Какой насос выбрать? Со встроенным или выносным ПЗУ. Зачем нужен плавный пуск насоса? Схема подключения реле насоса

Алексей 28.01.2015 Насосные станции

Счастливые владельцы загородных домов и дач очень часто сталкиваются с проблемой водоснабжения своих жилищ.

Привозить и хранить воду в больших емкостях можно только на этапе строительства, а в последующем проблема обеспечения водой решается другими способами. Одним из них является обустройство на участке отдельной скважины.

В ней для бесперебойного водоснабжения устанавливается специальное устройство. Этот агрегат может снабжать водой не только дом, но и огород. Подключение и устройство погружного насоса, совсем не сложное и вполне может быть выполнено самостоятельно. Попробуем разобраться как это делается.

Виды оснащения для системы водоснабжения

Данный вид устройств отличается от других тем, что он работает на напор, он выталкивает жидкость на поверхность. В связи с этим они подвергаются значительно меньшей нагрузке и, как следствие, потребляют намного меньше электроэнергии. А это в наши дни существенный фактор для любого хозяйства.

Насос в отличие от обычной стационарной станции издает намного меньше шума и не приводит к вибрации на поверхности и в доме. Еще одним преимуществом следует считать то, что он выполнен из деталей, не поддающихся ржавчине и не может выйти из строя под воздействием воды. После открытия крана в доме, вы услышите только небольшой щелчок, свидетельствующий о том, что произошло подключение установленного в скважине насоса.

Смотрим видео, немного о видах насосов:

В настоящее время выпускаются различные типы оборудования. Их подразделяют по различным характеристикам, в том числе и по принципу действия на:

• Динамические;
• Объемные.

В зависимости от того какой метод подачи используется, они делятся на:

1. Погружные;
2. Поверхностные.

Наиболее популярными у владельцев загородного жилья являются погружные модели насосов, которые в свою очередь можно разделить на несколько категорий: фонтанные, циркуляционные и дренажные.

Основная часть устройств принадлежит к динамическим. В этом оснащении перекачивание жидкости происходит в результате воздействия на некоторые его комплектующие. Среди них выделяют такие модели:

• Лопастные;
• Струйные;
• Воздушные.

Первый тип устройств подразделяется еще на несколько групп: осевые, диагональные и центробежные.

Разновидности центробежных агрегатов

Эта категория аппаратов наиболее широко распространена в частных домах. Они обладают достаточной для этого мощность, а их эксплуатация довольно легкая. Схема подключения такого насоса доступна каждому и не отличается особой сложностью.

Применение устройств довольно широко. Кроме подачи воды, они предназначены для удаления стоков или других жидкостей. В частных подворьях с их помощью обустраивают систему канализации.

Устройство насоса

Устройство центробежного насоса погружного типа может быть разным. Применяются два их вида:

• Штанговый;
• Бесштанговый.

В первом случае аппарат оснащен приводом, который располагается над водой. Эту модель можно применять в скважинах, имеющих небольшие глубины.

Второй вариант изготавливают как целостное устройство. Питание осуществляется с помощью применения электрокабеля в надежной изоляции, погружаемого в воду вместе с агрегатом.

В настоящее время можно выбрать любое устройство водяного погружного центробежного насоса, подходящее под определенные условия эксплуатации. Производители выпускают различные модели, отличающиеся друг от друга как по размерам, так и по рабочему объему. Это дает возможность приобрести необходимый аппарат, не тратя лишних средств за, например, очень мощный, но не совсем подходящий для определенных условий.

Подключение оборудования

Для того чтобы правильно это сделать, необходимо точно соблюдать некоторые правила и следовать данным рекомендациям. Вот как, например, нужно подключать напорный бак, который будет получать питание от аппарата. Чтобы выполнить такое подключение автоматики к любому погружному насосу потребуются следующие приспособления:

Схема погружного насоса выполняется таким образом: в первую очередь к аппарату подключаем заранее приготовленный клапан и ниппель. Это выполняется с помощью шланга, который обычно идет в комплекте. Далее следует провести тщательную герметизацию всех мест соединений. Это можно сделать с применением специальной липкой ленты, используемой в строительстве. После этого необходимо соединить ниппель с возвратным клапаном.

