После завершения всех монтажных работ установка будет успешно окончена. Правильная установка системы защиты существенно снизит риск повреждения насоса, что позволит избежать непредвиденных аварий в системе водоснабжения.
Защита от сухого хода: выбор, подключение, настройка, принцип работы
Сухой ход насоса — это термин, обозначающий его функционирование без подачи воды, что может происходить по самым различным причинам. Важно отметить, что хотя расход энергии в этом состоянии — это проблема, гораздо серьезнее последствия перегрева и быстрого износа оборудования, поскольку вода играет критическую роль в его смазке и охлаждении.
Оглавление:
Существуют различные причины резкого падения давления воды в системе:
- Неправильная установка оборудования. Иногда насос может быть излишне мощным для конкретной скважины или установлен слишком высоко по сравнению с динамическим уровнем воды в скважине.
- Засоры в откачивающей линии.
- Нарушение герметичности в трубопроводе.
- Падение напора воды. Если насос не защищен от сухого хода, его работа может быстро привести к перегреву и поломке.
- Перекачивание воды из накопительного бака. Когда уровень воды в баке опускается до критического значения, насос продолжает работать без жидкости.
Принцип работы реле защиты от сухого хода
Реле — это устройство, которое контролирует давление внутри водопровода. При слишком низком уровне давления оно мгновенно отключает насос, размыкая электрическую цепь питания.
Конструкция устройства включает в себя:
- Мембрану. Она представляет собой стенку внутренней камеры реле, которая изгибается под воздействием давления.
- Контакты. Эти элементы отвечают за замыкание или размыкание цепи питания насосного двигателя.
- Пружину. Степень её сжатия определяет порог срабатывания предохранителя (обычно на заводе она настраивается в диапазоне от 0,1 до 0,6 атмосфер).
Реле обычно устанавливается на поверхности, которая должна быть сухой, однако существующие на рынке модели с герметичным корпусом могут монтироваться под водой, например, в скважинах.
Работа реле защиты от сухого хода основывается на следующих принципах:
- При нормальном давлении в системе мембрана опускается, замыкая контакты. Это обеспечивает беспрепятственный поток электричества в цепи для функционирования насоса.
- Если давление понижается или полностью исчезает, мембрана разгибается, что приводит к размыканию электрической цепи. В результате насос мгновенно останавливается, и его можно вновь запустить только вручную, предварительно наполнив машину водой.
Датчики давления имеют более широкий диапазон работы, реагируя на понижение давления от одного бара. Обычно такие устройства используются в сантехнических системах с насосами для центрального водоснабжения или для пожаротушения.
Кроме реле существуют и другие устройства для предотвращения работы насоса без воды:
- Поплавок. Это устройство служит для защиты от сухого хода, когда вода перекачивается из емкости или колодца. Поплавок контролирует уровень воды и реагирует на него. Некоторые модели реагируют только на уровень заполнения, тогда как более подходящие следят за уровнем осушения. Проблема с такими устройствами заключается в том, что они не всегда могут быть установлены в ограниченном пространстве, как например, в скважине.
- Реле уровня. Это более современные приборы, которые могут мониторить уровень воды на нескольких точках. Когда уровень воды падает ниже контрольной точки, расположенной выше точки установки насоса, реле посылает сигнал для его отключения. После возврата уровня воды к норме насос автоматически перезапустится. Эти устройства в основном устанавливаются в помещениях и отличаются высокой надежностью. Они идеально подходят для откачивания воды из резервуаров.
Определение сухого хода насоса
Сухим ходом называют состояние, когда насос продолжает функционировать, даже если в нем нет воды. Это часто наблюдается в частных домах, где источник водоснабжения может испытывать временные перебои.
Причинами отсутствия воды могут быть:
- Полное истощение источника (колодца или скважины);
- Перебои в подаче воды из централизованного водопровода;
- Засоры в водопроводных трубах;
- Проблемы с герметичностью трубопровода;
- Недостаточный уровень воды.
Несмотря на то, что сухой ход может показаться безобидным, он может привести к серьезным последствиям для насоса:
- Необоснованная трата электричества;
- Перегрев может вызвать выход из строя как самого насоса, так и его двигателя.
Таким образом, использование насоса без установленной системы контроля уровня воды крайне нежелательно, так как это может привести к неприятным последствиям, включая повреждение оборудования.
Виды защиты от сухого хода
Существует несколько методов защиты, которые различаются по способу установки и затратам. Выделяют три основных типа:
- Реле защиты от сухого хода;
- Устройства контроля уровня воды;
- Датчики уровня воды.
Все они предназначены для отключения работы насоса в нужный момент.
В следующем разделе подробно рассматриваются все виды.
Датчик сухого хода для насоса: принцип работы
Разные ситуации могут привести к отсутствию воды в системе — это может быть исчерпание скважины, повреждение всасывающего шланга или засорение фильтров.
Для предотвращения таких неприятностей применяется специальный защитный датчик, который называется реле сухого хода. В современных насосных системах такой прибор зачастую включен в заводскую комплектацию. Но большинство недорогих насосов не имеют встроенной защиты.
