инструкция реле давления воды содержит информацию о рабочих и предельных показателях используемого оборудования. Эти данные должны учитываться в процессе регулировки, так как их превышение приведет к быстрому износу прибора. Если в процессе настройки реле давления отдельные параметры достигают максимальных значений, то нужно вручную отключить насос и закончить регулировку в обычном режиме. Стоит отметить, что подобные ситуации являются редкостью, так как поверхностные насосы не имеют мощности, которая может вызвать скачок давления в системе.

Вопрос, как отрегулировать датчик давления воды в системе водоснабжения, должен решаться при пустом гидроаккумуляторе, в противном случае одновременно будут учитываться параметры давления воды и воздуха в емкости.

Регулировка реле давления выполняется по следующей схеме:

Устанавливают значения рабочего давления в гидробаке.
Включают насос.
Осуществляют подачу воды в емкость до достижения значений нижнего давления.
Отключают насос.
Вращают малую гайку до тех пор, пока насос не начнет работать.
Ждут наполнения емкости водой и отключают насос.
Открывают воду.
Начинают вращать большую пружину для установки давления включения.
Включают насос.
Заполняют емкость водой.
Корректируют положение малой пружины регулировки.

Вращать регулировочные пружины для настройки реле давления воды в системе водоснабжения следует очень осторожно, плавно поворачивая на четверть или половину оборота, так как эти элементы отличаются высокой чувствительностью. После повторного включения манометр должен показывать нижнее давление.

При решении вопроса, как отрегулировать реле давления, важно учесть несколько основных моментов:

Если при наполнении гидробака показатели манометра не меняются, значит, давление достигло предельных параметров. В этом случае сразу отключают насос.
Нормальные значения разницы между верхним и нижним давлением должно составлять примерно1-2 атм.
При отклонении от нормальных значений в большую или меньшую сторону следует повторно выполнить регулировку, учитывая при этом возможные ошибки.
Оптимальным значением разницы между установленным нижним давлением и тем, которое определено в начале в пустой емкости, не должно отклоняться от 0,1-0,3 атм.
Давление воздуха в емкости не должно опускаться ниже 0,8 атм.

Не исключено, что система автоматически будет включаться и выключаться при других установленных показателях. Однако указанные параметры позволяют минимизировать износ оборудования.

Настройка

При юстировке механических приборов поступают следующим образом:

Снимают крышку реле.
Устанавливают точку отключения насоса — давление, выше которого напор в трубах подниматься не будет. Для этого вращают винт, поджимающий основную (большую) пружину.
Устанавливают точку включения насоса (минимальное давление в трубах). Для этого вращают винт, поджимающую дополнительную (малую) пружину.
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:

Нажатием кнопки реле переводится в режим настройки.
Выбирается настраиваемый параметр.
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 реле давления воды

На новом датчике уже установлены оптимальные значения пределов давления:

нижнее — от 1,3 бар;
верхнее — до 2,8 бар.

Их можно изменять. Нижний порог допустимо устанавливать у бытовых моделей — от 1 бар, верхний поднять до 5,5 бар (у промышленных от 0,2 до 8 бар). Менять настройки без необходимости не следует, так как при неправильно выполненной регулировке насос либо перестанет отключаться, либо не будет включаться.

Как определить пороги срабатывания реле

Верхний и нижний пределы давления, при которых происходит включение и отключение насоса, зависят от характеристик помпы и расширительного бака:

Минимальное значение должно быть на 0,1-0,2 бар больше, чем давление в гидроаккумуляторе. Например, в баке 1 бар, значит, на реле нужно ставить нижний порог 1,2 бар. При регулировке нужно учесть, что заявленные в паспорте гидроаккумулятора параметры могут отличаться от фактических. Рекомендуется предварительно измерить давление в расширительном баке манометром.
Максимальное значение ставят не более 90% от предельно допустимого давления, нагнетаемого насосом. Чем больше разница, тем лучше.

Если после регулировки в работе реле и помпы остаются проблемы, то подходящие значения верхнего и нижнего порогов подбирают экспериментально.

https://youtube.com/watch?v=US0MYU7JJTQ

Настройка реле давления воды для насоса или насосной станции

Порядок изменения настроек простой модели прессостата:

Открутить винт на корпусе, снять крышку.
Для регулировки значения нижнего порога вращением гайки изменяют силу натяжения пружины (см. устройство прибора в инструкции). Для увеличения гайку поворачивают по часовой стрелке, для уменьшения — против.
Регулировки верхнего порога у реле нет. На приборе установлен диапазон между максимальным и минимальными значениями давления, например 1,5 бар. То есть если нижний порог стоит 1,2 бар, то верхний автоматически выставляется 2,7. Изменить диапазон можно, для этого вращают вторую гайку: для увеличения разницы по часовой стрелке, для уменьшения — против.
После завершения регулировки надеть и зафиксировать винтом крышку.

