Меню

Автоматика системы водоснабжения частных домов

Автоматика для автономного водоснабжения загородного дома

Одним из недостатков загородной жизни нередко является вопрос водоснабжения: городские магистрали и инженерные коммуникации недоступны, а потому приходится бурить скважины или рыть колодцы, доставлять воду из местных водоемов.

Когда хозяева вдоволь насыщаются «дикой» экзотикой загородного быта и устают от походов к колодцу за водой, многие понимают, что пришла пора проводить воду в дом. Наладить полноценную систему водоснабжения на даче поможет узел управления автономного водоснабжения от компании «Гофра Флекс». Подключив его к погружному насосу без обратного клапана, вы можете организовать автоматическую подачу холодной воды из скважины или колодца.

Преимуществами узла являются: универсальность (с его помощью можно обеспечить водой любое загородное жилище, при условии правильного подбора дополнительного оборудования), компактность (располагается на стене, занимая площадь 30х30 см, а потому может быть установлен в любом помещении), простота монтажа.

Узел управления в автоматическом режиме включает погружной насос, когда вы начинаете забирать воду из системы, а после окончания потребления выключает его. Конструкцией предусмотрен слив воды из системы, например, в зимнее время, не в септик, а обратно в источник по байпасной линии, благодаря чему вы можете экономить воду. Для этого необходимо лишь открыть кран на узле управления и снять обратный клапан, открутив американки, на что уходит не более пяти минут. Запустить систему, вернув на место обратный клапан и закрыв кран, так же легко.

В комплект узла входят: байпасная линия, обратный клапан, манометр, реле давления. Также поставляется арматура для соединения узлов и подключения к насосу, гидроаккумулятору и линии потребителей холодной воды (кран, гибкая подводка из нержавеющей стали длиной 400 мм, со стопорными кольцами и прокладками, два тройника с наружной резьбой, пятиходовый штуцер, две американки, три клипсы для креплений, лента ФУМ для уплотнения соединений). Присоединительный диаметр всех элементов – один дюйм.

В зависимости от количества потребителей и точек водопотребления, размеров дома следует дополнительно приобрести: глубинный насос без обратного клапана подходящей производительности, гидроаккумулятор нужной емкости, коллектор с необходимым количеством отводов, накопительный обогреватель для горячей воды.

Узел управления автономного водоснабжения поставляется в разобранном виде. Собрать его можно самостоятельно, всего за полчаса, с помощью двух разводных ключей и подробной инструкции.

Подключение: первый узел подключается к насосу, второй – к водонагревателю, третий – к гидроаккумулятору, четвертый – к потребителям холодной воды.

Организовываем современные системы водоснабжения в доме

Независимый от магистрального водопровода источник чистой воды – лучший вариант жизнеобеспечения жилища. Однако, чтобы его эксплуатация была комфортна, долговечна и безопасна, все оборудование лучше всего подключить к смарт-датчикам. Разберем, что собой представляет современная умная автоматическая система водоснабжения частного дома, основные ее особенности и аспекты эксплуатации. Рассмотрим также схемы, примеры устройства в фото и видео, основные правила, требования и инструкции по ее самостоятельному монтажу.

Что такое и как работает умная система водоснабжения

Интеллектуальная система автоматического водоснабжения дома представляет собой совокупность датчиков, сенсоров и прочего умного оборудования, функционирующего в соответствии с заданными настройками. Среди ее основных задач выделяются следующее:

  • Управление поступлением воды в дом.
  • Очистка, смягчение, стерилизация воды.
  • Контроль уровня водных запасов.
  • Регуляция параметров давления для безопасности бытовых приборов – сантехники, стиральных агрегатов, посудомоек и т. д.
  • Обнаружение и своевременное устранение протечек трубопроводов.
  • Аварийное отключение насосных систем и перекрывание кранов.
  • Оповещение пользователя звуко-световыми сигналами и СМС-сообщениями, через интернет на смартфон о событиях в системе.
  • Мониторинг расхода воды.

Современное обустройство подачи воды в дом в составе системы «Умный дом» позволяет слаженно, безопасно, эффективно управлять всеми важными параметрами частного водопровода и вести за ними контроль (мониторинг).


