Автоматика для скважины: что требуется для ее нормальной работы. Элементы автоматики для водоисточника
Подача воды на объекты осуществляется целым рядом механизмов и сооружений: насосные станции, трубопроводы, станции фильтрации, водоприемники. Слаженная работа всех компонентов увеличивает эффективность и надежность систем, уменьшает расход энергоресурсов и улучшает конечные показатели воды. Для координации отдельных блоков оборудуются автоматизированные системы водоснабжения и водоотведения.
Требования к автоматическим установкам водоснабжения
Современные технологии позволяют автоматизировать практически любую систему водоснабжения:
- артезианок;
- фильтровальных станций;
- канализационных насосных;
- станций первого и второго подъемов;
- повысительных станций;
- очистных сооружений.
Необходимо учитывать то, что процесс добычи, очистки и доставки воды связан с разнообразными физическими, химическими и биологическими реакциями. Автоматизация процесса водоснабжения проводится с учетом следующих особенностей:
- интенсивность работы оборудования постоянно меняется;
- характеристики первичной воды не стабильны;
- оборудование размещается в отделенных друг от друга точках, управление ими ведется из единого центра;
- жесткие требования к качеству воды, поставляемой потребителю;
- работа в экономичном режиме;
- при поломке на одном участке обеспечение работы остального оборудования в штатном режиме.
Комплектация автоматизированной системы водоснабжения
Автоматизация процесса водоснабжения осуществляется с помощью:
- измерительных преобразователей;
- датчиков для измерения показателей и, расхода воды;
- блоков ввода данных и вывода;
- исполнительных механизмов;
- контроллера.
Датчики определяют характеристики, регулируют и сигнализируют о неполадках в процессах.
Модули (блоки) ввода и вывода переводят информацию, полученную от датчиков в удобный для обработки формат и поставляющие далее на контроллер.
Измерительные преобразователи преобразуют контролируемые параметры или сигналы в удобную для хранения или обработки форму.
Контроллер управляет технологическими процессами, используя данные датчиков. В отличие от бытовых компьютеров, промышленные контроллеры оснащены мощной системой ввода и вывода сигналов с периферии. Они не требуют постоянного контроля и выдерживают неблагоприятные климатические условия.
Исполнительный механизм — получает сигнал от контроллера и преобразует его в движение. Схема исполнительного механизма автоматизации водоснабжения состоит из реле, гидравлического или пневматического привода, двигателя.
Для доставки информации с периферии в пункт управления используются:
- радиоканалы;
- коммутатор;
- мобильная телефония;
- беспроводной интернет;
- спутниковая связь.
Схема автоматизации артезианских источников
Автоматизация процесса водозабора из глубинных скважин и снабжения водой потребителя должна соответствовать условиям:
- автоматизируется весь процесс от получения воды до доставки людям;
- обеспечивается постоянный мониторинг добычи воды и количества в емкостях, работы оборудования;
- все данные архивируются в базах данных контроллера;
- операторы могут в любой момент изменить параметры насосов из диспетчерской.
Схема автоматизации водоснабжения
- В диспетчерском пункте монтируется щиток с контроллером, а также компьютер. Контроллер связывается с компьютером посредством беспроводной связи через Ethernet.
- Скважины автоматизированной системы водоснабжения и водоотведения оборудуются блоками ввода и вывода, датчиками для контроля над напряжением и давлением, счетчиками импульсов, механизмом плавного запуска.
- Станции водозабора оборудуются блоками ввода и вывода, датчиками тока и давления, счетчиками импульсов. Блок защиты мотора устанавливается на каждый насос.
- В баке для воды устанавливают счетчик давления.
- Для соединения всех источников забора воды и станций используется кабель типа «витая пара».
Каждая автоматизированная система водоснабжения и водоотведения оснащается программой управления. В результате насосы работают без присутствия человека, поддерживая нужное количество воды в цистернах. Они обеспечивают заданный напор в водопроводных трубах. Эффективно работает схема, когда один насос ведущий, другие ведомые. Через определенный период ведущий насос меняется, это предотвращает преждевременный износ оборудования. Контроллер автоматизированной системы водоснабжения подсчитывает количество часов, наработанных каждым насосом.