На более сложных моделях есть специальные кнопки для настройки прибора.

Скважинные погружные насосы для воды

Погружные насосы устанавливаются в водоносный слой шахты скважины (подвешиваются на тросе). Корпус их выполняют из материалов, не подверженных негативному влиянию коррозии – нержавеющей стали, высокопрочного пластика. Насосы имеют водяное охлаждение, на всасе установлена защитная сетка от попадания крупных частиц.

Продвинутые модели имеют качественную автоматику безопасности – защиту от сухого хода, защиту от перегрева. Также устанавливаются встроенные фильтры тонкой очистки, обратный клапан. Кабель питания прокладывается совместно с трубопроводом подачи воды на этапе строительства.

По конструкции и принципу действия выделяют следующие виды насосов погружного типа:

Центробежные;
Вибрационные (импульсные);
Винтовые;
Вихревые.

Погружные насосы отличаются очень высоким показателем напора – более 100 метров водного столба (более 10 кгс/см2). Этот показатель сделал их основным видом оборудования для источников воды глубиной более 9 – 10 метров. Погружные насосы отличаются отсутствием шума, неприхотливостью, но затруднен контроль за их работой из-за удаленности.

Скважинные погружные центробежные насосы

Центробежные насосы – самая популярная модель. Принцип их работы основан на использовании центробежных сил. В корпусе насоса размещено рабочее колесо с лопатками (изогнутыми лопастями). В центральную часть корпуса засасывается вода, колесо вращается и придает воде направление движения от центра к стенке корпуса. При этом создается некоторое избыточное давление.

На корпусе расположен нагнетательный патрубок – через него вода выходит из насоса, имея рабочее давление. Для высоких значений давления воды (напора) несколько корпусов устанавливаются последовательно, давление повышается по ступеням. Агрегаты с большим напором могут иметь высоту корпуса до 2 метров.

Рабочие элементы – колесо, уплотнения и прочее – выполняются из нержавеющих материалов.

Погружные вибрационные насосы для скважин

Вибрационные насосы работают по принципу мембранного импульса. Электрическая катушка подает механический импульс на поршень, поршень передает усилие мембране. Мембрана выгибается, в диафрагму засасывается порция воды.

Затем поршень совершает обратный ход, при этом клапан на всасе закрывается, мембрана вытесняет воду в нагнетательный патрубок. Режим работы имеет большую частоту и цикличность – за счет этого возникает постоянный поток воды.

Вибрационные насосы создают напор до 20 метров водного столба, срок их службы ограничивается лишь показателем срока работы мембраны. Недостаток этого типа оборудования – при отсутствии большого зазора до обсадки и грунта вибрация постоянно поднимает взвесь частиц. Это постепенно разрушает скважину, засоряет воду.

Погружные винтовые насосы для скважин

Винтовой насос устроен по принципу «мясорубки без ножа». В статоре с направляющими каналами расположен вращающийся винт (шнек). Он придает ускорение засасываемому объему воды, направляет его с давлением к выходу из корпуса. Насосы этого типа способны создавать напор до 60 метров водяного столба (6 кгс/см2).

Вихревые насосы для скважин

Довольно редкий для применения вид – вихревой насос. Рабочее колесо агрегата имеет особую оптимизированную конфигурацию – это придает потоку турбулентную составляющую движения.

Вихревые насосы создают очень высокий напор, но отличаются непродолжительным сроком службы. Это обусловлено высокой механической нагрузкой на рабочее колесо, увеличенное значение частоты оборотов.

Принцип действия и разновидности

Принцип работы автоматики для скважинного электронасоса основан на изменении физических параметров воды в линии и водозаборном источнике. Насос для скважины с автоматикой отключается и включается при изменении давления, высоты водяного столба в источнике, скорости движения жидкости по трубопроводу или ее пропадании в линии.

При использовании погружных электронасосов в трубопровод устанавливают отдельные узлы управления и гидроаккумулятор, в более современных модульных моделях все приборы объединены в одном блоке.

При использовании поверхностных агрегатов все управляющие элементы монтируют на один каркас, модуль называют насосная станция – использовать ее намного удобнее, чем самостоятельно устанавливать все элементы в линию.