Необходимость автоматики в водоснабжении

Смарт-решения в сфере водоснабжения и водоотведения повышают бытовой комфорт, усиливают безопасность и позволяют решать следующий ряд насущных задач:

  1. Равномерное подведение воды ко всем приемникам, независимо от их расположения – удаленности развязки, этажа.
  2. Подогрев и поддержка заданной температуры в бойлерах, бассейне, сауне.
  3. Контроль уровней – в запасной емкости, нагревателях, бассейне.
  4. Полив комнатных растений, газонов, теплиц, огорода, садовых деревьев.
  5. Заполнение ванны в нужное время и при заданном нагреве воды.
  6. Слежение за исправностью фильтров водоочистки.
  7. Оповещение о плановом техническом осмотре, мероприятиях обслуживания.
  8. Автоматическое отключение водоснабжения для предотвращения развития ЧС – протечек, прорывов трубопровода, затопления.
  9. Оповещения хозяев о событиях в системе, в том числе в электронном виде на удалении.

Умная система водоснабжения при отсутствии хозяев дома в экстренной ситуации не только предотвратит развитие чрезвычайной ситуации, но также оповестит их на мобильный телефон или через интернет о случившемся. Кроме того, будут оповещены все аварийные службы через функцию автодозвона – по всем необходимым номерам телефона, введенным пользователем в базу.

Преимущества современных автоматизированных технологий водоснабжения

Современные схемы водоснабжения в квартире или доме лучше стандартно используемого водопровода. Автоматизированные и умные системы могут предотвратить сбои в поставке воды, избежать развития аварийных ситуаций и ряд других факторов, представленных в таблице:

Читайте также:  Силовой каркас дома без отделки под крышу
Свойство/событие Обычный водопровод Умное водоснабжение
Протечка воды в любом помещении Реагирование на ситуацию происходит, когда вода дает о себе знать – топит большие площади помещения. С помощью датчиков система отключает подачу воды моментально, как только происходит прорыв.
Контроль качества воды в резервуарах и потоке Приходится руководствоваться интуитивно или регулярно отдавать пробы на анализ. Датчики контролируют состояние фильтров, а также автоматически освежают резервуары с запасами.
Передача информации о состоянии основных узлов системы на удалении Невозможна. Показатели датчиков записываются базовой программой и передаются по СМС или интернет пользователю на любом расстоянии.
Контроль наполнения накопительных резервуаров Осуществляется пользователем – необходимо тратить время. Автоматическая система водоснабжения для дачи самостоятельно набирает бак до нужно уровня по специальному датчику, следит и пополняет при его снижении, даже если хозяин отсутствует.

Отключение насосов при ЧП Владельцу требуется время, чтобы осознать случившееся, а затем принять решение о дальнейших действиях. Сенсор контроля автоматически посылает сигал на отключение насоса при аварии.
Проверка работоспособности Осуществляется пользователем, который может забыть о необходимости мероприятия, что в свою очередь приведет к поломке узлов и агрегатов. Смарт-датчики следят за состоянием оборудования. При необходимости или по графику дают оповещение об обслуживании или ремонте.
Экономия расхода На усмотрение владельца. Умные счетчики при взаимодействии с датчиками снижают потребление воды и энергоресурсов до необходимого, исключая потери.

Что включает в себя комплекс умного водоснабжения дома

Водоснабжение умного дома представляет собой набор смарт-оборудования следующего типа:

  • Насосы для автоматической подачи воды дома.
  • Водонагреватели с контролем уровня нагрева.

  • Система слежения переполнения емкостей/резервуаров, осуществляемая с помощью автоматического клапана сброса воды из системы водоснабжения.
  • Датчики протечки.

  • Приборы налива ванны, бассейна или джакузи по заданному сценарию.
  • Устранение воздушных пробок в водопроводе, роль которого выполняет воздухоотводчик автоматический в системе водоснабжения.

Современные экологичные технологии в водоснабжении и водоотведении позволяют получить в кране дома чистую и полезную для здоровья воду. При этом контролируют систему специальные датчики фильтрующего оборудования.

Видеоматериалы

Видео о том, как установить удаленное управление краном:

Автоматика для скважины: основные виды, принцип работы и схемы подключения

Для индивидуального водоснабжения используются скважинные и колодезные источники чистой воды, забор которой осуществляется с помощью погружных или поверхностных электронасосов. Они не могут работать непрерывно и должны отключаться по мере наполнения магистрали, управление циклами включения отключения электронасоса осуществляет автоматика для скважины или колодца.