Контроллер анализирует ошибки оборудования: обрывы или замыкания в цепях, отсутствие связи с датчиками, скачки напряжения, аварийные пределы. Если датчик ломается, на пульт управления приходит информация об этом. В автоматическом режиме контроллер разрешает насосу работать, регулируя расход воды и поток.
Оператор видит на мониторе информацию о взломе оборудования, затоплении или возгорании, температуре воздуха, давлении и расходе воды, количестве воды в баках. Схема автоматизированного водоснабжения позволяет оператору дистанционно включать или выключать насосы, перезапускать механизм плавного спуска.
Автоматизация башенных установок водозабора
В сельском хозяйстве преимущественно распространено водоснабжение автоматизированными установками башенного типа с погружными насосами. Схема управления башенной водокачкой дает возможность автоматически или вручную включать или выключать насос, предохраняет электромотор от замыканий и перегрузок, подает световые сигналы о состоянии насоса.
Чтобы на водокачке башенного типа перевести установки водоснабжения из автоматического на ручной режим, тумблер SA устанавливают на P. При переводе на О установка выключается. Когда в башне воды нет, контакты датчиков размыкаются, а магнитного пускателя соединяются. В установке водоснабжения башенного типа автоматически запускается насос и закачивает необходимое количество воды. Как только вода доходит до контактов реле КV, отключается подача тока на насос. При включенном насосе светится красный индикатор, при выключенном — зеленый.
Автоматизированная система водоснабжения позволяет, уменьшить численность обслуживающего персонала, прослеживать все процессы, показатели датчиков, режимы работы оборудования, контролировать производительность источников водозабора, в реальном времени учитывать объем добываемой воды.
Видеопример автоматизации водоснабжения поселка в Забайкалье:
Скважина – необходимый источник воды на любом участке или в загородном жилье. Особенно в случае, если это жилье не подключено к централизованному водоснабжению. Чтобы обеспечить бесперебойную подачу воды в дом, необходима установка специального оборудования. Различная автоматика облегчит процесс использования скважины и сделает его максимально простым. Какое оборудование необходимо для такой работы? Давайте более подробно рассмотрим этот вопрос.
Обустройство скважин
Для того чтобы бесперебойно получать воду из скважины, требуется различное оборудование. Для подъема жидкости с большой глубины, особенно из артезианских источников, расположенных на 100-200 метров под землей, требуется мощное насосное оборудование. Также потребуется водоочистительный прибор, различные фильтры. В общем, для обустройства скважины необходима следующая автоматика:
- Датчик контроля уровня воды.
- Фильтры.
- Насосное оборудование.
- Автоматический блок.
Давайте рассмотрим эти компоненты подробнее и узнаем, для каких именно целей они нужны.
Насосное оборудование
Чтобы автоматизировать подачу воды из скважины, потребуется насос. Сегодня для этих целей применяется несколько видов таких приборов:
- Поверхностные.
- Погружные.
В то же время они подразделяются на центробежные и вибрационные. Они подбираются в зависимости от глубины источника и от требуемой производительности. Но если нужна бесперебойная работа скважины в автоматическом режиме, то рекомендуется применять только центробежные модели.
Они прослужат значительно дольше вибрационных, к тому же обладают лучшими характеристиками. Вибрационный подойдет только для летнего водоснабжения. Также данная модель отлично справится с очисткой шахты от ила и других видов загрязнения.
Для источников скважинного типа в основном используются погружные насосы, но вполне можно использовать и поверхностные.
Особенно это актуально при обустройстве насосных станций с накопительными баками. Такие приборы оснащаются автоматическими модулями контроля работы. В результате в доме всегда будет вода даже при нарушении подачи электроэнергии. Потребление энергии в данном случае больше, но и отдача лучше, а главное — достигается стабильность водообеспечения всех потребителей.
Поверхностные насосы более мощные и имеют большой размер. Их основное преимущество над глубинными моделями в том, что на них практически всегда устанавливается автоматика. Такие системы автоматики включают и выключают насос при необходимости. Это позволяет избежать сухого хода и экономит электроэнергию, так как оборудование используется только при необходимости, а не постоянно.