Смотрим видео, этапы установки насосной группы:

На следующем этапе совершается подключение водоснабжающего шланга насоса. Наконечник трубы фиксируется с помощью ниппеля.

Потом в перекрытии колодца необходимо установить шланг, идущий к мембранному баку, установленному в доме. Снова нужно тщательно герметизировать все места соединений. Это защитит устраиваемую систему не только от мелких протечек, но и возможных серьезных поломок, связанных с этим.

Насосный кабель протягивается через специальное отверстие в наконечнике и после этого осуществляется само соединение. На следующем этапе предусматривается закрытие колодца, на позволяющее попаданию в него мусора.

Пускозащитное устройство (ПЗУ) для погружных насосов

Схема подключения автоматики

Этот элемент применяется при первоначальном запуске устройства и для последующего разгона его двигателя. Этот момент является наиболее неблагоприятным режимом для электрических моторов, водозахватной части скважины и труб, по которым поднимается вода.

Для того чтобы предупредить негативные последствия, возникающие при пуске насосов, и применяется данное оборудование. ПЗУ служит защитой электродвигателя по току, осуществляя автоматическое его выключение при появлении перегрузки. Это выполняется с помощью теплового реле, размещенного в корпусе.

Кроме реле в состав устройства входят:

• Конденсаторный блок;
• Клемник.

Все элементы объединены в одну электрическую схему.

Гидроаккумуляторы и особенности их подключение

Являясь одной из важных составляющих в водоснабжении частного дома, они используются для накопления воды, находящейся под давлением и по необходимости поступающей в систему. Они выполняются в виде металлической емкости, внутри нее размещена резиновая груша, играющая роль мембраны.

Смотрим видео, завершающие работы и первый запуск:

Прежде, чем совершить подключение водяного погружного насоса к гидроаккумулятору, следует в обязательном порядке проверить наличие давления в баке. Оно должно на 0,2-1 бар быть меньше, чем значение, выставленное на реле.

В некоторых случаях предпочтительно устанавливать гидроаккумулятор на максимально возможной высоте, например, на чердаке или на втором этаже здания.

Выводы

Для того чтобы обеспечить нормальное водоснабжение загородного дома при отсутствии центрального водопровода чаще всего применяются погружные насосы, которые способны функционировать в скважинах. Они надежны и легки в эксплуатации, а схема их установки довольно проста. Выполняется монтаж с применением самых обычных материалов и под силу каждому домовладельцу.

Устройства защиты насоса с плавным пуском

Электронные блоки управления и защиты насосов

Безыскровые реле давления воды

Реле давления для полива

Реле контроля уровня

Реле защиты по давлению

Стабилизаторы давления воды

Устройство плавного пуска электроинструмента (УПП-И)

Погружные насосы с плавным пуском и защитой от сухого хода

Фитинги и комплектующие

Есть множество причин для включения бытовых насосов через устройство плавного пуска.

Обычно погружной или поверхностный насос подключают через электромеханическое или электронное реле, блок автоматики или магнитный пускатель. Во всех перечисленных случаях сетевое напряжение подаётся на насос путем замыкания контактов, то есть через прямое подключение. Это означает, что на обмотки статора электродвигателя мы подаём полное сетевое напряжение, а ротор в это время ещё не вращается. Это приводит к появлению мгновенного мощного вращательного момента на роторе электродвигателя насоса.

Такая схема подключения характеризуется следующими явлениями при запуске насоса:

Скачки тока через статор (соответственно, и через подводящие провода), так как ротор короткозамкнутый.
В упрощённом понимании мы имеем короткое замыкание на вторичной обмотке трансформатора. По нашему опыту, в зависимости от насоса, производителя и нагрузки на валу, импульсный пусковой ток может превышать рабочий ток от 4 до 8, а на отдельных экземплярах и до 12 раз.