При организации системы водоснабжения частного дома электронасос подбирают, исходя из дебита, после чего монтируют автоматическую систему управления его работой, включающую электронику и накопительную емкость. От правильного подбора и настройки электронных управляющих устройств зависит эффективность водоподачи, срок службы электронасоса и удобство пользования водопроводом.

Рис.1 Пример обустройства водоснабжения

Что такое автоматика для скважины

Автоматические системы управления включают в себя электронику (реле давления, холостого хода, протока), манометр, гидроаккумулятор или модули, в которых эти элементы объединены – все они отвечают за оптимальное функционирование водопроводной магистрали.

В водоподающей линии автоматика выполняет следующую роль:

  1. Управляет электронасосом, отключая его по мере наполнения магистрали. В высокотехнологичных системах вместо отключения используется регулировка его скорости вращения электродвигателя.
  2. Защищает водопроводную магистраль от гидроударов и способствует созданию некоторого водного запаса при поломке оборудования или пропадании электричества.
  3. Включает в себя защитные устройства для насоса, которые прерывают поступление на него электрического тока в случае отсутствия воды в источнике.

Рис. 2 Пример устройства скважинного водозаборного источника

Принцип действия и разновидности

Принцип работы автоматики для скважинного электронасоса основан на изменении физических параметров воды в линии и водозаборном источнике. Насос для скважины с автоматикой отключается и включается при изменении давления, высоты водяного столба в источнике, скорости движения жидкости по трубопроводу или ее пропадании в линии.

При использовании погружных электронасосов в трубопровод устанавливают отдельные узлы управления и гидроаккумулятор, в более современных модульных моделях все приборы объединены в одном блоке.

При использовании поверхностных агрегатов все управляющие элементы монтируют на один каркас, модуль называют насосная станция – использовать ее намного удобнее, чем самостоятельно устанавливать все элементы в линию.

Как работает автоматика и защитные механизмы

Автоматика позволяет регулировать работу погружного или поверхностного электронасоса, отключая цепь его питания в электроприборах, реагирующих на поведение жидкости. Размыкание электрической цепи происходит непосредственно через контакты или с помощью мощных радиодеталей.

Рис. 3 Поверхностная станция в кессонной яме

Управление насосом по давлению

Монтаж реле давления производится в водоподающую магистраль на фитинги после фильтров, при использовании станции оно закрепляется на пятивходовой штуцер, размещенный на гидроаккумуляторе.

Гидравлическое реле является основным управляющим элементом во всех системах водоподачи, оно прерывает поступление электроэнергии при повышении давления в системе до определенного предела.

Принцип действия прибора основан на смещении мембраны, на которую давит жидкость, при этом закрепленный на ней толкатель механически размыкает внутренние контакты. Для настройки в корпусе установлены два регулировочных винта, вращением которых выставляется верхняя граница срабатывания и разница между порогом включения и отключения.

Реле давления с защитой от работы на сухую

Для защиты помпы от выхода из строя при отсутствии жидкости в скважинном канале, автоматическая система должна обязательно включать в себя реле с защитой от холостого хода, которое устанавливается в линию рядом с другими узлами. Его принцип действия и конструкция полностью идентичны вышеописанному гидрореле с единственной разницей — электроприбор разрывает цепь подачи электричества на помпу при понижении напора в системе до определенного порога. Границы срабатывания прибора задаются двумя подпружиненными регулировочными винтами, помещенными под крышкой, для подсоединения проводов на выходе имеются два клеммных разъема.

Рис. 4 Гидроаккумулятор и манометр — подключение

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковые механизмы могут использоваться как отдельные детали, закрепляемые на стенках водозаборной емкости, так и встроенные в оборудование систем водоснабжения.

Их принцип действия основан на замыкании или размыкании контактов при изменении положения поплавковой головки за счет движения помещенного внутрь предмета (шара), оказывающего давление на рычаг или контакты.

Отдельно стоящие поплавки во взаимодействии с погружным насосом используются, когда поднятая жидкость поступает в накопительную емкость, расположенную на верхних этажах здания. В этом случае расположенный на ее стенках поплавок отключает подачу электроэнергии на агрегат при достижении определенной отметки. При таком применении поплавок не выполняет защитных функций электронаса, а служит лишь средством для предотвращения затопления дома.

Рис. 5 Электронная автоматика – подключение реле для защиты от работы на сухую и давления

Для функционирования отдельно стоящего поплавка в качестве защитного элемента необходимо свободное пространство, которое отсутствует в скважинах, насосные агрегаты с закрепленным поплавковым выключателем на корпусе работают в колодцах.

