Studnia jest powszechnym źródłem zaopatrzenia w wodę dla domów prywatnych. Podnoszenie cieczy z głębokości i napełnianie linii zapewnia pompa. Częste cykle włączania i wyłączania urządzenia prowadzą do zużycia części. Aby zorganizować bezpieczny tryb pracy, zainstalowany jest sterownik pompy wiertniczej.
Powołanie automatyki do studni
Automatyczne urządzenia sterujące do pomp zatapialnych służą do monitorowania ich pracy i ochrony przed niestandardowymi sytuacjami. Urządzenia elektroniczne lub mechaniczne utrzymują parametry ciśnienia ustawione przez odbiorcę w sieci wodociągowej. W przypadku awarii w postaci przepięć lub braku wody automatyka zapobiega awariom drogiego urządzenia.
Główne elementy jednostki sterującej:
- Presostat - zapewnia aktywację i dezaktywację pompy zgodnie z ustawieniem minimalnego i maksymalnego progu ciśnienia w sieci wodociągowej. Sterownik może być wyposażony w manometr i czujnik suchobiegu.
- Łącznik pływakowy - montowany na pompie, służący do kontroli poziomu cieczy.
- Akumulator hydrauliczny to szczelny metalowy pojemnik z elastyczną membraną wewnątrz, do którego pompowana jest woda. Część zbiornika wypełniona jest sprężonym powietrzem. Urządzenie jest niezbędne do utrzymania stabilnego ciśnienia.
- Sterowanie prasą lub wyłącznik przepływu - urządzenie posiada zawór zwrotny, służy do załączania pompy przy spadku ciśnienia. Urządzenie wyłącza urządzenie w przypadku braku cieczy („praca na sucho”). Stosowany w układzie bez akumulatora hydraulicznego.
Automatyka reaguje na zmiany parametrów fizycznych cieczy: ciśnienie, natężenie przepływu. Specjalne przekaźniki kontrolują przepięcia i chronią uzwojenia silnika przed przegrzaniem.
Rodzaje i urządzenia automatyki
W zależności od stopnia automatyzacji jednostki sterujące dzielą się na trzy generacje.
Pierwsza generacja
Szeroko stosowany jest najprostszy rodzaj automatyzacji pompy wiertniczej z akumulatorem hydraulicznym i wyłącznikiem ciśnieniowym. Jest dostępny do samodzielnego montażu i konserwacji. Urządzenia sterujące są kompatybilne z jednostkami podwodnymi i powierzchniowymi. Wielkość zbiornika magazynowego zależy od całkowitego zużycia wody. Pompa zasilana jest energią elektryczną przez presostat. Gdy ciśnienie w układzie spada, styki zamykają się, pompa włącza się. Działa do górnego progu ciśnienia. Cykl jest regularnie powtarzany. Akumulator hydrauliczny zmniejsza liczbę uruchomień urządzenia, kompensuje uderzenie wodne.
Drugie pokolenie
Sterowanie automatyczne realizowane jest przez jednostkę z zestawem czujników. Jego podstawą jest kontrola prasy. Urządzenie zapewnia regulację dopływu wody oraz ciśnienia w układzie. W przypadku alarmu wyłącza pompę i automatycznie uruchamia się ponownie Regulator elektroniczny odbiera sygnały z czujników w rurociągu. Urządzenie jest ciche i nie wymaga konserwacji. Urządzenie montuje się do pierwszego punktu poboru. Na korpusie znajduje się strzałka wskazująca kierunek ruchu płynu. Agregaty pracują bez zbiorników pompowych.
Trzecia generacja
Systemy automatyki najnowszej generacji sterują prędkością silnika pompy. Swoją moc operacyjną osiąga dopiero przy znacznym zużyciu wody. Przeprowadzany jest płynny start, zasoby mechanizmu są powoli rozwijane, a energia elektryczna jest oszczędzana. Takimi urządzeniami są przetwornice częstotliwości. Automatyka ma dokładne ustawienia, zapewnia niezawodną ochronę silnika przed awariami w sieci elektrycznej. Głowica w systemie pozostaje niezmieniona, gdy kilka punktów poboru jest włączonych jednocześnie. Aby zrekompensować wycieki, zaleca się zainstalowanie zbiornika o pojemności 2 litrów. Koszt przetwornicy częstotliwości jest znacznie wyższy niż reszta automatyki, wynosi 17-35 tysięcy rubli.
