Výhody připojení automatiky k ovládání vrtného čerpadla

Co dělá osoba, která si zakoupila nebo postavila soukromý dům, venkovskou chatu nebo letní dům v oblasti, kde není centralizovaná vodovodní síť? Je to tak, objedná vrtání studny a koupí ponorné nebo jiný typ čerpadla. Správně zvolená automatika pro vrt nebo jakékoli jiné čerpadlo v souladu s provozními podmínkami a nainstalovaná podle doporučení výrobce vám umožní získat mnoho výhod z používání zařízení a zaručí naprostý komfort při využívání vody čerpané ze studny.

Úloha automatizace pro vrtné čerpadlo

• spolehlivě chránit čerpadlo vrtu před přetížením a jinými abnormálními provozními podmínkami;
• stabilizovat zásobování vodou;
• odstranit nadprodukci studny;
• zajistit normální tlak vody v systému pro její pohodlnou spotřebu;
• vyloučit možnost nouzových úniků;
• zajistit, aby vodovodní síť normálně fungovala.

Ale nejatraktivnější věc, kterou automatizace dělá, je to, že je téměř celá neúčast člověka v řízení a kontrole vodovodního systému.

Některá zařízení, kterými je čerpadlo vybaveno, mohou být užitečná i při ruční regulaci. Například v systému, který je postaven na velkokapacitní tlakové nádrži zvednuté do značné výšky pro zásobování vodou pomocí gravitační metody.

První generace automatizace

První stupeň ochrany neboli zařízení první generace mají nejširší uplatnění. Chrání čerpadlo a mohou zabránit nadprodukci vrtu. Použití prostředků první generace umožňuje organizovat plně automatický provoz systémů vybudovaných jako doplněk stávající vodovodní sítě. Připojení automatiky k čerpadlu vrtu pomocí mezilehlého hydraulického akumulátoru umožňuje získat produktivní a spolehlivou čerpací stanici s oddělenými díly.

Zařízení první úrovně představují:

• tlakový spínač;
• plovákové snímače kontroly hladiny;
• blokátory čerpadel na sucho.

V závislosti na zvoleném způsobu přívodu vody lze použít pouze některá zařízení ze seznamu. Pro ochranu čerpadla v systémech s plně manuálním ovládáním je tedy zapotřebí přítomnost zámku chodu nasucho. Tím je zajištěno, že čerpadlo nevypadne při vyčerpání zdroje nebo při překročení maximálního kavitačního tlaku, kdy se v čerpané kapalině tvoří bubliny. Většina dobrých čerpadel je vybavena takovými bezpečnostními systémy ihned.

Plovákové senzory budou užitečné ve dvou případech:

• kontrolovat hladinu vody v nádrži, ze které je gravitačně přiváděna do potrubního systému domu;
• aby se zabránilo vyčerpání studny s nízkou produktivitou.

První možnost aplikace je jednoduchá: dva senzory jsou instalovány v nádrži umístěné ve výšce. Jeden je nakonfigurován tak, aby fungoval při dosažení maximální hladiny kapaliny, zatímco druhý funguje na opačném principu. Signalizuje, když objem vody klesne pod nastavenou mez.

Použití nejjednodušší spoušť, je snadné získat plně automatickou reakci a plnění nádrže bez lidského zásahu. Stačí však nainstalovat pouze jedno čidlo, které zastaví čerpadlo při dosažení maximální hladiny vody.

Ochrana studny minimalizuje její údržbu a zabrání vnikání zeminy a jiných nečistot do zachycované vody. Pokud je produktivita (rychlost doplňování vodonosné vrstvy) studny menší než množství vody odebrané čerpadlem, vysychají stěny válcového otvoru v zemi. Nejčastějším případem s podobnými charakteristikami je přívod vody ze studny s ponorným čerpadlem.

Únik kapaliny z nechráněných stěn studny způsobuje destrukci a kolaps půdy. V nejhorším případě to může za určitých půdních podmínek způsobit ucpání. Plovákový senzor vám umožní neustále udržovat hladinu vody na bezpečné úrovni. Tím sice studnu ochráníte, ale majitel systému se musí připravit na to, že čerpadlo již nezvedne dostatečné množství kapaliny pro její pohodlnou spotřebu.

Řízení parametrů zásobování vodou vyžaduje složitější systém. K ponornému čerpadlu není možné připojit tlakový spínač. Proto se používají pouze v kombinaci s hydraulickým akumulátorem. Toto zařízení vytváří kompenzační rezervu vody a současně reguluje tlak ve vodovodním systému. Činnost relé je založena na sledování tohoto indikátoru.

