Схема подключения гидроаккумулятора

Скважинные насосы применяют для перекачивания питьевой воды из глубоких выработок к дому. Агрегат служит для организации систем домашнего водопровода, а также широко используется в оросительных комплексах, предназначенных для сельского хозяйства и садоводства.

Подключение насоса к скважине.

Комплект скважинного насоса

Погружные насосы для удовлетворения бытовых нужд рассчитаны на работу в скважинах Ø 75-100 мм. Модели различают по мощности, силе напора, производительности и типу привода (однофазный, трехфазный).

Стандартная комплектация перекачивающего оборудования выглядит следующим образом: насос плюс кабель электропитания.

Такой компоновки бывает достаточно, если аппарат предполагается использовать на даче для полива сада и огорода.

Для организации водоснабжения дома устройства оснащаются пультом управления и дополнительным оборудованием:

• блок автоматики;
• манометр;
• реле давления;
• гидроаккумулятор;
• обратный и сливной клапаны;
• фильтрующие элементы;
• узел защиты глубинного насоса;
• стабилизатор электрического напряжения.

Пакет управления состоит из реле и набора датчиков, контролирующих состояние установки и позволяющих осуществлять ее работу в автономном режиме без участия человека.

Мембранный аккумулятор предназначен для выравнивания силы напора системы водоснабжения.

Датчик защиты и стабилизатор напряжения поддерживают работу механизма во время аварийных ситуаций, в числе которых:

• низкий уровень воды в скважине;
• обрыв фазы;
• скачки напряжения;
• короткое замыкание;
• перегрузка или недогрузка насоса;
• перегрев двигателя.

Зачем нужен гидробак

Гидроаккумулятор всегда ставят в магистраль индивидуального водоснабжения, он работает постоянно и выполняет следующие функции:

• Сглаживает негативные последствия гидравлических ударов. При срабатывании электронасоса водный поток резко останавливается или ускоряется, при этом жидкость воздействует на трубопровод и его узлы с физическим усилием. Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения позволяет плавно накапливать и отдавать воду за счет расположенной внутри пластичной резиновой мембраны.
• Подключение гидробака уменьшает количество циклов включения и отключения скважинного или колодезного электронасоса за счет накопления жидкости, которая отдается в магистраль при использовании и поддерживает в ней давление, не давая электронасосу включаться.
• Гидроаккумуляторы создают аварийный запас воды в моменты отключения электричества или выхода насосного оборудования из строя.
• Подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения нормализует давление, позволяя избежать его резких перепадов при нестабильной работе электронасоса.

Рис. 1 Гидроаккумуляторы для водопроводных магистралей

Устройство гидробака

Устройство гидроаккумулятора не отличается сложностью, он состоит из металлического бака со встроенной грушевидной мембраной или плоской диафрагмой из резины. Диафрагма крепится поперек корпуса между его половинками, грушевидный баллон устанавливают на входе около горловины – такой тип используют для подачи воды при индивидуальном водоснабжении. В задней части металлической емкости установлен ниппель, с помощью которого в корпус гидробака закачивают воздух, подстраивая его внутреннее давление к системе.

Гидробаки выпускают для отопительных систем, горячей воды (красного цвета) и холодного водоснабжения (синий цвет). В зависимости от объема гидробака и способа монтажа различают модели с горизонтальным расположением и объемные вертикальные агрегаты, которые устанавливаются на ножках.

Горизонтальные модели небольшой емкости чаще используют в насосных станциях со встроенным центробежным электронасосом поверхностного типа и элементами автоматической системы управления. Гидробаки с вертикальным расположением используют отдельно, их удобнее монтировать при работе с погружными электронасосами. Вертикальные баки конструктивно отличаются от горизонтальных моделей: мембранная оболочка крепится в верхней и нижней части корпуса, помимо ниппеля для накачки воздуха они имеют дополнительный штуцер для его стравливания из резиновой оболочки.

При приобретении гидробака следует знать, что его полезный объем при накоплении жидкости составляет не более 30% от общего.

Рис. 2 Конструкция гидробака

Принцип работы гидробака

Обычно внутренняя груша располагается в емкости с воздухом под стандартным давлением 1,5 бар. При включении вода подается установленным в скважину электронасосом в бак, заполняя резиновую грушу – она увеличивается в объеме, сжимая воздушное пространство внутри. При достижении давления (стандарт 3 бара), равного порогу срабатывания автоматического реле, электронасос отключается, и поступление воды в линию прекращается.

