Как правильно обустроить защиту от сухого хода для насосной станции

Что такое сухой ход насоса

Откуда бы не качал насос воду, временами создается ситуация, что вода закончилась — при небольшом дебите колодца или скважины воду можно просто всю выкачать. В случае если вода качается из централизованного водопровода, ее подачу могут просто прекратить. Работа насоса при отсутствии воды и называется сухим ходом. Иногда используется термин «холостой ход», хоть это и не совсем правильно.

Чтобы водоснабжение дома работало нормально, нужен не только насос, но и система защиты от сухого жода, автоматика включения-выключения

Что плохого в сухом ходе, кроме того, что электричество тратиться впустую? Если при отсутствии воды насос будет работать, он перегреется и сгорит — перекачиваемая вода используется для его охлаждения. Нет воды — нет охлаждения. Двигатель перегреется и сгорит. Потому, защита от сухого хода насоса — одна из составляющих автоматики, которую придется докупать. Есть, правда, модели со встроенной защитой, но они стоят дорого. Дешевле докупить автоматику.

Как можно защитить насос от сухого хода

Есть несколько разных устройств, которые отключат насос при отсутствии воды:

• реле защиты от сухого хода;
• устройства контроля потока воды;
• датчики уровня воды (поплавковый выключатель и реле контроля урвня).

Все эти устройства предназначена для одного — отключить насос при отсутствии воды. Только работают они по-разному, имеют разную область применения. Дальше разберемся в особенностях их работы и том, когда они наиболее эффективны.

Рейтинг лучших бюджетных реле

Если ведется поиск недорогих конструкций, то их можно приобрести по 10$. Характеризуются простым устройством и набором базовых характеристик, а также низкой точностью. Однако, основной недостаток заключается в эксплуатационном сроке. Самый дешевый набор – не лучший вариант для покупки. Первоначальные затраты будут минимальными, однако вскоре потребуется покупка нового реле или вспомогательных комплектующих.

В том случае, если не планируются большие траты, но необходимо наладить бесперебойное водоснабжение, то следует обратить внимание именно на среднюю ценовую категорию. Такие модели отличаются приемлемым показателем точности и высокой надежностью. Стоимость набора составит 20-40$. Среди основных достоинств следует отметить прекрасную функциональность по приемлемой стоимости. Именно благодаря этому на них повышенный спрос среди современных потребителей.

Лучшие дешевые модели реле

Реле итальянского производства. Оптимальная подпитка осуществляется от сети в 220 В. Внутри системы вода не должна превышать температуру в 40°С. Основной показатель регулируется в диапазоне 1,2-2,5 бар. Для выключателя этот показатель составляет 1,8-4,5 бар. В комплект входит патрубок с резьбой ¼. Допустимый показатель мощности – 15,4 тыс. Вт.

Источник

Реле защиты от сухого хода

Несложное электромеханическое устройство контролирует наличие давления в системе. Как только давление опускается ниже порога, цепь питания разрывается, помпа перестает работать.

Состоит реле из мембраны, которая реагирует на давление и контактной группы, которая в нормальном состоянии разомкнута. При понижении давления мембрана давит на контакты, они замыкаются, отключая питание.

Так выглядит защита от сухого хода насоса

Когда оно эффективно

Давление, на которое реагирует устройство — от 0,1 атм до 0,6 атм (в зависимости от заводских настроек). Такая ситуация возможна когда воды мало или ее нет совсем, засорился фильтр, самовсасывающая часть оказалась слишком высоко. В любом случае, это — состояние сухого хода и насос надо отключать, что и происходит.

Схема электрического подключения реле сухого хода в системе с гидроаккумулятором

Устанавливается реле защиты от холостого хода на поверхности, хотя есть модели и в герметичном корпусе. Нормально оно работает в схеме полива или любой системе без гидроаккумулятора. Более эффективно работает с поверхностными насосами, когда обратный клапан установлен после насоса.

Когда оно не гарантирует отключение при отсутствии воды

В системе с ГА его поставить можно, но 100% защиту от сухого хода насоса вы не получите. Все дело в особенности строения и работы такой системы. Ставят защитное реле перед реле давления воды и гидроаккумялятором. При этом между насосом и защитой стоит обычно обратный клапан, то есть мембрана находится под давлением, создаваемым гидроаккумулятором. Это обычная схема. Но при таком способе включения возможна ситуация, когда работающая помпа при отсутствии воды не отключится и перегорит.

Боле подробная схема подключения реле давления в схеме подачи воды с глубинным насосом

Например, создана ситуация сухого хода: насос включился, воды в колодце/скважине/емкости нет, в гидроаккумуляторе некоторое количество есть. Так как нижний порог давления выставляется обычно порядка 1,4-1,6 атм, мембрана защитного реле не сработает. Ведь давление в системе есть. В таком положении мембрана отжата, насос всухую будет работать.

Остановится он или тогда когда перегорит или тогда, когда из гидроаккумулятора израсходуют большую часть запаса воды. Только тогда давление упадет до критического и реле сможет сработать. Если такая ситуация возникла во время активного использования воды, ничего страшного в принципе не случится — несколько десятков литров иссякнут быстро и все будет в норме. Но если это произошло ночью — спустили воду в бачке, помыли руки и ушли спать. Насос включился, сигнала на отключение нет. К утру, когда начнется разбор воды, он будет в нерабочем состоянии. Вот потому в системах с гидроаккумулчторами или насосными станциями лучше использовать другие устройства защиты от сухого хода водяного насоса.

Принцип работы

Функционирование датчика сухого хода аналогично реле давления, к тому же и по конструктивному исполнению они во многом схожи.
На чувствительный элемент (подпружиненную мембрану) действует напор воды. Но если он в норме, устройство, благодаря настройке на минимальное давление, не реагирует. Еще при регулировке датчика силы, действующие на мембрану с обеих сторон (напора по min и пружины) уравновешиваются. А так как измерительная пластина не смещается, то и жестко связанная с ней контактная группа не разрывает цепь эл/питания насоса.

Другое дело – снижение давления в трубе ниже критического значения, выставленного пользователем. Мембрана, подталкиваемая пружиной, заставляет контакты разорвать цепь. Как результат – насос отключается.

Устройства контроля протока воды

В любой ситуации, которая приводит к сухому ходу насоса, поток воды недостаточен или отсутствует совсем. Есть устройства, которые отслеживают такую ситуацию — реле и контроллеры протока воды. Реле или датчики протока — электромеханические устройства, контроллеры — электронные.

Реле (датчики) протока

Датчики протока бывает двух типов — лепестковые и турбинные. Лепестковые имеет гибкую пластину, которая находится в трубопроводе. При отсутствии тока воды пластина отклоняется от нормального состояния, срабатывают контакты, отключающие питание насоса.

Так выглядя лепестковые датчики протока

Устройство лепесткового датчика

Устройство турбинного датчика протока воды

Датчик протока воды для водопровода

Виды и параметры датчиков протока воды для насоса

Турбинные датчики потока устроены несколько сложнее. Основа устройства — небольшая турбина с электромагнитом в роторе. При наличии потока воды или газа турбина вращается, создается электромагнитное поле, которое преобразуется в электромагнитные импульсы, считываемые датчиком. Этот датчик, в зависимости от количества импульсов, включает/отключает питание насоса.

Контролеры протока

В основном это устройства, которые совмещают две функции: защиту от сухого хода и реле давления воды. Некоторые модели плюс к этим функциям могут иметь встроенный манометр и обратный клапан. Эти устройства еще называют электронными реле давления. Устройства эти дешевыми не назовешь, но они обеспечивают качественную защиту, отслуживая сразу несколько параметров, обеспечивая требуемое в системе давление, отключая оборудование при недостаточном потоке воды.

В случае использования блока автоматики гидроаккумулятор — лишнее устройство. Система отлично работает по появлению расхода — открытию крана, срабатыванию бытовой техники и т.п. Но это если запас по напору небольшой. Если же разрыв большой, необходим и ГА, и еще реле давления. Дело в том, что предел отключения насоса в блоке автоматики не регулируется. Насос отключится только тогда, когда создаст максимальное давление. Если он взят с большим запасом по напору, то может создать избыточное давление (оптимальное — не больше 3-4 атм, все что выше ведет к преждевременному износу системы). Потому после блока автоматики ставят реле давления и гидроаккумулятор. Такая схема дает возможность регулировать давление, при котором отключается насос.

Настройка подключенного защитного реле

Реле сухого хода для насосной станции или бытового насоса нужно не только подключить, но и правильно настроить. Под этим следует понимать регулировку зависимости и жесткости между включенными контактами и площадкой, которая поддается воздействию рабочего давления. Отрегулировать эти характеристики можно за счет изменения жесткости пружины, которую нужно ослабить или сжать путем поворачивания гаек. Ниже в качестве примера представлено расположение этих гаек в реле РДМ-5. Большинство других современных защитных устройств обладают схожей конструкцией, и регулировочные гайки на них расположены таким же образом.

По заводским настройкам минимальное давление для срабатывания реле составляет 1,4 атм. Максимальное давление, при этом, равно 2,8 атмосферы. Если требуется изменить порог минимального давления, то для этого гайку «2» нужно закрутить по часовой стрелке. При этом будет увеличиваться и верхний порог давления. Разница между ними всегда будет составлять 1,4 атмосфер.

Если требуется настроить разницу между нижним и верхним порогом давления, то для этого необходимо покрутить гайку «1». При вращении ее по часовой стрелке это значение будет увеличиваться, а против часовой стрелки – уменьшаться.

Датчики уровня воды

Эти датчики устанавливаются в колодце, скважине, емкости. Целесообразно их использовать с насосами погружного типа, хотя и с поверхностными они совместимы. Есть датчики двух типов — поплавковые и электронные.

Поплавковые

Есть два типа датчиков уровня воды — на заполнение емкости (защита от переливов) и на опорожнение — как раз защита от сухого хода. Второй вариант — наш, первый нужен при заполнении бассейна. Есть еще модели, которые могут работать и так, и так, а принцип работы зависит от схемы подключения (идет в инструкции).

Принцип работы поплавкового выключателя

Принцип работы при использовании для защиты от сухого хода прост: пока есть вода, датчик-поплавок задран вверх, насос может работать, как только уровень воды упал настолько, что датчик опустился, контактор размыкает цепь питания насоса, он не может включиться до тех пор, пока уровень воды не поднимется. Для защиты насоса от холостого хода кабель поплавка подключается в разрыв фазного провода.

Реле контроля уровня

Эти устройства могут использоваться не только для контроля минимального уровня воды и сухого хода в скважине, колодце или накопительной емкости. Они также могут контролировать перелив (переполнение), что часто необходимо при наличии в системе накопительной емкости, из которой затем вода перекачивается в дом или при организации водоснабжения бассейна.

В воду опускаются электроды. Их количество зависит от тех параметров, которые они отслеживают. Если надо следить только за наличием достаточного количества воды, датчиков достаточно два. Один — опускается на уровень минимально возможного уровня, второй — базовый — располагается чуть ниже. В работе используется электропроводность воды: пока оба датчика погружены в воду, между ними протекают небольшие токи. Это значит, что воды в колодце/скважине/емкости достаточно. Если тока нет, это значит, что вода опустилась ниже датчика минимального уровня. По этой команде размыкается цепь питания насоса и он прекращает работу.

Один и тот же прибор может контролировать разные уровни, в том числе, минимальный

Это основные способы, которыми организуется защита от сухого хода насоса в системах водоснабжения частного дома. Есть еще частотные преобразователи, но они стоят дорого, потому их целесообразно применять в больших системах с мощными насосами. Там они быстро окупаются за счет экономии электроэнергии.

Популярные модели реле

Среди многочисленных комплектующих систем водоснабжения, которые присутствуют на российском рынке, можно выделить основные категории. Дорогостоящие модели имеют верхний предел в 4-8 атм. Большинство мастеров советуют приобрести такие варианты как:

Предел у них стандартный – 8 и 4 атм. Главным преимуществом подобного приобретения станет возможность самостоятельной регулировки. Следует отметить, что обе модели относятся к категории слаботочных изделий, поэтому нецелесообразно подключать агрегаты к сети в 220 В. Для удобства использования рекомендуется воспользоваться специальным пультом управления. Также подобная покупка далеко не каждой семье по карману.

Зачастую покупатель делает выбор в пользу дешевого и доступного агрегата. К примеру, устройство на 4 атм обойдется в 4000 руб., в то время как его собрат на 8 атм в 6000 руб.

Недорогие модели также имеют предел в 5-8 атм. Примером могут служить конструкции MDR 5-8 и MDR 5-5. Показатель верхнего предела у них 8 и 5 атм соответственно. Первое приобретение обойдется в 2,9 тыс. руб., в то время как вторая в 2,1 тыс. руб. Монтаж обоих приспособлений осуществляется на мембранный бачок. Допускается подключение к сети в 220 В, а также при показателе в 380 В. Для первого случая понадобится однофазный насос. В другом случае потребуется покупка трехфазной модели. Показатели по току у них высокие. Также характеризуются превосходной степенью надежности.

Бюджетные конструкции. К таким относят PM-5 от итальянского концерна. С поставленными задачами справляется на 100%. Стоит отметить, что средняя цена на подобный продукт в разы меньше той, которая заявлена Grundfos. Цена устройства – 400 руб. Отлично работает в комплексе с бытовыми насосными установками. Среди положительных характеристик необходимо обратить внимание на показатель качества и способность работать с сетью в 220 В. Однако, в процессе подключения можно столкнуться с некоторыми сложностями. К сети в 320 В подключение не представляется возможным.