Системы фильтрации
Фильтры – важная составляющая любой системы водообеспечения. Такое оборудование необходимо для очистки потребляемой жидкости. Фильтры могут быть механическими, а могут быть и автоматизированными. В последнем случае они устанавливаются на входе в дом или на выходе из скважины.
Контроль их работы осуществляется без участия человека. Все, что требуется, — это время от времени производить их очистку от скопившейся грязи.
Автоматический блок
Что же представляет собой подобная автоматика? Оно включает в себя сразу несколько важных элементов. Это распределительный коллектор для подачи воды во все потребители в доме. Также в блок входит регулирующее реле. Оно актуально, если насос не имеет систему автоматического включения и отключения.
Еще один важный элемент – манометр. Данный прибор следит за давлением внутри системы водообеспечения. Это позволяет избежать множества аварийных ситуаций.
Дополнительное оборудование
Помимо всех приведенных приборов, можно дополнительно установить датчик сухого хода — он обеспечивает отключение насосов в случае снижения уровня воды, что предотвращает перегрев мотора, его быстрый износ и выход из строя. Также можно поставить автоматику, регулирующую мощность насоса, и другие автоматизированные системы безопасности.
Таким образом, можно обезопасить всю систему и избавить себя от лишних забот по эксплуатации скважины. Проще всего приобрести уже готовую систему автоматики для скважины, а не собирать ее самостоятельно. У такого подхода есть целый ряд преимуществ:
- Тщательно подобранные комплектующие.
- Стабильность работы.
- Полная совместимость всех компонентов.
- Налаженная автоматизация всего процесса.
- Отпадает необходимость в постоянном надзоре.
Конечно, такая система для скважины обойдется недешево, но со временем цена окупится. Помимо этого, благодаря гидроаккумулятору, входящему в комплект такого оборудования, в доме всегда будет именно то количество воды, которое необходимо. Плюс ко всему — в трубопроводе всегда будет стабильное давление. Простота использования и ухода за таким комплектом избавит от множества проблем, и сделает жизнь в частном доме боле комфортабельной.
Описание:
Автоматизация на объектах, обеспечивающих водоснабжение и канализацию, необходима для повышения эффективности технологического процесса добычи и транспортировки воды, снижения затрат электроэнергии, повышения качества и надежности подачи воды потребителям. В статье рассматривается автоматизация артезианских скважин и станции водозабора промышленного предприятия, а также схема управления водоснабжением жилого дома.
АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Автоматизация на объектах, обеспечивающих водоснабжение и канализацию, необходима для повышения эффективности технологического процесса добычи и транспортировки воды, снижения затрат электроэнергии, повышения качества и надежности подачи воды потребителям. В статье рассматривается автоматизация артезианских скважин и станции водозабора промышленного предприятия, а также схема управления водоснабжением жилого дома.
Современные системы водоснабжения и канализации – это совокупность сложных сооружений, механизмов и аппаратов, все части которой должны точно и без сбоев работать совместно. К ним относятся водоприемные сооружения, станции очистки воды, сети водоснабжения и канализации с обслуживающими их устройствами, насосные станции.
На этих объектах осуществляется ряд гидравлических, физико-химических и микробиологических процессов. К числу основных особенностей систем водоснабжения и канализации как объектов автоматизации относятся:
- высокая степень ответственности, подразумевающая гарантию надежной бесперебойной работы;
- работа сооружений в условиях постоянно меняющейся нагрузки;
- зависимость режима работы сооружений от изменения качества исходной воды;
- территориальная разбросанность сооружений и необходимость координирования их работы из одного центра;
- сложность технологического процесса и необходимость обеспечения высокого качества обработки воды;
- необходимость обеспечения наиболее экономичной работы насосных агрегатов;
- необходимость сохранения работоспособности при авариях на отдельных участках.
- Возможна автоматизация следующих узлов систем водоснабжения и водоотведения:
- артезианских скважин;
- станций 1-го, 2-го подъема, повысительных насосных станций;
- фильтровальных станций;
- построение сетей диктующих точек;
- автоматизация канализационных насосных станций и очистных сооружений.