Сегодня на рынке представлено несколько модификаций таких защитных устройств. Стандартные модели датчиков защиты от сухого хода включают в себя:
- Мембрану, которая установлена внутри корпуса реле.
- Контакты, автоматически размыкающиеся при снижении давления в водопроводной системе ниже установленного порога.
- Регулировочную пружину, с помощью которой устанавливаются пределы срабатывания датчика.
Когда давление в системе в норме, мембрана прогибается под его действием, замыкая электрические контакты. В этом режиме насос работает. Но когда давление понижается ниже допустимого, мембрана разгибается, размыкая контакты и отключая подачу электричества к двигателю насоса. Для повторного включения насоса необходимо сначала наполнить систему водой, создавая необходимое давление внутри датчика. Порог срабатывания настраивается с помощью пружины и может находиться в пределах 1 атмосферы.
Датчики уровня воды
В любой ситуации, приводящей к сухому ходу насоса, либо поток воды недостаточен, либо полностью отсутствует. Существуют устройства, которые способны отслеживать такие изменения — реле и контроллеры потока воды. Реле или датчики потока являются электромеханическими устройствами, тогда как контроллеры — это электронные устройства.
Датчики потока бывают двух типов — лепестковые и турбинные. Лепестковые датчики имеют гибкую пластину, которая располагается в трубопроводе. При отсутствии воды эта плоская деталь отклоняется, и срабатывают контакты, которые отключают питание насоса.
Так выглядят лепестковые датчики потока: Устройство лепесткового датчика Устройство турбинного датчика потока воды Датчик потока для системы водоснабжения Виды и параметры датчиков потока для насоса.
Турбинные датчики потока более сложны в конструкции. Их основа — небольшая турбина с электромагнитом, расположенным в роторе. Если вода или газ циркулируют, турбина вращается, создавая электромагнитное поле, преобразующееся в импульсы, которые электроника считывает. В зависимости от количества сигналов насос включается или выключается.
Контролеры потока
Эти устройства совмещают функции защиты от сухого хода и реле давления воды. Некоторые модели могут дополнительно обеспечиваться встроенным манометром и обратным клапаном. Такие устройства принято называть электронными реле давления. Хотя они не относятся к дешевым решениям, они гарантируют высокую степень защиты, так как отслеживают несколько параметров одновременно, обеспечивая необходимое давление в системе и отключая насос при недостаточном потоке воды.
| Название | Функции | Параметры срабатывания защиты от сухого хода | Подсоединительные размеры | Страна/производитель | Цена |
|---|---|---|---|---|---|
| BRIO 2000M Italtecnica | Реле давления + датчик потока | 7-15 секунд | 1″ (25 мм) | Италия | 45$ |
| АКВАРОБОТ ТУРБИПРЕСС | Реле давления + реле потока | 0,5 л/мин | 1″ (25 мм) | 75$ | |
| AL-KO | Реле давления + обратный клапан + защита от сухого хода | 45 секунд | 1″ (25 мм) | Германия | 68$ |
| Блок автоматики Джилекс | Реле давления + защиту от холостого хода + манометр | 1″ (25 мм) | Россия | 38$ | |
| Блок автоматики Aquario | Реле давления + защиту от холостого хода + манометр + обратный клапан | 1″ (25 мм) | Италия | 50$ |
Также рекомендуем ознакомиться со статьей, посвященной тому, как отмыть чугунную ванну в домашних условиях.
При использовании блока автоматики установка гидроаккумулятора становится излишней. Система будет отрабатывать по расходу — например, при открытии крана или включении бытовой техники. Однако если разница в напоре будет значительной, потребуются и гидроаккумулятор, и реле давления. Дело в том, что порог отключения насоса в системе не поддается регулировке.
Насос остановится только тогда, когда создаст максимальное давление. Если насос выбран с большим запасом по напору, это может привести к избыточному давлению (норма — не более 3-4 атмосфер; все, что выше, приведет к преждевременному износу системы). Поэтому после блока автоматики желательно установить реле давления и гидроаккумулятор, что позволяет функционально регулировать давление, при котором насос выключается.
Эти датчики можно монтировать в колодцах, скважинах и накопительных баках. Их целесообразно использовать с погружными насосами, хотя они также совместимы и с поверхностными. Датчики классифицируются на поплавковые и электронные.
Устройства контроля потока воды
В любом случае, если насос работает в режиме сухого хода, это означает, что поток воды недостаточен или вовсе отсутствует. Для решения этой проблемы существуют устройства контроля — реле и контроллеры потока воды. Реле или датчики потока являются электромеханическими системами, контроллеры же работают на основе электронных технологий.
Реле (датчики) потока
Датчики потока бывают двух основных типов: лепестковые и турбинные. Лепестковые датчики имеют гибкую пластину, расположенную в трубопроводе, и когда поток воды прекращается, эта пластина перемещается, замыкая контакты и отключая насос.