Для узких скважин могут подойти помпы, в которых используется аналог поплавка — электролитический выключатель, также реагирующий на уровень жидкости.

Контролирование работы по уровню воды

Низкий уровень воды в скважине приводит к выходу из строя помпы из-за отсутствия водяного охлаждения обмотки электродвигателя, если она не оснащена датчиками защиты от перегрева. В некоторых моделях погружных электронасосов предусмотрено отключение питания при отсутствии жидкости в водоеме посредством встроенных деталей — поплавкового или электролитического выключателя.

Электронасосы с поплавковым выключателем используются только в колодцах — в скважинных каналах для размещения поплавка слишком мало места. Поплавок представляет собой простой механизм, состоящий из металлического шара и рычага, замыкающего контакты — при опускании пластмассовой головки шарик давит на рычаг и контакты размыкаются, прерывая подачу напряжения на обмотку двигателя. Таким образом, при понижении водного уровня насос отключается и начинает работать снова, когда жидкость прибывает и поднимает головку. В поплавковых моделях возможна регулировка порога срабатывания по уровню за счет крепления кабеля в разных точках на ручке корпуса.

В скважинных источниках для контроля уровня можно использовать агрегаты с электролитическим выключателем, представляющим из себя два проводника, закрепленных на ручке корпуса. При наличии жидкости проводники находятся в замкнутом состоянии, проводя через нее ток, а когда водный уровень падает, цепь размыкается, прерывая подачу энергии на помпу через встроенную электронную схему.

Рис. 6 Конструкция поплавковых датчиков

Пресс контроль

Данное устройство рассчитано на управление работой электронасоса в зависимости от наличия жидкости в трубопроводе. Простейшая модель представляет собой намагниченную шторку или лепесток на выходе штуцера прибора, опущенные в водный поток. При прохождении жидкости шторка поднята, и ее магнитное поле замыкает контакты, расположенные внутри геркона, но как только вода в трубопроводе исчезает, шторка опускается и контакты геркона размыкаются.

Это приводит к тому, что в слаботочной цепи пропадает ток, управляющий через мощные электронные элементы подачей напряжения на электронасос — цепь питания размыкается и двигатель останавливается. Порог срабатывания многих устройств определяется площадью лепестков, которые подбираются из нескольких экземпляров, если возникает необходимость тонкой настройки, используют модель, в которой герконовый датчик перемещается, приближаясь или удаляясь от шторки.

Данное устройство редко используется с погружными электронасосами, иногда его применяют для отключения наружных электронасосов, не оснащенных релейной защитой от сухого хода.

Рис. 7 Датчик потока

Выбор реле

При выборе гидрореле руководствуется его диапазоном в водопроводе, стандартное значение составляет 1,5 — 3 бар. При подключении с помощью манометра производят его настройку регулировочными винтами. Аналогичным образом поступают с реле сухого хода, настраивая его на отключение питания при напоре в линии менее 1,5 бар. Если частный дом имеет высокую этажность, то для подачи воды с требуемым напором на верхние этажи реле дополнительно настраивают, повышая верхний и нижний пороги срабатывания.

К примеру, если высота подъема на верхние этажи составляет 5 метров (1 бар. соответствует 10 метрам вертикального водного столба), то к верхней и нижней границам срабатывания добавляют по 0,5 бара и в итоге получают диапазон срабатывания от 2 до 3,5 бар. Выбираемая для водоснабжения дома марка должна иметь соответствующий напорный диапазон по паспорту.

Рис. 8 Насосные агрегаты с поплавками и электролитическими датчиками

Из каких частей состоит автоматика для скважины

В настоящее время существуют различные виды автоматики, начиная от простейших дискретных приборов и заканчивая малогабаритными блоками с широтно-импульсной модуляцией. Все ее виды можно разделить на три группы в зависимости от используемых технологических разработок и диапазона выполняемых функций.

Первое поколение

В этом случае автоматическое управление осуществляется с помощью простейших узлов, к которым относятся:

  1. Реле давления и холостого хода. Их функционирование подробно описано выше, приборы несложно своими руками установить в трубопровод и настроить.
  2. Гидроаккумулятор. Представляет собой емкость для сбора воды, объем которой может колебаться в значительных пределах, основное назначение — поддержка напора и компенсация гидроударов в системе.
  3. Манометр. Элемент, необходимый для контроля давления и настройки гидрореле.

Рис. 9 Автоматика для насоса 1-го поколения

Блоки управления второго поколения

Модули данного класса существенно отличаются от первого вида за счет следующих параметров:

  1. все дискретные детали, включая объемный гидроаккумулятор, смонтированы в одном модуле;
  2. существенно расширены выполняемые функции;
  3. настройка параметров производится электронным способом;
  4. многие модули рассчитаны на функционирование с конкретными моделями электронасосов и имеют предустановленные настройки.

Автоматизация управления насосом модулями второго поколения позволяет реализовать следующие функции:

  • Отключение помпы спустя несколько секунд при повышении давления выше допустимых параметров или отсутствии жидкости в магистрали.
  • Защиту обмотки от холостого хода.
  • Возможность тонкого регулирования настраиваемых параметров.
  • Электронная индикация, отражающая гидравлические показатели и состояние оборудования.
  • Гашение гидроударов за счет установки гидроаккумулятора небольшого объема.
  • Плавный пуск, увеличивающий срок службы насосного агрегата.
  • Антицикличность, предотвращающая многократное включение электропитания в случае утечки в трубопроводе.

Рис. 10 Автоматика для скважины — модули 2-го поколения

Третье поколение

Третьему поколению автоматики присущи все перечисленные функции второго с дополнительной возможностью регулировки скорости вращения вала электродвигателя. Эта особенность дает следующие преимущества:

  • Насосный двигатель работает с учетом водозабора, включая высокие обороты при большом объеме потребления и замедляя свою скорость при малом потоке.
  • В модуле отсутствует гидроаккумулятор — в нем нет необходимости, так как водоподача происходит плавно без скачков.
  • В водопроводе всегда поддерживается постоянный напор.
  • На 30 — 40% экономится электроэнергия при функционировании двигателя в экономичном режиме на малых оборотах.

Модульная автоматика для скважины — преимущества и недостатки

Преимуществами использования автоматики в модулях 2 и 3 поколения являются следующие особенности:

  • Все узлы собраны в одном блоке, который занимает мало места и легко подключается к водопроводу.
  • Приборы обладают широкими функциональными возможностями для управления.

Рис. 11 Автоматика для скважины 3-го поколения

  • При использовании увеличивается срок службы электронасоса и других узлов водопроводной магистрали, происходит экономия электроэнергии.
  • Упрощается процедура контроля, диагностики, настройки и управления.
  • За счет постоянного давления в системе повышается комфортность пользования водопроводом.

К недостаткам можно отнести следующие особенности:

  • Большая стоимость модулей третьего поколения, которая в несколько раз превышает второе и на порядок больше первого.
  • Работоспособность приборов сильно зависит от напряжения в сети.
  • Многие системы рассчитаны на работу только с определенной маркой электронасоса, имеют фиксированные настройки и не подходят для использования с другими приборами.

Рис. 12 Схема установки поверхностного насоса

Установка поверхностного электронасоса

Перед подключением наружных станций первым делом оборудуют скважину — чаще всего монтируют кессон, внутри которой находится водозаборное оборудование вместе с гидроаккумулятором и работает насос. Так как в поверхностных моделях глубина забора не превышает 9 метров, монтаж глубокой ямы помимо защиты оборудования служит и для повышения давления воды в системе — всасывающий патрубок можно опустить ниже уровня земли на 1 метр. При использовании станции все оборудование уже смонтировано и остается только подключить к ней входной и выходной патрубки.

Установка погружной помпы и ее подключение

Для установки погружной помпы обычно используют оголовок, помещенный в кессонную яму вместе с оборудованием или адаптер, врезанный в боковую стенку обсадной трубы. В последнем случае все автоматические узлы помещаются в жилом доме или отдельном хозяйственном строении.

Рис.13 Схема подключения и установки глубинных насосов в скважину

Автоматика для скважины должна выбираться по основным критериям, к которым относится, стоимость, связанная с применяемым погружным электронасосом. При использовании недорогих электронасосов отечественного или китайского производства достаточно применения простейших автоматических приборов — функции дорогих управляющих блоков с такими агрегатами не будут полностью реализованы. Если приобретается дорогой аппарат (например электронасос Grundfos за 1000 у.е.) с частотным регулированием скорости вращения электродвигателя, использование любых других устройств кроме родного модуля Grundfos PM2 не имеет никакого смысла.

Adblock
detector