Zasada działania
Niezależnie od stopnia automatyzacji układ sterowania pompą wiertniczą działa na zasadzie ogólnej. Włącza urządzenie, gdy styki presostatu są zamknięte. Urządzenie jest skonfigurowane na dwa parametry: górny stopień, przy którym pompa jest wyłączona, i dolny, który rozpoczyna pompowanie wody do systemu. Czujnik suchobiegu jest zainstalowany równolegle lub w tej samej obudowie. Zapobiega wysychaniu mechanizmu. Instalacja przekaźnika może nie być konieczna, jeśli pompa jest wyposażona w mechanizm pływakowy.
Nowoczesne systemy automatyki studni z pompami zatapialnymi wykorzystują elektroniczne jednostki sterujące. Urządzenia nie wymagają instalacji akumulatora hydraulicznego. Działają w oparciu o odczyty czujników ciśnienia znajdujących się w rurociągu.
Kryteria wyboru
Systemy sterowania dobierane są zgodnie z ich charakterystyką techniczną. Ich parametry muszą odpowiadać kryteriom ciśnienia pompy wiertniczej i potrzebom domu na zaopatrzenie w wodę. Jeśli urządzenie jest zaprojektowane do używania niewielkiej ilości wody, wystarczy wyłącznik pływakowy. Do prawidłowej pracy systemu o średnim zużyciu wody wymagany jest presostat i zbiornik hydrauliczny. Uwzględnia się liczbę punktów analizy cieczy i wymagania dotyczące ciśnienia.
Jednostki sterujące drugiej i trzeciej generacji automatyki zapewniają skuteczną kontrolę pracy pompy, zapewniają niezawodną ochronę przed wszelkimi przeciążeniami. Zalecane są do instalacji w wiejskich domkach ze stałym miejscem zamieszkania. W kraju najlepiej jest stosować prosty system przekaźnika i zbiornika magazynowego. W takim przypadku zaopatrzenie w wodę jest wymagane tylko w okresie ciepłym, nie ma potrzeby kupowania drogiego sprzętu.
Cena jednostek elektronicznych i częstotliwościowych jest znacznie wyższa niż urządzeń pierwszej generacji. Biorąc pod uwagę konserwację i naprawę urządzeń o wysokiej precyzji, niewielu konsumentów wybiera nowoczesną automatykę. Regulatory elektroniczne mają lepsze parametry techniczne niż zestaw przekaźników i akumulator hydrauliczny, ale koszt sprawia, że są niedostępne dla masowego nabywcy.
Cechy instalacji i podłączenia
Konsument może samodzielnie zainstalować wyłącznik pływakowy i system sterowania pierwszej generacji. Lepiej powierzyć instalację elektronicznych regulatorów i przetwornic częstotliwości specjalistom. Urządzenia sterujące umieszcza się w ogrzewanym, suchym pomieszczeniu. Presostat jest zainstalowany na pięciokierunkowej złączce przed wlotem do akumulatora. Pozostałe wejścia są połączone: rurą od pompy, okablowaniem do punktów parsowania, manometrem. W obszarze pomiędzy pompą a zbiornikiem wycięty jest zawór zwrotny.
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
Samonastawa parametrów jest możliwa tylko na mechanicznym wyłączniku ciśnieniowym. Odbywa się to z otwartą skrzynką. Wewnątrz urządzenia znajdują się dwie sprężyny. Obracanie większą częścią reguluje ciśnienie załączania pompy.Poluzowanie i skręcenie małej sprężyny zmienia różnicę między wysokim a niskim ciśnieniem.
Zaleca się sprawdzenie ciśnienia powietrza w zbiorniku hydraulicznym przed uruchomieniem systemu. Przy obniżeniu parametrów fabrycznych konieczne jest dopompowanie kompresorem.
Zalety i wady korzystania z automatyki
- Przeprowadzana jest pełna kontrola nad funkcjonowaniem sieci wodociągowej.
- Producenci montują wszystkie jednostki automatyki w kompaktowej jednostce elektronicznej.
- Zastosowanie regulatora wydłuża żywotność pompy.
- Utrzymanie stałego ciśnienia zapewnia komfortowe użytkowanie armatury wodno-kanalizacyjnej.
Dla wygody konsumentów jednostki wyposażone są w cyfrowe wyświetlacze do monitorowania parametrów. W przypadku awarii ponownie się uruchamiają.
Wady automatyzacji:
- Funkcjonowanie urządzeń elektronicznych zależy od napięcia w obwodzie elektrycznym.
- Jednostki sterujące są drogie.
- Systemy sterowania nie nadają się do pomp wibracyjnych.
- Ustawienia fabryczne urządzeń nie zawsze są odpowiednie dla konkretnej sieci, tylko specjalista może wykonać regulację.
Dla konsumentów głównym kryterium wyboru pozostaje koszt systemów sterowania. Wskazane jest zastosowanie automatyki pierwszej generacji w połączeniu z niedrogą pompą.