Резкое появление вращающего момента на валу.
Это оказывает негативное воздействие на пусковую и рабочую обмотки статора, подшипники, керамические и резиновые уплотнители, существенно увеличивая их износ и уменьшая ресурс службы.

Появление резкого вращающего момента на валу приводит к резкому повороту корпуса скважинного насоса относительно трубопроводной системы.
Мы неоднократно бывали свидетелями того, как из-за этого скважинный насос отсоединялся от трубопроводов и падал в скважину. В случае насосной станции на базе поверхностного насоса, установленного на платформу гидроаккумулятора, это приводит к разбалтыванию крепёжных гаек и разрушению сварных точек и швов гидроаккумулятора. Также при прямом включении насоса сокращается срок службы водопроводной и запорной арматуры, особенно в местах их соединения.

Принято считать, что гидроаккумулятор убирает гидроудары в системе водоснабжения.
Это действительно так, но гидроудары исчезают в трубопроводах только начиная от места подключения гидроаккумулятора. В промежутке между насосом и гидроаккумулятором при прямом подключении насоса гидроудар остаётся. В итоге на промежутке от насоса до гидроаккумулятора мы имеем все последствия гидроудара на все части насоса и на трубопроводную систему.

В системах фильтрации воды гидроудары, возникающие при прямом подключении насоса, значительно сокращают срок службы фильтрующих элементов.

Если локальная электросеть слабая , то о запуске насоса мощностью более 1кВт при прямом подключении узнают и Ваши соседи по резкому спаду напряжения в сети в момент включения насоса.
Если локальная сеть КРАЙНЕ СЛАБА , и Ваш сосед тоже получает удовольствие от жизни, подключив к сети все доступные электрические приборы, то скважинный насос, погружённый на большую глубину, может и не запуститься. Такой скачок напряжения может вывести из строя электронные приборы, подключённые в сеть. Известны случаи, когда при запуске насоса выходил из строя напичканный электроникой дорогостоящий холодильник.

Чем чаще включается насос, тем меньше его ресурс службы.
Частые запуски через прямое подключение приводят к выходу из строя пластмассовых муфт скважинных насосов, соединяющих электродвигатель с насосной частью.

Мы с Вами прошлись по проблемам, которые возникают при запуске насоса без устройства плавного пуска (УПП) .

Необходимо отметить, что и при выключении насоса без УПП с прямой схемой подключенияесть негативные моменты:

При выключении насоса также происходит гидроудар в системе, но теперь уже по причине резкого снижения вращающего момента на валу насоса, что равносильно созданию мгновенного разряжения.

Резкое снижение вращающего момента на валу насоса также приводит к повороту корпуса насоса, но в противоположную сторону.
Вспомним о трубопроводах и резьбовых соединениях насоса.

В обычных бытовых насосах электродвигатели являются асинхронными и имеют явно выраженный индуктивный характер.
Если мы резко прерываем подачу тока через индуктивную нагрузку, то происходит резкий скачок напряжения на этой нагрузке по причине непрерывности тока. Да, мы размыкаем контакт, и всё высокое напряжение должно остаться на стороне насоса. Но при любом механическом размыкании контакта присутствует так называемый «дребезг контактов», и импульсы высокого напряжения попадают в сеть, а значит попадают и в приборы, подключенные в это время к сети.

Таким образом, при прямом подключении насоса происходит повышенный износ механических и электрических частей насоса (как при запуске, так и при отключении). Также страдают приборы, включенную в эту же сеть, и уменьшается ресурс работы систем фильтрации и водопроводной арматуры.

