Датчик сухого хода для насоса. Принцип работы, устройство и можно ли без него обойтись

Принцип действия, конструкция и правила установки реле сухого хода для насоса. Основные виды датчиков для защиты насосного оборудования от сухого хода.

Последние отзывы

  • Дмитрий, 16 июля 2021 г.

    Отзыв о HAMMER AP3.0

    Хорошее качество сборки, простота установки и настройки, свою функцию выполняет, короче говоря всё гуд ?

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 насосЧтобы 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.

Датчик сухого хода насоса. Принцип работы

Работа насоса при отсутствии воды называется сухим ходом. 

  • Датчик сухого хода насоса. Принцип работы
  • Как можно защитить насос от сухого хода
  • Датчик сухого хода для насоса: виды и принцип работы
  • Общий принцип работы устройства
  • Что учесть в выборе датчика?
  • Подключение реле сухого хода
  • Настройка контроллера
  • В каких случаях не стоит использовать защиту от сухого хода?
  • Как подключить датчик сухого хода: видео
  • Источники:

Что такое сухой ход насоса - фотография 2

Если при отсутствии воды насос будет работать, он перегреется и сгорит — перекачиваемая вода используется для его охлаждения. 

Сухой ход насоса

Сухой ход насоса — это такое состояние, при котором насос работает вхолостую, без воды. В таком состоянии насос быстро перегревается и в считанные минуты может выйти из строя. Для обеспечения безопасной работы насоса было придумано реле защиты от сухого хода.

Давайте вкратце рассмотрим, чем может быть вызван, сухой ход насоса:

  1. Когда неправильно выбрана мощность насоса — например, выбран насос с большой производительностью, который выкачивает всю воду из скважины.
  2. Когда в скважине естественным образом понизился уровень воды.
  3. Негерметичность водонапорной трубы.

Почему необходимо защищать насос

В процессе работы электрического насоса бывает, что жидкость перестаёт поступать в трубопровод. Это может произойти в случае, когда оборудование перекачивает воду из любого источника – колодца, резервуара, водоёма, дренажной системы. В результате насосная станция будет работать на холостом ходу.

Отсутствие жидкости не только неоправданно бесполезным расходом электричества. Это очень опасно из-за перегрева и деформации рабочих элементов насоса. В большинстве случаев повреждения критические, а испорченные детали подлежат замене.

Электрический двигатель насоса также подвергается негативному воздействию тепла. При выраженном перегреве он может перегореть, что сделает систему водоснабжения полностью нефункционирующей. Покупка нового насоса влечёт дополнительные финансовые расходы, что не очень приятно.

Поэтому жидкость, которая перекачивается системой водоснабжения, выполняет важные функции. Она охлаждает нагретые трением поверхности и смазывает их, снижая преодолеваемое усилие.

Реле-датчик сухого хода

Реле-датчик сухого хода Источник abo.ua

Причины возникновения холостого хода:

  • Установлен слишком мощный насос. Он перекачивает много воды, в результате чего источник не успевает самовосстановиться и обеспечить необходимый объем жидкости. 
  • Заборные элементы системы загрязнены илом, песком или другими предметами. 
  • Вода в источнике находится ниже уровня установки насоса. 
  • Нарушена герметичность трубопроводов из-за их неправильно выполненного монтажа. 
  • Насос функционирует при низком давлении в системе. 
  • Забор осуществляется из источника, где происходят периодические перебои подачи воды (централизованные системы, накопительные резервуары). 

Конструкция и особенности функционирования защиты

Современные насосные станции продаются с встроенными реле сухого хода. Но бюджетные модели часто лишены подобной защиты. Поэтому они дополнительно оснащаются устройствами, которые состоят из следующих деталей:

  • мембрана (находится внутри корпуса); 
  • размыкающие контакты (регулируют включение и выключение устройства при изменении давления в системе); 
  • регулирующая пружина (задаются параметры срабатывания автоматической защиты). 
Конструкция устройства

Конструкция устройства Источник kubanteplo.ru

Реле сухого хода для насоса, принцип работы которого довольно прост, функционирует благодаря деформации мембраны. При нормальном давлении в системе и оптимальном водном потоке она выгибается, что приводит к замыканию контактов. В результате электричество движется по цепи, обеспечивая бесперебойную работу системы.