Так выглядят лепестковые датчики потока 
Устройство лепесткового датчика 
Устройство турбинного датчика потока воды 
Датчик потока воды для водопровода 
Виды и параметры датчиков потока воды для насоса
Турбинные датчики имеют более сложную конструкцию. Их основа представляет собой небольшую турбину, в роторе которой располагается электромагнит. Когда через устройство проходит поток воды или газа, турбина вращается, создавая электромагнитное поле, которое преобразуется в импульсы, считываемые датчиком. В зависимости от количества полученных импульсов осуществляется включение или отключение насоса.
Контролеры потока
Эти устройства выполняют две важные функции: защиту от сухого хода и реле давления воды. Некоторые современные модели даже снабжены встроенным манометром и обратным клапаном. Такие контролеры также называют электронными реле давления. Хотя они и стоят недешево, обеспечивают качественную защиту, правильно контролируя несколько параметров, что дает возможность поддерживать необходимое давление в системе и отключать насос в случае недостаточного потока воды.
| Название | Функции | Параметры срабатывания защиты от сухого хода | Подсоединительные размеры | Страна/производитель | Цена |
|---|---|---|---|---|---|
| BRIO 2000M Italtecnica | Реле давления + датчик потока | 7-15 секунд | 1″ (25 мм) | Италия | 45$ |
| АКВАРОБОТ ТУРБИПРЕСС | Реле давления + реле потока | 0,5 л/мин | 1″ (25 мм) | 75$ | |
| AL-KO | Реле давления + обратный клапан + защита от сухого хода | 45 секунд | 1″ (25 мм) | Германия | 68$ |
| Блок автоматики Джилекс | Реле давления + защиту от холостого хода + манометр | 1″ (25 мм) | Россия | 38$ | |
| Блок автоматики Aquario | Реле давления + защиту от холостого хода + манометр + обратный клапан | 1″ (25 мм) | Италия | 50$ |
Датчики уровня воды
Эти датчики могут быть установлены в колодцах, скважинах и накопительных баках. Их целесообразно использовать с погружными насосами, хотя и с поверхностными насосами они также совместимы. Датчики уровня разделяются на поплавковые и электронные.
Поплавковые
Существуют два типа датчиков уровня воды — для контроля заполнения емкости (для предотвращения перелива) и для контроля опорожнения (для защиты от сухого хода). Последний надобен, если необходимо отслеживать уровень воды в скважине, в то время как первый подходит для наполнения бассейнов. Некоторые модели могут функционировать в обеих ролях, в зависимости от конфигурации подключения (подробности обычно указаны в инструкции).
Принцип работы поплавка, предназначенного для защиты от сухого хода, достаточно прост: пока уровень воды остается в норме, поплавок находится в верхнем положении, нажимая на кнопку, и насос может работать. Как только уровень воды значительно снижается, поплавок опускается, размыкая цепь питания насоса, и его работа прекращается до тех пор, пока уровень не достигнет безопасного значения. Для введения защиты от сухого хода поплавок подключается к фазному проводу.
Реле контроля уровня
Эти устройства могут отслеживать не только минимальный уровень воды и предотвращать сухой ход в колодцах или резервуарах, но и контролировать переполнение, что особенно актуально при наличии накопительных емкостей, из которых подача воды осуществляется в дом или в бассейн.
Электроды опускаются в воду, и число этих электродов зависит от необходимых параметров контроля. Если задача стоит в том, чтобы следить за достаточным уровня воды, то достаточно установить два датчика: первый — на минимально возможном уровне, второй — немного выше. Устройство работает на основе электропроводности воды. Пока оба электрода погружены в воду, между ними протекает небольшой ток, означающий, что уровня воды достаточно. Если ток исчезает, это указывает на то, что уровень воды опустился ниже первого датчика. В результате цепь питания насоса размыкается, и насос останавливается.
Это основные способы защиты насоса от сухого хода в системах водоснабжения частных домов. Также существуют частотные преобразователи, однако их стоимость значительно выше, и целесообразность их применения оправдана только в крупных системах с мощными насосами, где они быстро окупаются за счёт экономии электроэнергии.
Инструменты и материалы
Перед началом монтажа необходимо подготовить набор материалов и приобрести требуемые инструменты:
- Реле, которое будет использоваться в качестве основного устройства;
- Нож для зачистки контактов;
- Несколько различных по размеру отверток;
- Электрические провода;
- Ключи, подходящие для монтажа на магистралях;
- Герметизирующие средства.
Основные инструменты, скорее всего, уже имеются у вас с предыдущих работ. Таким образом, достаточно будет докупить недостающие и обязательные компоненты для старта монтажных работ.
Инструкция по установке
Если внимательно разобраться в процессе, алгоритм установки окажется довольно простым.
Порядок монтажа защиты от сухого хода включает в себя следующие этапы:
- Подключение реле к трубопроводным магистралям;
- Тщательная герметизация соединений на подключаемых участках;
- Снятие защитного кожуха с реле;
- Подключение насосов к электрическим клеммам;
- Обеспечение заземления;
- Настройка чувствительности реле;
- Проверка работоспособности всей системы.
После завершения всех этапов монтажа установка будет считаться законченной. Правильно смонтированная защита надёжно обеспечит безопасность насоса, что позволит избежать неожиданных поломок и аварий в системе водоснабжения.