При включении вода идет к потребителю под давлением, которое создает резиновая мембрана, сжатая воздухом. По достижении минимальной отметки в 1,7 бар. реле замыкает цепь питания электронасоса и происходит заполнение магистрали.

Рис.3 Пример установки гидроаккумулятора в систему водоснабжения с погружным насосом

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора в системе водоснабжения

Популярности прибора также способствовало достаточно простое внутреннее устройство. По сути, это стальной баллон из тонколистового металла, внутри которого помещена двухслойная оболочка из синтетического бутилового каучука. При заполнении оболочки водой она расширяется и увеличивается в размерах, параллельно сжимая газ или воздух, находящийся в пространстве между стенками бака и резиной.

При падении напора воды в системе водоснабжения запас жидкости в гидроаккумуляторе, давление воздуха и стягивающие силы каучуковой оболочки выдавливают часть воды в водопроводную трубу, тем самым компенсируя изменения.

Принципиальной разницы между гидроаккумуляторами большого и малого объема нет, устроены они одинаково, с небольшими отличиями в креплении резинового элемента в металлической колбе.

Если отбор воды в скважине осуществляется с глубоких меловых водоносных пластов, или температура жидкости ниже 7-8оС, на поверхности в трубах системы водоснабжения обязательно будет выделяться ранее растворенный воздух. В этом случае необходимо устанавливать в кессоне, рядом с насосным оборудованием, вертикальный вариант гидроаккумулятора, позволяющий сбрасывать часть выделившегося воздуха через дренажный клапан.

Такой вариант также предпочтителен для систем центрального водоснабжения городских квартир и систем отопления. Правда, в последнем случае прибор должен иметь специальное исполнение теплостойкой каучуковой мембраны, их легко отличитьпо красной окраске баллона.

Как выбрать объем бака?

В баке содержится запас воды во время отключения насоса, поэтому при выборе исходить нужно из показателя ее потребления — для этого суммируется средний расход жидкости в каждой точке забора. Для дома, где живут 2 человека, хватает бака на 25 л.

Указанное в технической документации значение — общий показатель для емкости, а жидкости в ней находиться будет вдвое меньше.

Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе?

Воздух при поставке в гидробаке имеет показатель давления 1,5 атм. Это настройки завода-изготовителя, от объема они не зависят.

Максимальный показатель отражен в технической документации. Он определяется характеристиками самой мембраны.

Предварительная проверка и коррекция давления

После соединения гидроаккумулятора с системой обязательно проверяют в нем давление, поскольку от этого зависит корректность работы как реле, так и системы. Наблюдать за показателем удобно с помощью манометра, который устанавливают сверху или снизу бака, где он становится элементом обвязки.

Какое давление воздуха должно быть

Давление должно обеспечивать нормальную работу всех подключенных бытовых приборов. Средний показатель составляет 1,4-2,8 атм. Здесь еще нужно учитывать наличие мембраны. Чтобы она не портилась, давление внутри системы должно немного превышать давление внутри бака, на 0,1-0,2 атм.

Давление в гидроаккумуляторе.

Это уровни для 1-этажной дачи, для 2-этажного дома давление повышается с учетом высоты самой высокой точки водозабора.

Как выбрать?

Независимо от того, где расположен насос, в скважине или колодце, гидроаккумулятор выбирают с учетом характеристик его мембраны, т. к. на нее приходится основная нагрузка.

Важную роль играет материал, из которого она изготовлена, поскольку это влияет на срок эксплуатации оборудования. Самой подходящей для мембраны считается пищевая резина.

Что касается материала корпуса, то он роли не играет. А фланец лучше выбирать из нержавеющего сплава либо оцинкованной стали.

Установка нескольких гидробаков

Некоторые пользователи сталкиваются с проблемой, как подключить дополнительный бак для линии водоснабжения, если произошло увеличение потребления или объем накопительного бака слишком мал для нормальной работы. Установка двух гидроаккумуляторов не представляет особых сложностей, их можно собрать, подключив параллельно, с использованием дополнительного переходного штуцера, гибкого шланга или обрезка водопроводной трубы.

Преимуществом системы с двумя баками является ее высокая надежность в случае, если в одном из них произойдет разрыв резиновой мембраны.