При снижении скорости потока воды или при её отсутствии происходит распрямление мембраны. Это приводит к размыканию контактов и отсутствию электричества. Датчик сухого хода для насоса мгновенно останавливает его работу. Возобновление функционирования происходит в ручном режиме пользователем после заполнения источника жидкостью в необходимом объёме.

Как работают защитные устройства

Многие защитные механизмы сопрягаются с автоматикой, отвечающей за управление перекачивающего оборудования. Принцип работы датчика сухого хода для скважинного насоса: он «считывает» рабочие параметры, чтобы впоследствии были внесены коррективы по объему подачи воды, отслеживает состояния — включился или отключился агрегат. Устанавливаемые датчики или реле — сигнализаторы, отслеживающие состояние жидкости. Для определения недостатка воды существует несколько способов, что зависит от устанавливаемого датчика.

Манометры, например, фиксируют уровень давления. Если достигнут пороговый уровень, то детектор сигнализирует об этом контроллеру, и тот тормозит работу перекачивающего оборудования. Сам датчик при этом продолжает функционировать, исполняя роль манометра. Когда уровень давления стабилизируется, он, посредством управляющего контроллера, подаст сигнал о возобновлении работы насоса.

Чтобы точнее определять уровень обслуживаемой жидкости, используют мультифункциональные реле, подключаемые сразу к нескольким детекторам.

Типы приборов

Контроль функционирования насоса применяют разные виды реле сухого хода. Приборы могут использовать для получения данных силу движения жидкости, ее высоту уровня или напор. То есть, если давление отвечает норме, то прибор включится, если давление падает до определенного значения, то насосный агрегат отключится.

Требуется понимание того, что если датчик срабатывает от давления, то вероятно появление ситуации, когда вода после того, как ее закачали в систему, начинает расходоваться то требуемый напор не может быть достигнут. В итоге, защита будет периодически отключаться, хотя сложностей с забором воды не возникает, именно поэтому при приобретении требуется учесть предельный напор.

Поплавковый выключатель

Поплавковый выключатель – это наиболее простой и дешевый способ защитить насос от перегрева и поломки при работе «всухую». Преимущество устройства заключается в том, что его можно использовать в качестве датчика уровня рабочей среды и как исполнительный элемент.

Устанавливают выключатели в емкости, скважины, резервуары и используют в управлении бытовых и промышленных насосов в водопроводных, канализационных магистралях. Нужный уровень срабатывания выключателя устанавливается длиной троса.

В одну емкость можно поместить несколько поплавковых выключателей, каждый из которых будет выполнять отдельную функцию по управлению основным или резервным помповым оборудованием.

Поплавковые датчики сухого хода бывают легкими и тяжелыми. Первые используются для подачи и отвода воды, вторые – в канализации и дренажных трубопроводах.

Поплавковый выключатель MS-1.

Поплавковый выключатель для насоса MS-1

Для корректной работы устройства необходим минимальный диаметр колодца – 40 см. Эта особенность не позволяет считать поплавковые выключатели универсальным средством защиты помпы от работы «всухую».

Защита скважинного насоса от сухого хода

Для защиты погружных насосов обычно применяются размыкатели-поплавки.

Этот прибор состоит из герметичного корпуса, в который помещён свободно перемещающийся стальной шарик и контакты-размыкатели тока. Датчик-поплавок подключается к разрыву питающей электроцепи, точно также, как и поверхностные модификации. Поплавок опускается в воду вместе с погружным насосом, с которым он соединён тросом.

Поскольку такой прибор легче воды, что можно уже понять из названия «поплавок», он всегда стремится всплыть, но тросик не даёт ему это сделать. Поэтому датчик пребывает под таким наклоном, что шарик давит на рычажок замыкателя электроконтактов.

В этом положении оборудование спокойно включается и функционирует. Но когда уровень воды опускается ниже расположения насоса, прибор свободно повисает на крепёжном тросике, и шарик перекатывается на другую сторону корпуса, освобождая подпружиненный рычажок. Контакт размыкается, и подача электричества к двигателю блокируется.

Кроме поплавковых реле, для скважинных модификаций насосов используются и обычные, поверхностные реле. Сравнительно недавно на рынке появились также электронные приборы, отслеживающие изменение уровня воды внутри скважины, и автоматически отключающие подачу электричества насосу.