Po dosažení nastavené hodnoty řídící jednotka vypne čerpadlo. Když tlak klesne pod nastavenou hodnotu, kompresor se znovu spustí.

Popsaná zařízení a čidla nejsou pouze automatizací pro studnu s ponorným čerpadlem. Lze je také použít při výstavbě systému s drenážními a povrchovými čerpadly. Princip činnosti automatiky nezávisí na typu čerpadla.

Druhá generace automatizace

Pokud je první úroveň automatizace navržena tak, aby vytvořila nezávislý systém, který dodává vodu do potrubní sítě, pak druhá generace zařízení a senzorů je určena k přímému připojení čerpadla ke vstupu do domu. Práce je založena na sledování parametrů vodárenské stavby.

Seznam zařízení druhé generace zahrnuje:

• blokátory suchého běhu;
• snímače teploty čerpadel;
• elektronika pro sledování parametrů napájení a spotřeby;
• snímače průtokového tlaku.

Nejsložitější komponenta na tomto seznamu je řídící elektronika. V závislosti na funkční úrovni je schopen:

• blokovat přívod napětí do čerpadla v případě náhlého nouzového přepětí v síti;
• stabilizovat napětí, vyhlazovat přepětí;
• chránit čerpadlo a napájecí síť před zkratem;
• působí jako ochrana před bleskem;
• sledujte teplotu čerpadla a vypněte jej, když jsou překročeny prahové hodnoty;
• kontrolujte úroveň odběru proudu, zabraňte přetížení a jiným abnormálním provozním podmínkám čerpadla.

Nejdražší elektronické systémy jsou schopny zajistit hladký start a udržet výkon přenášený do kompresoru.

V této třídě produktů existuje určitý rozpor: Čím je systém složitější, tím je opravitelný. Pokud je zakoupeno jednoduché zařízení, porucha centrálního čipu často vyžaduje výměnu, která je cenově srovnatelná s nákupem nové jednotky. Automatizační elektronika je namontována v jediné ovládací skříni, kde jsou umístěny ochranné proudové chrániče a další části spínací konstrukce.

Spínače průtokového tlaku se instalují řezáním do vodovodního potrubí. Činnost takových zařízení je zcela jasná: když naměřená hodnota dosáhne nastavené hodnoty, je odeslán příkaz k vypnutí čerpadla. Když tlak klesne pod nastavenou hranici, kompresor se spustí.

Průtoková relé jsou použitelná v systémech bez hydraulického akumulátoru. Toto zařízení však lze nainstalovat i pomocí automatizace druhé generace. Úkolem hydraulického akumulátoru bez vlastního tlakového relé je vytvoření kompenzační rezervy kapaliny, která snižuje počet startů čerpadla při odběru vody ze systému.

Instalace čerpací stanice do studny pro přímé čerpání vody do domovního systému, vybavená automatizací druhého stupně, je výhodná z hlediska jednoduchosti, spolehlivosti a komplexního ovládání. Ukazuje však dobré výsledky. s dostatečně velkým množstvím odběru kapaliny. Pokud je malý, může to způsobit zhoršení hlavního problému automatického řízení čerpadla.

Třetí generace automatizace

Zařízení třetí generace jsou nejdražším řešením. Jejich instalace je však oprávněná. Abychom pochopili proč, stojí za to se zabývat hlavním problémem čerpacích stanic.

Problém provozu diskrétního čerpadla

Spolehlivost a životnost čerpací stanice závisí jen málo na pomocných komponentách systému. Oběžné kolo turbínového kola a další součásti jsou určeny k čerpání určitého množství kapaliny. Hlavní částí pod proměnnou zátěží je elektromotor.

Normální provozní režim čerpadla – neustále zapnuto. V tomto případě dochází ke stabilnímu uvolňování tepla, spotřebě proudu a opotřebení mechaniky. Nejnebezpečnější okamžiky jsou při startování motoru. Prudce se zvyšují proudy, dochází k intenzivnímu lokálnímu přehřívání vinutí (spouštěcích nebo hlavních) a postupně se zvyšuje zatížení komponent řídicích obvodů. Proto čím méně startů motor podstoupí, tím déle bude pracovat.

Výhody automatizace třetí generace

Třetí generace automatizace snižuje diskrétnost provozu motoru čerpadla na možné limity. Elektronické systémy navíc plní všechny funkce automatizačních produktů druhé úrovně z hlediska ochrany sítě a motoru.

Schéma zapojení čerpadla, stejně jako dalších pomocných částí vodárenské konstrukce, se nemění, pokud jsou pro řízení použity drahé systémy třetí generace. Hlavní věc, kterou dělají, je implementace plynulé ovládání vrtného čerpadla. Faktem je, že téměř všechny produkty neznamenají změny otáček motoru. Při nákupu drahého čerpadla můžete získat vestavěné krokové regulátory tlaku/otáček, ale provozní mechanika zůstane stále stejná: zapnout – dosáhnout jmenovitého výkonu – vypnout.

Automatizační nástroje třetí generace změna frekvence napětí dodávaného do čerpadlaa také (v některých případech) jeho číselnou hodnotu. V tomto případě je uživateli nabídnuto několik nakonfigurovaných možností, podle kterých bude voda dodávána ze studny do domu čerpadlem (nebo z jiného zdroje). Můžete například nastavit režim minimálního výkonu nebo nejnižší mez poklesu tlaku.

Majitel systému třetí generace může doladit chod motoru čerpadla, dosáhnout co nejmenšího počtu startů za hodinu, den, týden. Drahá elektronika zároveň nabídne všechny užitečné funkce pro zvýšení účinnosti a životnosti kompresoru, jako je měkký start, regulace tepla a podpora napájení.

Připojení hlubinného čerpadla nebo jiného typu zařízení k řídicí struktuře třetí generace zcela eliminuje potřebu lidského zapojení do provozu jakéhokoli vodovodního systému. Navíc se tím výrazně sníží celkové náklady na elektřinu.

Vlastnosti připojení automatizace k čerpadlu

Pravidla pro instalaci jakéhokoli ovládacího a regulačního zařízení jsou jednoduchá: připojení automatizace k čerpadlu vrtu se provádí přísně podle doporučení výrobce. Blokátory chodu naprázdno a čidla měření teploty se instalují na čerpadlo před jeho ponořením do studny nebo vrtu.

Plováková zařízení jsou umístěny ve studni nebo zásobní nádrži. Mohou být připojeny buď k příslušnému čerpadlu, nebo k zastavení dodávky napětí z vnějšku studny. Tlakové relé funguje podobným způsobem. Přímo řídí přívod napětí do čerpadla a je umístěn na bloku hydraulického akumulátoru.

Jediné, co se vyrábí podle jednoho scénáře, je nastavení tlakového spínače, průtokový kompenzátor nebo kompenzátor namontovaný na nádrži.

1. Systém je sestaven nebo je instalováno zařízení průtokového typu.
2. Stav konstrukčních prvků se kontroluje podle požadavků výrobce.
3. Provede se odpovídající přepnutí a připojení k napájecí síti.
4. Je nakonfigurován horní limit rozsahu odezvy relé.
5. Delta odezvy se nastavuje samostatným regulátorem.
6. Voda je dodávána do systému pro kontrolu úniků.
7. Pro kontrolu odezvy relé se provede úplné spuštění čerpadla.
8. V případě potřeby se změní nastavené parametry nastavení.

K nastavení relé jsou k dispozici matice, malé otočné bloky nebo hlavy šroubováků a klíč. V závislosti na výrobci a modelu zařízení se může měnit mechanika: lze nastavit horní mez a tlakovou deltu, případně upravit obě meze rozsahu odezvy. Veškeré podrobné informace o použité metodě konfigurace naleznete v dokumentaci k zařízení.

Důležité! Pro instalaci ústředny a nastavení provozu složitějších automatických systémů druhé a třetí úrovně jsou nutné dovednosti a znalosti elektromechanika. Pokud si dodavatel není jistý svou kvalifikací, vyplatí se najmout odborníka, aby problém vyřešil, nebo najmout specializovanou firmu.

Závěr

Pomocí různých automatických regulačních a ovládacích prostředků je možné vybudovat stabilní, spolehlivý vodovodní systém pomocí ponorného nebo jakéhokoli jiného čerpadla. Výběr konkrétního vybavení závisí na budoucí provozní podmínky. Pro letní dům nebo venkovský dům, kde lidé žijí jednu sezónu, bude stačit stanice s automatizací první úrovně. Složitější systém vám umožní neustále spotřebovávat velké množství vody v pohodlných podmínkách. A ti, kteří chtějí získat zaručenou spolehlivost, pohodlí a úsporu energie, by se měli rozhodnout pro drahé automatické ovládání třetí generace.

Nejnovější zprávy o gadgetech a technologiích na našem kanálu Telegram.