Рис. 8 Гидробак в блоке частотного управления насосами

Как выбрать гидроаккумулятор

При выборе гидроаккумулятора лучше отдать предпочтение моделям с резиновой грушей – в мембранных видах жидкость контактирует с металлическим корпусом, что может вызвать его коррозию.

Основной рабочий элемент баллонного гидробака – грушевидная мембрана, от качества которой зависит срок его службы, при этом материал корпуса играет менее важную роль, так как не контактирует с водой. Обычный материал изготовления груши – изобутированная пищевая резина, при выборе модели для наружного монтажа повышенное внимание следует обращать на фланец, к которому крепится резиновая мембрана. Предпочтение следует отдавать моделям, фланец которых сделан из толстой нержавейки или оцинкованной стали – такое изделие прослужит 10-15 лет без потери своей герметичности.

Еще одно преимущество баллонного бака – простота замены резиновой мембраны. Для этого откручивают несколько шестигранных болтов крепления фланца и снимают его вместе с оболочкой.

Рис. 9 Вертикальные гидробаки в водопроводной линии

Установка гидроаккумулятора

После приобретения подходящей модели электронасоса к скважине или колодцу и подключения его к трубопроводу, расчета объема и покупки нужного гидробака, необходимо его правильно установить. Если модель имеет большой объем и устанавливается на вертикальное ножки, стоит воспользоваться следующими рекомендациями:

• Лучше ставить объемный накопительный бак в самой высокой точке дома (чердак, второй этаж) – это позволит создать максимальное давление в водопроводной линии.
• Пол в помещении должен быть ровным, влажность не должна превышать установленные нормы во избежание коррозии оцинкованного фланца и поверхности бака.
• Устройство лучше подключать при помощи гибкого напорного шланга в оплетке из нержавейки и диаметром накидных гаек в один дюйм, выполненных из латуни. Следует избегать шлангов для подачи с алюминиевой оплеткой и монтажными муфтами из дешевого силумина – хрупкого сплава алюминия с кремнием.

Рис. 10 Схема подключения гидроаккумулятора для индивидуальных систем водоснабжения

Обвязка расширительного бака

Перед тем, как подключить гидроаккумулятор для систем индивидуального водоснабжения, готовят комплектующие: автоматические приборы, фильтры и переходные муфты для подсоединения труб ПНД. После подсоединения электронасоса к водопроводу из ПНД при помощи переходных пластиковых муфт и размещения его в скважине, дальнейшие работы по сборке проводят в следующей последовательности:

1. На выходе водопроводной трубы из насоса устанавливают шаровый кран и фильтр грубой очистки для удаления песка из воды.
2. После фильтра устанавливают тройник с диаметром отверстий, подходящих для подключения автоматики. В его верхний отвод вкручивают переходную муфту для подключения реле.
3. Для присоединения к электронасосу реле давления и манометра применяется стандартный пятивходовой штуцер, который подключают к тройнику при помощи переходника.
4. На выходе штуцера с наружной резьбой диаметром 1 дюйм устанавливают шаровый кран с накидной гайкой – это позволит производить ремонт и замену узлов, не сливая воду из всей водопроводной магистрали.
5. К выходному отверстию штуцера с внутренней резьбой 1 дюйм при помощи гибкой подводки присоединяют гидроаккумулятор.
6. Далее в пятивыводной штуцер устанавливают манометр и реле давления, в тройник вкручивают реле сухого хода.
7. В конце подключают электрический кабель питания к реле – монтаж автоматики на этом можно считать законченным.

Многие предпочитают устанавливать всю автоматику с помощью соединительных штуцеров непосредственно на выходе гидроаккумулятора – такая методика не требует подводного шланга.

Рис. 11 Как установить гидроаккумулятор в линию

Гидробак является основным узлом в автоматических системах управления электронасосами, необходимым для снижения нагрузки на водопроводную магистраль и уменьшения циклов срабатывания насосного оборудования. Его соединение с трубопроводом и настройку довольно просто сделать своими руками при использовании простейшего сантехнического инструмента. Для правильного выбора расширительного бака можно использовать не слишком сложную формулу или определить его параметры приблизительно в зависимости от объема подачи или мощности насосного оборудования.

Выбор мембранного бака со знанием дела

Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.

Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.

Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец

Особое внимание при выборе устройства стоит сосредоточить на фланце, который, как правило, изготавливают из оцинкованного металла. Толщина этого металла очень важна. При его толщине всего в 1 мм срок эксплуатации изделия составит не больше 1,5 года, так как в металле фланца непременно образуется прореха, которая выведет из строя всё устройство.

При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.

Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.

Подключение гидроаккумулятора к контуру водоснабжения

Как стало понятно из всего написанного выше, мембранный бак – это не просто ёмкость с водой. Это специальное устройство, вовлеченное в непрерывный рабочий процесс. Поэтому и процедура его установки совсем не так проста, как это может показаться. Закреплять его следует очень тщательно, учитывая факторы вибрации и шума.

Необходимо закреплять гидроаккумулятор на поверхности с помощью резиновых прокладок, чтобы уменьшить уровень шума при его работе и сократить влияние вибраций на само устройство

К полу его крепят с применение резиновых прокладок, а к трубопроводу – с помощью переходников из резины. И ещё следует учесть, что диаметр подводки не может уменьшаться на выходе гидросистемы.

С новым баком следует обращаться особенно осторожно, заполняя его водой под слабым напором. Мембрана от долгого хранения могла слежаться. Резкая струя воды может её повредить и даже полностью вывести из строя. Правильнее удалить из груши мембраны весь воздух до того, как вы приступите к заполнению её водой. Место для установки гидроаккумулятора должно быть выбрано с учетом его доступности.

Процесс подключения гидроаккумулятора производится в стандартной последовательности:

Галерея изображений Фото из Шаг 1: Ввод водопровода через цоколь или фундамент Шаг 2: Ввод силового кабеля погружного электронасоса Шаг 3: Настройка гидроаккумулятора после сборки линии Шаг 4: Подсоединение гидробака к системе водоснабжения Шаг 5: Расположение второго гидробака в кессоне Шаг 6: Установка манометра для второго гидроаккумулятора Шаг 7: Обратный клапан гидробака для ветки на полив Шаг 8: Сливной кран водопроводной линии для полива

Подключение скважинного насоса без вспомогательного оборудования

Способ подсоединения устройства без дополнительного оборудования допускает его краткосрочную работу под строгим контролем пользователя. Такая схема подключения скважинного насоса объясняет сам принцип запуска агрегата и не может служить эталоном для постоянного применения.

Последовательность действий:

1. Перед сборкой конструкции необходимо проверить работу электродвигателя. Для этого на 10 секунд подсоединить его к сети и убедиться в отсутствии посторонних звуков.
2. Низ обсадной трубы оборудовать фильтром грубой очистки.
3. Через проушины в корпусе с помощью стального троса присоединить механизм к фланцу оголовка.
4. На всасывающий трубопровод с расстоянием 1-7 м от насоса установить обратный клапан.
5. Подсоединить питающий кабель.
6. Аккуратно, без рывков опустить устройство в скважину до касания с грунтом. Затем плавно поднять на высоту 1 м от дна выработки и зафиксировать.
7. Включить прибор в штепсельную розетку, соединенную с шиной заземления дома.

Подключение скважинного насоса к электропитанию с блоком управления блоком автоматики

Схема подключение скважинного насоса к электропитанию с блоком управления (автоматики).

Блок управления предназначен для контроля работы погружных насосов без участия пользователя. Комплектность шкафа варьируется в зависимости от выбранной модели и завода изготовителя.

Стандартный набор состоит из следующих элементов:

• контактор с тепловым регулятором;
• индикаторные лампы;
• реле «сухого хода»;
• узел контроля уровня напряжения;
• пусковое защитное устройство «плавный пуск»;
• прерыватель цепи питания;
• клеммы для подсоединения датчиков и погружного насоса к автоматике;
• двухпозиционный автомат;
• кабельные вводы.

Исходя из списка оборудования можно сделать вывод, что монтаж шкафа необходимо доверить специалистам, которые подключат все датчики и отрегулируют работу перекачивающего оборудования.

Подключение скважинного насоса к электропитанию через реле давления

Датчик давления имеет гидравлическую и электрическую составляющие. Мембрана в корпусе прибора находится в непосредственном контакте с водной средой и управляет переключающими контактами.

Если сила напора в системе соответствует норме, то соединение автомата замкнуто и насос качает жидкость. При превышении верхней границы установленного диапазона питание прекращается, двигатель останавливается и подача воды происходит из расширительной емкости гидроаккумулятора.