Система автоматизации состоит из следующих элементов: датчиков (давления, температуры, расхода и т. п.), измерительных преобразователей, модулей ввода/вывода данных, компьютера и/или программируемого контроллера, исполнительных устройств. Для передачи данных с удаленных объектов на центральный диспетчерский пункт может быть использован любой из доступных каналов связи: коммутируемые линии, радиоканал, беспроводной Ethernet, сотовая связь (GPRS, SMS), спутниковая связь.
Датчик
– элемент технических систем, предназначенных для измерения, сигнализации, регулирования, управления устройствами или процессами.
Измерительный преобразователь
– техническое средство с нормируемыми метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации и передачи, но непосредственно не воспринимаемый оператором.
Модули ввода/вывода данных
– устройства, осуществляющие преобразование сигналов, поступающих с датчиков, в цифровую форму и передающие данные компьютеру или программируемому контроллеру, а также передающие данные от компьютера к исполнительным устройствам.
Контроллер
– устройство управления в электронике и вычислительной технике. Программируемый логический контроллер (programmable logic controller, PLC, ПЛК) – устройство управления для промышленности, энергетики, ЖКХ, транспорта и других технологических систем. ПЛК – специализированный цифровой компьютер, используемый для автоматизации технологических процессов. В отличие от компьютеров общего назначения ПЛК имеют развитые устройства ввода-вывода сигналов датчиков и исполнительных механизмов, приспособлены для длительной работы без обслуживания, а также для работы в неблагоприятных условиях окружающей среды. ПЛК являются устройствами реального времени.
Исполнительное устройство
– устройство системы автоматического управления или регулирования, воздействующее на процесс в соответствии с получаемой командной информацией. В технике исполнительные устройства представляют собой преобразователи, превращающие входной сигнал (электрический, оптический, механический, пневматический и др.) в выходной сигнал (обычно в движение), воздействующий на объект управления. Устройства такого типа включают: электрические двигатели, электрические, пневматические или гидравлические приводы, релейные устройства и т. п.
Управление насосами артезианских скважин и станции водозабора
Более двух лет успешно работает автоматизированная система управления насосами артезианских скважин и станции водозабора на заводе по производству солода в Белгороде. Аппаратно система реализована на базе изделий производства компании «ОВЕН». Программная реализация выполнена с использованием среды программирования и визуализации CoDeSys 2.3 и CoDeSys HMI соответственно. На территории предприятия «Белгорсолод» расположены семь артезианских скважин. Вода, добываемая из четырех скважин, накапливается в трех больших (350 м3) емкостях (водобаках). Остальные три скважины используются для хозяйственно-бытовых целей на самом предприятии (питьевая вода, санитарно-бытовые нужды, полив газонов, пожарный трубопровод). Вода из этих скважин поступает в накопительные резервуары. Из них станция водозабора производит отбор воды с помощью четырех сетевых насосов, которые поддерживают необходимое давление воды в трубопроводе. Также на станции водозабора установлены аварийные насосы: два мощных пожарных (высоконапорных) и один дренажный, который используется в случае затопления здания водозабора. Скважины удалены на сотни метров друг от друга, а расстояние от них до накопительных емкостей от 400 до 800 м.
Управление насосами скважин и водозабора до внедрения автоматизированной системы производилось вручную. Оперативный контроль параметров: состояние насоса, давление воды, текущий и суммарный расходы воды – на станции водозабора отсутствовал. Диспетчер для поддержания необходимого уровня воды в накопительных емкостях совершал обход всех скважин и включал/выключал насосы при помощи пульта управления. При этом ему нужно было следить за давлением и расходом воды в трубопроводе для хозяйственно-бытовых целей и опять же вручную включать/выключать сетевые насосы. Для обеспечения круглосуточного дежурства на станции водозабора в штате предприятия находилось пять человек.
Такой порядок работы не устраивал руководство, требовалось создать новую систему управления и при этом соблюсти ряд условий:
- решение должно быть недорогим;
- необходимо автоматизировать все процессы добычи воды и ее доставки потребителю;
- оператор должен иметь возможность вмешиваться в процесс управления и дистанционно управлять работой всех насосов с ПК;
- должен быть обеспечен оперативный мониторинг работы скважин, станции водозабора, уровней воды в накопительных емкостях и архивация выбранных параметров на компьютере;
- важно вести протокол событий процессов.
