Studňa je spoločným zdrojom vody pre súkromné domácnosti. Zdvíhacia kvapalina z hĺbky a plnenie potrubia zaisťuje čerpadlo. Časté cykly zapínania a vypínania jednotky vedú k opotrebovaniu častí. Na usporiadanie bezpečného prevádzkového režimu je nainštalovaná riadiaca jednotka čerpadla studne.
Účel automatizácie studne
Automatické ovládacie zariadenia pre ponorné čerpadlá sa používajú na riadenie ich prevádzky a na ochranu pred nezvyčajnými situáciami. Elektronické alebo mechanické zariadenia podporujú tlakové parametre stanovené odberateľom v vodovodnej sieti. V prípade núdze vo forme prepätia energie alebo nedostatku vody automatizácia zabráni poruche nákladnej jednotky.
Hlavné komponenty riadiacej jednotky:
- Tlakový spínač - umožňuje zapínanie a vypínanie čerpadla v súlade s nastavením minimálneho a maximálneho prahu tlaku v systéme prívodu vody. Regulátor môže byť vybavený manometrom a senzorom „suchého chodu“.
- Plavákový spínač - namontovaný na čerpadle, ktorý sa používa na reguláciu hladiny kvapaliny.
- Hydraulický akumulátor je utesnená kovová nádoba s elastickou membránou, do ktorej je čerpaná voda. Časť nádrže je naplnená vzduchom pod tlakom. Zariadenie je potrebné na udržanie stabilného tlaku.
- Stlačte ovládací alebo prietokový spínač - zariadenie má spätný ventil, slúži na zapnutie čerpadla pri poklese tlaku. Prístroj vypne prístroj v neprítomnosti kvapaliny („suchý chod“). Používa sa v systéme bez hydraulického akumulátora.
Automatizácia reaguje na zmeny fyzikálnych parametrov kvapaliny: tlak, prietok. Špeciálne relé regulujú prepätia, chránia vinutia motora pred prehriatím.
Druhy a zariadenia automatizácie
Podľa stupňa automatizácie sú riadiace jednotky rozdelené do troch generácií.
Prvá generácia
Široko využívané boli najjednoduchšie typy automatizácie pre vrty čerpadlo s hydraulickým akumulátorom a tlakovým spínačom. Je k dispozícii na vlastnú inštaláciu a údržbu. Monitorovacie zariadenia sú kompatibilné s ponornými a povrchovými jednotkami. Veľkosť zásobníka závisí od celkovej spotreby vody. Energia sa do čerpadla dodáva tlakovým spínačom. Keď tlak v systéme poklesne, kontakty sa zatvoria a čerpadlo sa zapne. Funguje až po horný prah tlaku. Cyklus sa pravidelne opakuje. Hydraulický akumulátor znižuje počet štartov jednotky, kompenzuje vodné kladivo.
Druhá generácia
Automatické ovládanie sa vykonáva pomocou jednotky so sadou snímačov. Jej základom je kontrola tlače. Prístroj umožňuje nastavenie prívodu a tlaku vody v systéme. V prípade nehody vypne čerpadlo a vykoná automatický reštart. Elektronický ovládač prijíma signály zo senzorov v potrubí. Zariadenie je tiché, nevyžaduje údržbu. Spotrebič je nainštalovaný až po prvý odberný bod. Na tele je šípka ukazujúca smer pohybu tekutiny. Bloky pracujú bez tlakových nádob.
Tretia generácia
Automatizačné systémy najnovšej generácie riadia rýchlosť motora čerpadla. Prevádzkový výkon dosahuje iba pri značnej spotrebe vody.Uskutoční sa mäkký štart, zdroj mechanizmu sa pomaly vytvára, šetrí sa energia. Takéto zariadenia sú meniče frekvencie. Automatizácia má jemné doladenie, poskytuje spoľahlivú ochranu motora pred poruchami v elektrickej sieti. Tlak v systéme zostáva nezmenený pri súčasnom zahrnutí niekoľkých miest spotreby. Na kompenzáciu netesností sa odporúča nádrž s objemom 2 litre. Náklady na frekvenčný menič sú oveľa vyššie ako zvyšok automatizácie, sú to 17 až 35 tisíc rubľov.
Princíp činnosti
Bez ohľadu na úroveň automatizácie pracuje riadiaci systém čerpadla studne podľa všeobecného princípu. Zapne sa jednotka, keď sú kontakty tlakového spínača zatvorené. Zariadenie je konfigurované pre dva parametre: horný stupeň, v ktorom je čerpadlo vypnuté, a spodný, ktorý začne čerpať vodu do systému. Paralelne alebo v rovnakom puzdre je nainštalovaný snímač chodu nasucho. Zabraňuje chodu mechanizmu bez kvapaliny. Relé nemusí byť potrebné, ak je čerpadlo vybavené plavákovým mechanizmom.
V moderných automatizačných systémoch pre studne s ponornými čerpadlami sa používajú elektronické riadiace jednotky. Zariadenia nevyžadujú inštaláciu hydraulického akumulátora. Fungujú na základe výkonu tlakových senzorov umiestnených v potrubí.
Kritériá výberu
Riadiace systémy sa vyberajú podľa technických charakteristík. Ich parametre musia spĺňať tlakové kritériá vrtu a potreby domu na zásobovanie vodou. Ak je jednotka navrhnutá na použitie malého množstva vody, stačí nainštalovať plavákový spínač. Pre správnu prevádzku systému s priemernou spotrebou vody bude potrebný tlakový spínač a hydraulická nádrž. Zohľadňuje sa počet bodov analýzy kvapaliny a požiadavky na tlak.
Riadiace jednotky druhej a tretej generácie automatizácie vykonávajú efektívne riadenie čerpadla, poskytujú spoľahlivú ochranu proti akémukoľvek preťaženiu. Odporúčajú sa na inštaláciu vo vidieckych chatách s trvalým pobytom. V krajine je lepšie používať jednoduchý systém relé a zásobníka. Zásobovanie vodou je v tomto prípade potrebné iba v teplom období, nie je potrebné kupovať drahé vybavenie.
Cena elektronických a frekvenčných jednotiek je oveľa vyššia ako cena zariadení prvej generácie. Vzhľadom na údržbu a opravy vysoko presných zariadení si málokto vyberie modernú automatizáciu. Elektronické regulátory prevyšujú množinu relé a akumulátorov v technických špecifikáciách, ale ich cena je pre hromadného kupujúceho neprístupná.
Funkcie inštalácie a pripojenia
Spotrebiteľ môže nezávisle nainštalovať plavákový spínač a riadiaci systém prvej generácie. Inštalácia elektronických regulátorov a frekvenčných meničov je najlepšie zverená odborníkom. Ovládacie zariadenia sú umiestnené vo vyhrievanej suchej miestnosti. Tlakový spínač je namontovaný na päťkolíkovú armatúru pred vstupom do akumulátora. Zostávajúce vstupy sú spojené: s potrubím z čerpadla, zapojením do analytických bodov, tlakomerom. V oblasti medzi čerpadlom a nádržou sa zrúti spätný ventil.
Plavákový mechanizmus a ochrana proti chodu nasucho sú nainštalované na čerpadle pred spustením do studne. Pre správnu činnosť riadiacich jednotiek je potrebná inštalácia filtrov.
prispôsobenie
Automatické ladenie parametrov je možné iba na mechanickom tlakovom spínači. Vykoná sa s otvoreným puzdrom. Vo vnútri prístroja sú dve pružiny. Otočením väčšej časti sa nastaví počiatočný tlak čerpadla. Uvoľnením a utiahnutím malej pružiny sa zmení rozdiel medzi horným a dolným tlakom.
Pred spustením systému sa odporúča skontrolovať tlak vzduchu v hydraulickej nádrži.Pri znižovaní parametrov z výroby je potrebné čerpať ich kompresorom.
Výhody a nevýhody automatizácie
Inštalácia riadiacich jednotiek šetrí spotrebiteľov pri ručnom ovládaní systému. Používanie automatických zariadení má niekoľko výhod:
- Vykonáva sa úplná kontrola fungovania vodovodnej siete.
- V kompaktnej elektronickej jednotke výrobcovia zostavujú všetky komponenty automatizácie.
- Použitie regulátora zvyšuje životnosť čerpadla.
- Udržiavanie konštantného tlaku zaručuje pohodlné používanie vodovodných armatúr.
Pre pohodlie spotrebiteľov sú jednotky vybavené digitálnymi displejmi na sledovanie parametrov. V prípade poruchy sa reštartujú sami.
Nevýhody automatizácie:
- Činnosť elektronických zariadení závisí od napätia v elektrickom obvode.
- Riadiace jednotky sú veľmi drahé.
- Riadiace systémy nie sú vhodné pre vibračné čerpadlá.
- Výrobné nastavenia zariadení nie sú vždy vhodné pre konkrétnu sieť, nastavenie môže vykonať iba špecialista.
Pokiaľ ide o spotrebiteľov, hlavným kritériom výberu ostávajú náklady na systémy kontroly. Použitie automatizácie prvej generácie sa odporúča v spojení s lacným čerpadlom.