Схема подключения

Для корректной работы прибора, во избежание резких скачков давления в момент включения перекачивающего устройства установку реле производят с помощью штуцера, расположенного за выпускным патрубком расширительной емкости.

Схема подключение скважинного насоса к электропитанию через реле давления.

Перед устройством должно находиться все дополнительное оборудование:

• обратный и сливной клапан (дренаж);
• запорная арматура;
• фильтрующие картриджи;
• всасывающий трубопровод.

Для подключения электропитания снимают пластиковый корпус. Под крышкой находится 3 контакта: заземление, ввод и клемма подключения насоса. Кабель заводят с тыльной стороны прибора, зачищают концы, подносят к зажимам, закручивают гайки.

Запускают двигатель и проверяют работу прибора. Если заводские настройки соответствуют требованиям, то монтируют крышку и продолжают эксплуатацию агрегата.

Схема смешанного подключения блока автоматики и реле давления

При одновременном подключении блока управления и реле давления первым монтируют шкаф с автоматикой.

Требования безопасности, которые необходимо соблюдать при подключении исполнительного оборудования:

1. Перед установкой ящика нужно убедиться, что напряжение электросети и мощность двигателя соответствуют рекомендуемым ограничительным характеристикам ПЗУ (пускозащитное устройство).
2. При монтаже корпуса использовать предусмотренные изготовителем отверстия. Подсоединяя детали к блоку, будьте осторожны при работе с инструментом, чтобы не повредить расположенные внутри платы и датчики.
3. В процессе сборки электрических конструкций пользуйтесь схемами, размещенными на наклейках корпуса или в паспорте блока. Избегайте попадания в зону монтажа пластиковых или металлических предметов (стружка, изоляция, шайбы и пр.).
4. При необходимости подмены каких-либо деталей нужно использовать компоненты того же производителя и с теми же техническими характеристиками.

После визуального осмотра шкафа, проверки комплектности и правильности соединения узлов автоматики приступают к установке реле давления.

Схема подключение реле давления и блока автоматики.

Схема подключения реле давления РД5 и защиты LP 3

Датчик защиты LP/3 применяется в автономных системах водоснабжения и служит для отключения оборудования при отсутствии ресурса в подводящих магистралях. При этом срабатывание происходит в процессе открытого водозабора при падении силы напора ниже установленной границы. В результате предотвращается риск поломки агрегата в случае работы механизма без воды («сухого хода»).

Автомат является двухконтактным реле коммутации цепей электропитания, срабатывающим при изменении режима подачи воды. В начальном положении группа контактов прибора разомкнута.

Для запуска датчика необходимо нажать кнопку на корпусе и удерживать ее 3-5 секунд в этом положении. Происходит соединение с цепью, и контроллер не препятствует работе насоса. В случае снижения давления жидкости до 0,05 бар (заводская настройка) регулирующее устройство приостанавливает работу оборудования.

Схема подключения реле давления РД5 и защиты LP 3

Датчик подсоединяется к напорной магистрали после реле давления и перед первым сантехническим прибором. Место установки регулятора должно гарантировать свободный доступ для настройки и обслуживания.

Монтаж электрической части автомата выполняют только на отключенном оборудовании. Подсоединение кабеля проводят в строгом соответствии приведенной схеме (см. паспорт).

Если значение рабочего тока насоса больше 10 А, то реле рекомендуется устанавливать через магнитный пускатель. Запрещается использование прибора без защитного кожуха и в помещениях с высокой влажностью. Наличие заземляющей шины обязательно.

Регулировка границ срабатывания должна проводиться в следующем порядке:

• отключить датчик от электросети;
• снять защитный кожух;
• вращением гайки малой пружины увеличиваем или снижаем порог запуска насоса;
• накручивая или ослабляя большую пружину, регулируем отключение агрегата по «сухому ходу».

Реле давления устанавливают перед датчиком защиты и после гидроаккумулятора в предназначенное и подготовленное на заводе отверстие. Электрическую часть подключают при отсоединенном питании к клеммам, расположенным под крышкой прибора.

Начальную настройку приспособления выполняет производитель оборудования. Если по каким-либо причинам она не соответствует местным условиям, то можно провести регулировку самостоятельно.

Для этого снимаем кожух датчика и при помощи гаек на большой и малой пружинах регулируем параметры включения и отключения насоса. Всю процедуру настройки автомата на заданное давление выполняют с использованием манометра, входящего в комплект поставляемого оборудования.