Использование устройства плавного пуска («Акваконтроль УПП-2,2С») позволяет сгладить большинство описанных выше недостатков. В устройстве УПП-2,2С реализована специально рассчитанная кривая нарастания напряжения на насосе, позволяющая с одной стороны гарантированно запустить насос в самых неблагоприятных условиях эксплуатации, а с другой стороны плавно увеличить частоту вращения вала. Также в этот прибор встроена защита от низкого и высокого напряжения сети, чтобы оградить насос от экстремальных режимов работы и включения.

В УПП-2,2С используется фазное симисторное управление. В момент пуска на насос подается часть сетевого напряжения, которое создает вращающий момент, достаточный для гарантированного запуска насоса. По мере раскрутки ротора плавно увеличивается напряжение на насосе до момента полной подачи напряжения. После этого включается реле и отключается симистор. В итоге, при использовании УПП-2,2С насос подключён к сети через контакты реле, то есть так же, как и при прямом подключении. Но в течение 3,2 секунд (это время плавного пуска) напряжение на насос подаётся через симистор, что обеспечивает «мягкий пуск», без искр на контактах реле.

При таком запуске максимальный пусковой ток превышает рабочий не более чем в 2,0-2,5 раза вместо 5-8 раз. Используя УПП-2,2С , мы в 2,5-3 раза уменьшаем пусковые нагрузки на насос и во столько же раз продлеваем жизнь насосу, обеспечиваем более комфортную работу приборов, подключённых к электрической сети. УПП-2,2С можно назвать устройством с ресурсосберегающей технологией.

Зачастую предстоит владельцам загородных домов и коттеджей, хозяева рано или поздно сталкиваются с такой проблемой, как обеспечение водоснабжения своих домов.

Постоянно привозить воду и хранить её в больших емкостях можно только на этапе строительства, а в последующем проблема обеспечения водой решается другими способами. Одним из них является обустройство на участке отдельной скважины.

В ней для бесперебойного водоснабжения устанавливается насос. Такой насос может снабжать водой не только дом, но и огород.

Схема такого насоса и его характеристики подробно рассмотрены . В общих чертах центробежный насос состоит из
- ротора и статора
- рабочего колеса и вала
- направляющего аппарата и корпуса
- нагнетательно и всасывающего патрубков.

Немного теории

Для повышения производительности конструктивная схема насоса может изменяться.

Конструктивная схема параллельного соединения колес насоса

При параллельном соединении каждое лопастное колесо подает только часть общей подачи, создавая полный напор, поток в насосе делится на ряд параллельных струй. Такие насосы называют многопоточными.

При входе в насос поток делится на две части и поступает в лопастное колесо с двух сторон. Лопастное колесо в таком случае представляет собой объединение в одной детали двух лопастных колес, расположенных симметрично относительно плоскости, нормальной к оси насоса. При выходе из лопастного колеса обе части потока вновь соединяются и поступают в спиральный отвод.

Конструкция такого насоса получается очень компактной.

Конструктивная схема последовательного соединения колес насоса

При последовательном соединении каждое лопастное колесо создает лишь часть полного напора при полной подаче, напор в насосе возрастает ступенями.

Такой тип конструкции позволяет увеличить напор насоса во столько раз, сколько у него ступеней. Все колеса насажены на общий вал и образуют единый ротор насоса.

Система уравновешивания осевого давления, подшипники, сальники объединяют в одном общем для всех ступеней корпусе, что придает насосу компактность, уменьшает вес и снижает стоимость.

Схема подключения погружного насоса нужна для того, что посмотреть в каком порядке происходит соединение всех деталей.

Первым делом необходимо определиться с глубиной скважины. Глубина скважины определяется глубиной залегания грунтовых вод. Необходимо помнить, что расстояние от дна скважины до насоса должно составлять не менее 1 метра. Расстояние от верхней точки грунтовых вод до поверхности земли называется динамическим уровнем.

Для обеспечения бесперебойного всесезонного использования скважины, оборудуется специальный колодец – кессон. Глубина кессона должна быть не менее глубины промерзания почвы.