Защита от сухого хода насоса

Обнаружили, что в скважине упал водяной уровень — необходимо действовать особым образом, т.к. поскольку нет места, поплавковый коммутатор установить нельзя, а другие способы, кроме как применить электронный регулятор уровня воды, тоже не применишь. Суть его состоит в защищающей функции гидроаппарата от работы всухую, а также контроле заполнения резервуара водой.

Но есть один нюанс. Сила помпы при подключении электронного регулятора уровня жидкости должна быть не более 550 Вт. В случае, когда мощность помпы больше, чем 550 Вт, то лучше применить реле или магнитный пускатель.

Пример электронного регулятора уровня водыПример электронного регулятора уровня водыИсточник https://sovko.tomsk.ru

Методика выполнения монтажных работ

Датчик сухого хода устанавливается следующим образом:

  1. Защита от холостого хода обязательно монтируется вместе с датчиком, измеряющим показатели давления. Схема подключения устройств выбирается в соответствии с рекомендациями, наведёнными в инструкции от производителя. 
  2. Выбирают участок системы, где будет осуществляться монтаж прибора. Специалисты рекомендуют делать это на трубопроводе, выходящему из насоса. Реле должно находиться после датчика давления. 
  3. На участке, где планируется осуществлять монтаж защитного устройства, устанавливают тройник-фитинг. 
  4. Из трубопровода, на котором происходит установка, сливается вода. С прибора снимают крышку и вкладыш, присоединяют его к фитингу. Резьбу обязательно уплотняют при помощи сантехнической ленты. 
  5. В кабеле, который питает насос, выполняют разрыв. В данный участок вставляется защитное реле. Когда контакты датчика размыкаются, прекращается подача электрического тока, что приводит к отключению насоса. 

Этапы монтажа защитного реле подробно описаны в следующем видео:

Видео описание

Этапы монтажа защитного реле подробно описаны в следующем видео:

█ Реле ДАВЛЕНИЯ и Реле СУХОГО ХОДА. Как подключить НАСОСНУЮ СТАНЦИЮ / water well, Часть 8.█ Реле ДАВЛЕНИЯ и Реле СУХОГО ХОДА. Как подключить НАСОСНУЮ СТАНЦИЮ / water well, Часть 8.

Защитное реле давления

Устройство представляет собой обычное реле давления, оснащенное дополнительной защитой от холостого хода при снижении давления ниже заводских установок.

Это реле давления управляет включением и отключением поверхностного или скважинного насоса, если схема трубопровода включает гидроаккумулятор или предусмотрено подключение к насосной станции автоматической. Реле срабатывает при 0,4-0,6 атмосфер. Этот параметр выставляется на заводе-изготовителе, и изменить его нельзя.

Если колебания давления внутри трубопроводной магистрали находятся в заданных пределах, то реле давления не срабатывает и помпа работает в штатном режиме. При падении давления до установленных величин, что случается при отсутствии воды, срабатывает датчик сухого хода, размыкаются контакты, питающие цепь, и устройство для напорного перемещения жидкости выключается.

Схема подключения к глубинному насосу реле давления воды.

Схема подключения к глубинному насосу реле давления воды

Процесс запуска помпы осуществляется только вручную посредством нажатия рычага. Перед этим определяют и устраняют причину остановки двигателя. Обязательное условие во время запуска – наполнение насоса водой.

Настройка автоматики

Защита от сухого хода насоса включается в зависимости от заданных пользователем показателей давления внутри системы. Чтобы задать параметры функционирования устройств, присутствует специальный регулировочный винт. Он соединяется с пружиной, которая изменяет силу натяжения при его повороте в определённую сторону. Именно при помощи винта пользователь задаёт показатели давления, при которых будет происходить размыкание электрических контактов и прекращение работы насоса.

Большинство моделей имеют стандартные настройки. Нижняя граница составляет 1,42 бар, верхняя – 2,84 бар. Но при необходимости пользователь может изменять указанные параметры. Чтобы увеличить порог для срабатывания устройства, винт поворачивают против часовой стрелки, уменьшить – за часовой.