Описание технического решения
Диспетчерский пункт на станции водозабора был ликвидирован и перенесен в здание котельной, а функции наблюдения за работой возложены на оператора котельной. В диспетчерской установлены компьютер и шкаф управления с контроллером ПЛК100 (рис. 1). Контроллер подключен к ПК посредством Ethernet.
Рис.1. Шкаф управления с контроллером ПЛК100
На каждой скважине установлено оборудование: модули ввода/вывода, счетчик импульсов, устройство плавного пуска, датчик давления с токовым выходом 4…20 мА, датчик тока с выходом 4…20 мА.
На станции водозабора установлены: модули, счетчики импульсов, датчик давления, датчики тока и модули защиты двигателей для каждого сетевого насоса. На водобаках установлен модуль МВА8 и датчики давления ПД100-ДИ.
Контроллер ПЛК100 кабелем «витая пара» объединил все скважины и станцию водозабора в одну промышленную сеть. Общая длина проложенной проводной сети составила 1700 м. В сети установлены два повторителя RS-485 производства ICP.
Возможности и функции системы
Программа, загруженная в память контроллера, была разработана в бесплатно прилагаемой среде программирования CoDeSys с использованием языков ST, CFC стандарта МЭК 61131–3. Графический интерфейс оператора разработан также в CoDeSys. Насосы для поддержания заданного уровня воды в накопительных емкостях и рабочих уровней воды в резервуарах включаются и выключаются автоматически.
Насосы водозабора создают необходимое давление в водопроводе и работают по принципу один – ведущий, остальные – ведомые. Смена ведущего насоса происходит автоматически через установленный интервал времени с учетом равномерного износа. Для каждого насоса ведется учет часов наработки (рис. 2).
Рис. 2. Учет часов наработки каждого насоса на ПК
Программа контроллера производит диагностику всех аналоговых и дискретных датчиков, установленных на объектах. Все ошибки протоколируются и визуализируются по каждому параметру: отсутствие связи по RS-485, обрыв, короткое замыкание, выход за пределы 4…20 мА, достижение аварийных пределов. В случае выхода из строя датчика диспетчер получает информацию о характере неисправности (рис. 3). Если диспетчер своевременно не вмешается в процесс управления, то система продолжает работу по показаниям других исправных датчиков либо переходит на обходные ветви алгоритма управления. Анализируя параметры датчика тока, программа, например, может определить сухой ход насоса и отключить неисправный насос либо переключить на исправный. При неисправном датчике давления программа разрешает работать насосу, при этом контролируются поток и текущий расход воды.
Рис. 3. Информация о характере неисправности на ПК
Программа имеет возможность квитировать тревоги и игнорировать сигналы любых датчиков в системе. Это позволяет моделировать различные аварийные ситуации, не вмешиваясь в реальный процесс управления, а в некритических ситуациях продолжать работать, не останавливая весь процесс. Диспетчер имеет возможность отслеживать на мониторе ПК рабочие параметры скважин (рис. 4) и станции водозабора, показатели уровней воды в резервуарах:
- давление воды в скважине и водопроводе;
- ток двигателей каждого насоса;
- суммарный и текущий расходы воды;
- текущее состояние насоса: работа, останов, сбой;
- выбранный режим работы: автомат, дистанционный, местный, блокировка;
- уровни воды в накопительных емкостях (в процентах);
- верхний и нижний уровни воды в накопительных резервуарах;
- наличие потока воды в трубопроводе.
Рис. 4. Мнемосхема автоматизированной системы управления насосами артезианских скважин и станций водозабора
На экранах управления скважинами отображаются: температура воздуха внутри здания, затопление, пожар, взлом. Диспетчер имеет возможность включить дистанционный режим управления и контролировать работу скважин и станции водозабора: включать и выключать насосы и производить перезапуск устройства плавного пуска. В программе визуализации можно просмотреть графики изменения давления воды, тока двигателя, мгновенного расхода воды, уровни наполнения емкостей.
Эффект от внедрения автоматизированной системы управления
На предприятии после внедрения АСУ сокращена численность дежурного персонала. Качественно изменился порядок работы – появилась возможность контролировать все режимы работы насосов и параметры всех датчиков в реальном времени, производительность артезианских скважин, также осуществляется оперативный учет воды, добываемой из артезианских скважин.
САУ водоснабжения жилого дома
В компанию «Центрмонтажавтоматика» обратился заказчик, испытывающий затруднения с водоснабжением жилого загородного дома из артезианской скважины. На момент обращения на объекте уже имелась готовая артезианская скважина с установленным в нее погружным насосом. Также у заказчика имелись две насосные станции с накопительными мембранными баками и встроенной автоматикой, поддерживающей на выходе определенное давление.
В классическом виде система водоснабжения представлена на рис. 5.
Рис. 5.
Погружной насос ПН работает на линию водопровода через шкаф управления ШУ по показаниям датчика давления ДД. Для исключения частых пусков и остановок погружного насоса, а также сглаживания давления воды в системе устанавливается мембранный бак МБ. Если производительность скважины меньше потребления воды, то следует дополнительно устанавливать или датчики уровня в скважине, или датчик протока в трубопроводе.
Такая классическая схема проста в монтаже, дешева, а также проста в обслуживании. Однако после обследования объекта и имеющегося оборудования выяснилось следующее:
- имеющийся погружной насос в номинальном режиме создает напор в 30 м. При этом глубина скважины составляет 22 м. Оставшегося давления (менее 0,7–0,8 кгс/см?) явно не достаточно для нормального водоснабжения дома;
- дебет скважины в летний период составляет около 0,8 м3, после выкачивания данного объема требуется около 10 мин. времени для восстановления уровня воды в скважине.
Предложение по замене погружного насоса на более мощный было отклонено, т. к. заказчик изначально рассчитывал на применение последовательно с погружным насосом насосной станции. Кроме того, низкая стоимость и широкая распространенность имеющегося погружного насоса позволяла в течение 2–3 ч заменить его в случае поломки. Использование мембранного накопительного бака МБ также исключалось, т. к. создавало дополнительную нагрузку на погружной насос.
Описание системы
Исходя из поставленной задачи, а также из некоторых пожеланий заказчика, была принята следующая система водоснабжения дома (рис. 6).
Рис. 6. Функциональная схема автоматизированной системы управления насосами артезианских скважин и станций водозабора
Насос из скважины закачивает воду в открытую промежуточную накопительную емкость, располагающуюся в подвале жилого дома, из которой одна насосная станция Н1 качает воду на дом, а вторая Н2 – на полив и технические нужды. Причем отбор воды для насосной станции полива располагается у самого дна накопительной емкости НБ. Это позволяет удалять накапливаемый на дне накопительной емкости НБ в процессе работы системы водоснабжения ил, а также опорожнять емкость в случае необходимости. Отбор же воды на водоснабжение дома берется на расстоянии около 100 мм от дна. Также на линии водоснабжения дома установлен фильтр.
Система водоснабжения жилого дома получилась довольно сложной, требующей соответствующей автоматики защиты и управления.
Для защиты от сухого хода погружного насоса ПН на выходе установлен датчик протока ДП. При получении сигнала на запуск погружного насоса ПН требуется через 3–5 сек. после старта включать контроль состояния датчика протока ДП. Если по истечении этого времени датчик протока ДП не размыкает свои контакты, то система отключается примерно на 10 мин. (время заполнения скважины), после чего процесс запускается заново. Если же процесс сразу запустился удачно и по истечении определенного времени скважина осушилась, то датчик протока замкнет свои контакты, и через 3–5 сек. система отключается также на 10 мин. для заполнения скважины.
Сигналы управления погружным насосом ПН поступают от датчиков верхнего и нижнего уровней (ВУ и НУ). То есть при замыкании датчика нижнего уровня НУ запускается погружной насос ПН. После заполнения емкости и размыкания датчика верхнего уровня ВУ погружной насос ПН отключается. Для защиты от возможного перелива емкости при выходе из строя датчика верхнего уровня устанавливается датчик верхнего аварийного уровня ВАУ. При срабатывании датчика верхнего аварийного уровня ВАУ происходит отключение погружного насоса ПН. При этом после того, как уровень воды начнет падать и датчик верхнего аварийного уровня разомкнется по истечении 3 мин. (время осушения накопительной емкости при одновременно включенных обеих насосных станциях), погружной насос ПН вновь включится. То есть система как бы переходит на работу от датчика верхнего аварийного уровня с работой по уставке времени.
Для защиты насосных станций от сухого хода в накопительной емкости НБ установлен датчик нижнего аварийного уровня НАУ, при срабатывании которого блокируется их работа.
При срабатывании датчиков аварийного верхнего ВАУ и аварийного нижнего НАУ уровней выдается прерывистый звуковой сигнал.
В качестве датчиков верхнего уровня (ВУ), нижнего уровня (НУ) и нижнего аварийного уровня (НАУ) можно применить поплавковые датчики уровня.
Предусмотрен также и ручной режим управления системой.
Реализовать схему управления представленной системы водоснабжения жилого дома можно на базе промежуточных реле и реле времени. Изначально щит управления системой водоснабжения жилого дома был изготовлен именно на релейной схеме. Но после очередного выхода из строя одного из реле времени было принято решение исключить из схемы все реле времени и промежуточные реле с заменой их одним программируемым реле ПР110 производства компании «ОВЕН».
Для того, чтобы скважина была качественным источником воды используется определенное оборудование. Оно позволяет не только выкачивать воду, но и доставлять ее до дома или любой другой хозяйственной постройки на участке.
Автоматика для скважины на данный момент имеет огромный выбор.
Обустройство скважины при помощи оборудования
Скважина не будет давать воду сама по себе, необходимо сделать некоторые мероприятия.
Рассмотрим подробнее:
- Глубина, на которой находится вода довольно большая в скважине и может достигать 200 м.
- Вода из нее может поступать только при помощи мощного насосного оборудования.
- На данный момент есть два вида насосов.
- Также стоит уделить внимание чистоте источника.
- Для очистки воды используют фильтровальное оборудование.
Примечание. Стоит учесть и уровень воды в скважине, который контролируется при помощи специальных датчиков. Они устанавливаются на стенках конструкции при помощи специальных приспособлений. Способ их крепления зависит от внутреннего обустройства скважины.
Виды насосов для скважины
Автоматическая подача проводится при помощи мощного насоса.
Он может быть:
- Поверхностным.
- Глубинным.
- Вибрационным.
- Центробежным.
Примечание. Мощность у такого оборудования разная и подбирается в зависимости от глубины источника и его загрязнения.
Совет. Более мощная должна выбираться автоматика артскважин. Обусловлено это тем, что глубина скважины достигает 500 м и используется она для промышленного производства, а значит и дебет источника должен быть на высоком уровне.
Как это работает:
- Насос выбирается в зависимости от его мощности.
- Измеряется она в кубометрах подачи воды за один час.
- На данный момент все насосы, которые производятся современными производителями, могут наращивать свою мощность и тем самым увеличивать дебет воды в источнике. При этом потребление энергии в процессе работы может уменьшаться.
- Есть насосы, которые приводятся в работы при помощи определенных двигателей (центробежные), а есть и те, которые работают на основе вращения подшипника (вибрационные).
Совет. Автоматика для скважин должна подбираться, основываясь только на принципе и регулярности работы оборудования.
- Для регулярной и бесперебойной работы всегда используют .
- Он служит более длительный промежуток времени, чем вибрационный.
- Если планируется использовать воду круглый год, то лучше отдать предпочтение именно ему.
- Если же на загородном участке водой пользуются только в дачный сезон, то лучше применить вибрационный насос, который имеет меньшую мощность, но вполне подойдет для нормального водоснабжения участка.
- Стоит отметить, что цена на центробежные насосы в несколько раз выше, чем на вибрационные оборудования.
Поверхностные насосы
Что собой представляют поверхностные насосы:
- Оборудование такого типа находится на поверхности грунта.
- Забор воды из источника проводится по методу всасывания.
- По этой причине мощность такого насоса должна быть высокой при большой глубине скважине.
- Поверхностные насосы разделяются на: вихревые и центробежные.
Примечание. Наиболее часто поверхностные насосы используют для обустройства водоснабжения на участке с целью увеличения дебета подачи воды из скважины. внутри конструкции используют погружные насосы.
- Поверхностные насосы - довольно большие агрегаты.
- В них есть автоматика, которая способна отключать и включать насос при необходимости.
- Насосное оборудование такого типа имеет давление в 1,5-3 АТМ.
- Его будет вполне достаточно для того, чтобы обеспечить хозяйственные цели в доме: стирка, газовые колонки с двумя уровнями и так далее. Смотрите фото с примером такого насоса.
Работают насосы поверхностные довольно громко.
Рекомендации:
- Такое оборудование не может находиться в незащищенном виде.
- Для него, как правило, предусматривается отдельное помещение.
- Обязательно необходимо изолировать его для того, чтобы работа оборудования не была слышна, так как это доставить некий дискомфорт жильцам дома.
- Обязательно для его подключения нужно сделать электрическую проводку и подвести трубы из скважины.
Погружные насосы
Могут быть также вибрационные или центробежные.
Как это работает:
- Работа такого оборудования различается.
- В вибрационных насосах погружного типа процесс работы заключается в подаче воды из-за работы поршня, который находится в специальной гидравлической камере.
- Есть определенная частота вибрационных движений, которая составляет не менее 100 раз в сек.
- Благодаря такому устройству подача воды проводится под большим напором и вода легко выталкивается на поверхность.
- Вибрационные насосы предназначены для простой системы водоснабжения загородного дома.
Примечание. Стоит отметить, что производительность такого оборудования на низком уровне, что не дает возможность использовать его для промышленного производства. Кроме этого, вибрации, которые образуются в результате работы насоса способны быстро разрушить стенки скважины и ремонту такой источник уже не подлежит.
Самыми распространенными считаются центробежные погружные насосы:
- Они отличаются от предыдущих тем, что находятся внутри источника.
- Для их установки есть инструкция, которая указывает, что насос должен находится на глубине от 50-100 см от дна источника.
- Они имеют ряд преимуществ.
Преимущества погружных центробежных насосов:
- Установка такого оборудования проводится своими руками, и она довольно проста.
- Сами насосы имеют более длительный срок при постоянной эксплуатации, которые достигает 25-50 лет (все зависит от производителя и от модели).
- Работа насосов не сопровождается шумом и вибрацией.
- Они не разрушать стенки скважины.
- Производительность насосного оборудования такого типа довольно высокая и оно с различной мощностью используется для промышленного производства.
- Насосы не перегреваются, так как имеют специальный датчик, который охлаждает двигателей в случае перегрева.
- С такого не будет и когда он перегреется, сразу отключится.
- Насос имеет компактную форму конуса, которая помещается в скважину без труда.
Совет. Для прокачки скважины используют именно такие насосы.
- Средняя производительность насос центробежной работы является 3,4-3,5 м3/ч.
Совет. Если есть возможность для обустройства скважины использовать погружные насосы, то лучше всего эксплуатировать оборудования на протяжении всего года. Если же оно не будет использоваться таким образом, то его обязательно демонтируют после использования. Это даст возможность обезопасить оборудование от поломок.
Для нормальной работы нужна не только специальная автоматика на скважину, но и фильтровальное оборудование.
Особенности конструкции:
- На данный момент фильтра могут быть механическими, которые устанавливаются в скважине и не дают возможности при включении насоса проникнуть в источник подачи воды примесям и другим загрязнителям.
- Также есть автоматические, которые устанавливаются на выходе из скважины или при подходе воды к дому.
Совет. При обустройстве скважина довольно часто используют самодельные насосы, которые устанавливаются на дне конструкции.
- Насос также может устанавливаться на самом насосе. При этом оборудование начинает работать после включения насосного оборудования.
- Фильтры помогают делать воду более чистой и качественной.
Чтобы обустроить скважину, оборудование для нее и автоматические системы выбираются, основываясь на рекомендациях специалистов. На видео в этой статье показан процесс установки фильтра и насоса в конструкцию.