1. Труба, выходящая из скважины в кессон подрезается и соединяется с трубой, прокладываемой в траншее, идущей к дому. Таким образом, трубопровод, расположенный в траншее идущей к дому, должен находится на глубине не менее глубины промерзания почвы – т.е. на уровне нижней границы кессона. Рекомендуется в этой траншее закладывать две трубы: первая труда – водопровод, вторая – электропроводка.

Непосредственно перед узлом регулирования давления и гидроаккумулятором необходимо установить фильтр грубой очистки. Дополнительно такой же фильтр устанавливается на выходе гидроаккумулятора перед подачей воды в трубопроводную систему дома, но это требование носит рекомендательный характер.

Электрическая схема подключения насоса

Подключение насоса напрямую к электропитанию грозит быстрой поломкой центробежного агрегата и основная причина в том, что насос продолжит работать в холостую даже при падении уровня воды. Для бытовых систем водообеспечения правильным вариантом является включение в схему водоснабжения заводских блоков автоматики. Такие блоки называют - станциями управления насосом или гидроконтроллерами.

Основные функции гидроконтроллера:
Плавный пуск и плавная остановка насоса;
Автоматическое поддержание давления;
Защита насоса от скачков напряжения;
Защита от отсутствия уровня воды в скважине;
Защита от перегрузки в сети.

Такой блок автоматического управления скважинным насосом очень нужное устройство и поэтому, солидные фирмы включают его в комплектацию насоса, зачастую с ограниченным функционалом.

И электрическая схема подключения насоса в этом случае выглядит следующим образом.
1 - блок управления
2 - кабель насоса с вилкой
3 - кабель с розеткой
4 - автоматический выключатель
5 - розетка с заземлением
6 - насос
7 - кабель насоса
8 - ниппель
9 - обратный клапан
10 - нагнетающий трубопровод
11 - крестовина
12 - переходный ниппель
13 -металлорукав
14 - гидроаккумулятор
15 - трубопровод

Однако, для более долгой работы блока автоматики в схему подключения скважинного насоса необходимо добавить контактор, который обеспечит одновременное включение блока автоматики с погружным насосом.

Контактор – это высоконадежное изделие предназначенное для управления электрическими нагрузками, требующими большого количества включений/отключений.

Схема подключения реле насоса

В некоторых случаях, с целью экономии окончательной стоимости комплекта насоса, подключение выполняется без блока управления. Используется только реле давления.

Реле давления обеспечивает отключение насоса от электрической сети при достижении верхнего предела давления воды в гидроаккумуляторе и включение насоса при достижении давления воды ниже нижнего предела.

Одновременно с подключением реле давления к насосу в схему добавляют блок автоматики, который защищает насос от работы на сухой ход (отсутствие уровня воды в скважине).

Электрическая схема подключения реле давления и автоматики насоса в этом случае выглядит следующим образом.

Схема подключения насоса должна производится только специальным водопогружным кабелем, обеспечивающим надежное заземление. Стандартный влагозащищенный кабель в этом случае не подойдет. Длина проводки равна сумме динамического уровня насоса плюс расстояние от скважины до котельной.

Кабель крепится(припаивается) непосредственно к насосу, изоляция выполняется термоусадочной гидромуфтой. Сам процесс термоусадки довольно сложен, особенно при выполнении в первый раз, поэтому эту процедуру рекомендуется оставить профессионалам, поскольку превышение времени термоусадки грозит потерей эластичности и водостойкости, а недостаточная термоусадка характерна неполной гидроизоляцией кабеля.

Подключение ПЗУ (пускозащитное устройство) для погружных насосов

Пускозащитное устройство предназначено для первоначального запуска насоса и для последующего разгона его двигателя. Пуск является наиболее неблагоприятным режимом для электродвигателей и для того, чтобы предупредить негативные последствия, возникающие при пуске устанавливается ПЗУ насоса.

ПЗУ служит для защиты электродвигателя по току, осуществляя его автоматическое выключение при появлении перегрузки. Это осуществляется с помощью теплового реле, размещенного в корпусе насоса.

Кроме того, в устройство(вместе с реле) входят:
- конденсатный блок
- клеммы

Все эти элементы объединены в общую электрическую схему.

Схема подключения насоса к гидроаккумулятору

Гидроаккумулятор является одной из важнейших составляющих системы водоснабжения дома. Гидроаккумулятор используется для накопления воды, поддержания давления в водопроводной системе и при необходимости добавления воды в трубопровод (например, при падении давления).

Гидроаккумулятор представляет собой металлическую емкость, внутри которой размещена резиновая мембрана.

Схема глубинного насоса при подключении его к гидроаккумулятору должна включать реле давления и манометр. Для удобства обслуживания и контроля давления гидроаккумулятор размещается в котельной дома. Заводские настройки реле давления: нижнее - 1,5 Бар, верхнее – 2,8 Бар.

Перед подключением насоса к гидроаккумулятору необходимо убедится в наличии давления в баке. Давление в баке НЕ должно превышать давления, выставленного на реле. Рекомендуемое значение давления бака гидроаккумулятора должно быть на 0,2 – 1 бар меньше давления, выставленного на реле.

4. Подготовка к спуску насоса в скважину. Схема погружного насоса для обеспечения подачи воды в дом должна содержать: бочонок + обратный клапан + фитинг. Все резьбы уплотняются лентой ФУМ, за исключением перехода металл-пластик. Здесь применяется паста Анпак плюс льняная пакля.

Перед спуском насоса в скважину, сразу после подрезки выходящей из скважины трубы на нее надевается нижняя часть оголовка и резиновое кольцо-уплотнитель. Каждое соединение должно быть тщательно герметизировано, чтобы защитить систему от протечек.

Опускание насоса в скважину осуществляется с помощью троса из нержавеющей стали диаметром 4-5 мм. Трос подбираю с запасом два – три метра, для возможности закрепления его на концах: с одной стороны – это верхняя часть насоса (протягивается через специальные отверстия), на другой стороне крепятся специальные зажимы (или заклепка). Зажимы тщательно заматываются изолентой.

Трубу, по которой насос будет подавать воду в дом необходимо выпрямить на ровной поверхности. Рядом разматывается кабель электропитания, так же с тросом. Насос подготовлен к спуску.

5. Спуск насоса в скважину. Схема погружного насоса в скважину выглядит следующим образом. С помощью строительных стяжек, через каждые 1,5 – 2 метра необходимо закреплять трос в трубе.

После спуска на обсадную трубу надевают скважинный оголовок. Можно водный шланг, трос и кабель заранее продеть через отверстие оголовка, перед спуском. Оголовок будет предохранять скважину от попадания мусора.

6. Подключите конденсатор и проверьте работу насоса. Если вода выкачивается, значит можно обрезать трубу возле оголовка и соединять ее с трубой, проложенной в траншее для подачи воды в котельную. Соединение производится через муфту с цанговым зажимом.

7. Подключаем насос в розетку

На панели управления загорается сигнальная лампа. Включаем подачу воды для того, чтобы выпустить воздух из системы. Насос начинает работать, и вода поступает в гидроаккумулятор. Должен быть слышен шум воды.

После выпуска воздуха начинает течь вода. Закрываем кран. Следим за показаниями манометра: отключение насоса происходит после нагнетания давления 2,8 Бар. Затем пускаем воду из крана и проверяем работу насоса после снижения давления до 1,5 Бар. Насос снова в работе. Итак, цикл работы повторяется.

Если вы герметично подключили всю систему, то включение и выключение насоса будет осуществляться в соответствии с его настройками. Подключение насоса успешно завершено.

Подробная видео инструкция

Схема установки не отличается высокой сложностью проводимых работ, но требует внимательного и последовательного выполнения каждого этапа работ. Для того, чтобы оборудование прослужило Вам длительный срок и не было поломок, внимательно отнеситесь к каждому этапу работ. В идеальном варианте – обратитесь за помощью к профессионалам.