При ручной регулировке важно установить параметры, которые не превышают давление, создающееся при нормально функционирующем насосе. В противном случае существует вероятность, что оборудование вовсе не будет реагировать на изменения свойств системы, что приведёт к её поломке.

Особенности настройки реле описаны в следующем видео:

klassifikatsiya-vodyanykh-nasosov-po-raznym-parametram-76327.jpg

При изменении стандартных настроек реле важно понимать, что между показателями всегда сохраняется разница в 1,4 атм. Чтобы изменить это, необходимо закручивать другую гайку, находящуюся на панели управления прибора. Таким способом разницу между границами срабатывания устройства можно увеличить до 2,03 бар. Чтобы её уменьшить, делают противоположное – отвинчивают регулировочную гайку.

Конструкция защитного реле

Конструкция защитного реле Источник 2proraba.com

При настройке защиты от сухого хода важно учитывать и другие рекомендации:

  • Не стоит выставлять слишком низкую нижнюю границу отключения насоса. Наличие в устройстве погрешности в 0,3 бар приведёт к тому, что реле не сможет вовремя прекратить подачу напряжения. 
  • Не лучше выставлять слишком большие значения для срабатывания защиты. В такой ситуации система может обесточиваться без видимой на это причины. 
  • Минимальное давление, заданное для срабатывания защиты, приводит к трудностям в запуске насосной станции. Чтобы включить оборудование, придётся сливать воду из гидроаккумулятора. 
  • При значительном объёме потребления воды происходит «откат» давления, когда оно резко снижается до критических показателей. Чтобы избежать неоправданного отключения системы, рекомендуется понизить нижнее значение для срабатывания реле.  
nasos-dlya-skvazhiny-vidy-populyarnye-modeli-i-osobennosti-vybora-nasosa-111652.jpg

Какое защитное устройство выбрать

Выбор прибора защиты насоса от сухого хода обусловлен моделью самой помпы и задачами, с которыми ему нужно справиться. Оптимальным считается вариант, когда используют датчик сухого хода для насоса в виде поплавка и реле давления. Подсоединение к трубопроводу этих устройств позволит в полной мере сократить риски по поломке помпового оборудования.

Использование защитных элементов необязательно, если:

  • глубина скважины или емкости достаточно велика;
  • обслуживание перекачивающего агрегата осуществляется опытным мастером;
  • уровень воды в системе не меняется – подключаться с приборами защиты нет смысла.

Работа насоса требует повышенного внимания: как только пропадает вода или же срабатывает теплореле и отключается двигатель, следует немедленно выяснить причину и устранить ее, и только после этого возобновлять работу помпового агрегата.

Описание подключения насосной станции (видео)

Настройка контроллера

Электрическая цепь после установки будет представлять собой разомкнутое двухконтактное реле.

В этом состоянии запускать работу насоса нельзя, поскольку он начнет функционировать на том же холостом ходу.

Первоначально следует наполнить водой гидроаккумулятор, пока давление не достигнет оптимального уровня.

На этот технологический период следует активировать датчик сухого хода для насоса.

Принцип его действия на данном этапе настраивается на сервисный режим, при котором допускается холостой ход, но без аварийного сигнала с последующим отключением оборудования.

Когда гидроаккумулятор будет способен поддерживать достаточное давление, реле с датчиком переводится в штатный режим эксплуатации. Но перед этим следует установить и пороговое значение давления, при котором электрическая цепь вновь разомкнется.

Поплавковые датчики - фото 17

Устройства с датчиком уровня

Реле сухого хода для насоса с датчиком уровня считается довольно распространенным. Однако важно отметить, что у моделей имеется ряд недостатков. В первую очередь специалисты говорят о том, что модели сложно настраиваются. Если говорит про реле на контакторах, то у них используется один ввод. Таки образом, часто происходят сбои. Также важно отметить, что модели не способны работать с насосами погружного типа. Подключение устройств осуществляется через кабель. Камера у реле выполнена с прочным основанием.

Коротко о главном

Прибор, защищающий от сухого хода нужен для продления службы насосной станции. Без него срок службы гораздо уменьшится, а материалы быстрее износятся. Работа «на сухую» вредна для гидроприборов, накачивающих воду, поэтому рекомендуется устанавливать данный прибор.

Как вы думаете, стоит ли встраивать датчик сухого хода для насоса?

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки