Закончив бурение скважины и выбрав погружной насос, необходимо позаботиться о его надежной и бесперебойной работе, обеспечивающей удобное пользование водопроводом в доме. Также следует подумать о защите самого насоса от различных нежелательных факторов, способных привести к выходу егоиз строя. С этой целью устанавливается система автоматики, осуществляющая контроль параметров работы и управление скважинным насосом. Грамотно выбранная и правильно установленная автоматика позволит значительно увеличить межремонтный интервал оборудования.

Закончив бурение скважины и выбрав погружной насос, необходимо позаботиться о его надежной и бесперебойной работе, обеспечивающей удобное пользование водопроводом в доме. Также следует подумать о защите самого насоса от различных нежелательных факторов, способных привести к выходу егоиз строя. С этой целью устанавливается система автоматики, осуществляющая контроль параметров работы и управление скважинным насосом. Грамотно выбранная и правильно установленная автоматика позволит значительно увеличить межремонтный интервал оборудования.

Назначение автоматической системы управления насосом

Блок (шкаф или пульт) управления скважинным насосом является многофункциональным устройством и выполняет ряд задач, в том числе:

1. Осуществляет автоматическое включение и отключение насоса при определенных уровнях давления воды в гидроаккумуляторе (мембранном баке), что обеспечивает бесперебойную подачу воды от скважины в дом без участия человека.
2. Защищает скважинный насос от ряда неблагоприятных воздействий, способных привести к его преждевременному выходу из строя, таких как несоответствие парметров питающего напряжения в электросети нормальным значениям, изменение характеристик скважины и т.п.
3. Позволяет контролировать параметры системы.

Таким образом, в состав автоматики входят элементы, представляющие собой командные реле, защитные устройства и контрольно-измерительные приборы.Рассмотрим назначение каждого из них.

Командные реле

Существует два вида схем управления работой насоса: по давлению в трубопроводе и по уровню воды в резервуаре.

1) При контроле по давлению реле устанавливается на трубопроводе у гидроаккумулятора (мембранного бака). Мембранный бак служит для поддержания определенного избыточного давления в системе при отключенном насосе и защиты от гидроударов. На реле давления выставляются два параметра: P_min и P_max.

P_min — минимальная величина давления, при уменьшение до которой замыкаются контакты реле, насос включается и наполняет гидроаккумулятор водой.P_max — максимальная допустимая величина давления, при достижении которой происходит размыкание контактов реле, и насос выключается, подкачка воды из скважины в мембранный бак приостанавливается. Выбор пороговых значений давления зависит от характеристик насоса и объема гидроаккумуляторного бака.

По такой схеме работают бытовые и промышленные реле. Однако между ними существует разница. Для бытовых агрегатов можно подключить насос к сети через контактные группы реле, например, MDR5Grundfos(Condor). Это дешево и просто, но такие реле имеют меньший рабочий ресурс и малую точность настройки. Для промышленных реле, например, FF4Grundfos(Condor)необходимы пульты управления (распределительные шкафы), так как для их работы необходим внешний пускатель.Но они отличаются высокой точностью настройки.

2) Контроль по уровню применяется в случае, когда агрегат работает, подавая воду из скважины на водонапорную башню, или в резервуар, из которого к потребителю она поступает с помощью насосов второго подъема. Такая схема применяется в системах водоснабжения поселка, где имеются значительные колебания потребления объема воды при нормальной эксплуатации и испытываются значительные пиковые нагрузки водоразбора. В таком варианте внутри емкости устанавливаются датчики контроля уровня, которые срабатывают при нижнем и при верхнем пороговых уровнях воды в резервуаре, соответственно, подключая или отключая скважинный насос.

Почему нужна защита насоса

Существует несколько факторов, которые могут негативно сказаться на работе скважинного насоса, вплоть до его поломки. Именно для защиты от них и предназначены автоматические устройства управления насосами.

1. Перепады напряжения считаются одной из наиболее частых причин поломки насоса. Обычно в технической документации указывается то номинальное напряжение, на которое рассчитан агрегат и допустимые отклонения от них. Но в реальности сетевое напряжение, особенно за городом часто выходит за эти допустимые пределы. Можно, конечно, установить стабилизатор напряжения, но экономически не выгодно. Датчик контроля по напряжению в блоке управления не только отключает агрегат при перепадах напряжения, но и осуществляет контроль асимметрии фаз у трехфазных двигателей.При восстановлении нормального напряжения в сети скважинный насос автоматически подключается.
2. Защита привода от перегрузок по току осуществляется с помощью теплового реле, которое отключает электродвигатель, если ток достигает максимально допустимого значения.
3. В некоторых насосах для защиты двигателя от перегрева на его корпусе установлен датчик температуры, подающий сигнал на автоматическое отключения при перегреве. Включение двигателя происходит после его охлаждения до допустимой температуры.
4. Защита от «сухого» хода может быть выполнена в двух видах — с помощью датчиков контроля уровня воды в скважине или на основании величин тока, сдвига фаз и напряжения. Прямая (первая) — более надежная, вторая (косвенная) может не сработать при действительном отсутствии воды.
5. Для защиты двигателя от скачков тока во время его включения и снижения нагрузки на энергосети существует устройство плавного пуска, что также положительно сказывается на продлении срока службы скважинного насоса.

Все эти функции защиты осуществляют блоки (шкафы) управления. Надо отметить, что многие типы погружных насосов вообще не работают без таких блоков, в этом случае производителем обычно указывается марка блока управления, с которой должен работать агрегат.

Контроль параметров скважинного насоса

На блоках управления предусмотрена возможность визуального контроля основных параметров работающего насоса. Все они выводятся на дисплей. Это обычно:

• сетевое напряжение;
• расход электроэнергии;
• мощность;
• скорость вращения ротора двигателя насоса;
• время работы агрегата.

Виды существующих блоков управления

В выпускаемых в настоящее время многочисленных моделях как отечественных, так и импортных блоков используются различные сочетания защитных устройств. Все предлагаемые рынком блоки автоматического управления можно разбить на три категории:

• Пускозащитные устройства на основе печатных плат. Это конструктивно завершенные блоки, предназначенные для подключения через пускатель или датчик. Как правило, они обеспечивают практически все самые необходимые функции — защиту от перепадов напряжения, сухого хода, от перегрузки по току. Ни перестроить, ни ремонтировать такие платы нельзя, при выходе из строя ихследует заменить.
• Блоки управления и контроля на основе реле— это наиболее многочисленная группа приборов на рынке блоков для скважинных насосов. Сюда входят простые модули типа SQSK (Grundfos) и сложные шкафы, изготавливаемые под определенные условия на заказ. Простой модуль представляет собой пускатель, служащий для коммутации датчика давления. Индикация настроек отсутствует и требуется наличие защитного автомата.
• Другие приборы такого же типа имеют контакторы с датчиками токовой защиты и блок контроля с цифровым вольтметром, измеряющим напряжение питания. В случае с проблемами в питании после восстановления нормального режима запуск насоса произойдет автоматически, вольтметр проинформирует о характере сбоя. Такие устройства надежны, они могут быть доработаны для нестандартных условий эксплуатации.В случае выхода из строя отдельного элемента, он может быть заменен, и прибор продолжит свою работу.
•  Самыми сложными и совершенными на сегодня являются системы управления и защиты на основе микропроцессоров.Их функциональные возможности еще более разнообразны.Помимо защиты от токовой перегрузки, скачков напряжения и «сухого» хода, они позволяют контролировать сопротивление изоляции, температурунагрева привода, фазовую асимметрию, вести учет времени работы агрегата и потребляемую им энергию. Эти устройства дороги, их целесообразно использовать с мощнымивысокопроизводительными насосными агрегатами для скважин с большим дебетом.

Итак, выводы следующие: устройство управления необходимо для эффективной и надежной работы скважинного насоса. Ассортимент такого оборудования широк, а какое из них выбрать, зависит от конкретных условий и возможностей потребителя. В любом случае самое правильное решение — обратиться за консультацией к специалисту.