Защита от сухого хода насоса: виды, установка

Как защитить насос от сухого хода

Система водоснабжения частного дома невозможна без насоса. Но его надо каким-то образом включать и выключать, следить за тем, чтобы он не работал при отсутствии воды. За включение-отключение насоса отвечает реле давления воды, а следить за наличием воды должна защита от сухого хода насоса. Как реализовать эту защиту в разных ситуация и рассмотртим дальше.

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 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.

Как можно защитить насос от сухого хода

Есть несколько разных устройств, которые отключат насос при отсутствии воды:

реле защиты от сухого хода;
устройства контроля потока воды;
датчики уровня воды (поплавковый выключатель и реле контроля урвня).

Все эти устройства предназначена для одного — отключить насос при отсутствии воды. Только работают они по-разному, имеют разную область применения. Дальше разберемся в особенностях их работы и том, когда они наиболее эффективны.

Реле защиты от сухого хода

Несложное электромеханическое устройство контролирует наличие давления в системе. Как только давление опускается ниже порога, цепь питания разрывается, помпа перестает работать.

Состоит реле из мембраны, которая реагирует на давление и контактной группы, которая в нормальном состоянии разомкнута. При понижении давления мембрана давит на контакты, они замыкаются, отключая питание.

Так выглядит защита от сухого хода насоса

Когда оно эффективно

Давление, на которое реагирует устройство — от 0,1 атм до 0,6 атм (в зависимости от заводских настроек). Такая ситуация возможна когда воды мало или ее нет совсем, засорился фильтр, самовсасывающая часть оказалась слишком высоко. В любом случае, это — состояние сухого хода и насос надо отключать, что и происходит.

Схема электрического подключения реле сухого хода в системе с гидроаккумулятором

Устанавливается реле защиты от холостого хода на поверхности, хотя есть модели и в герметичном корпусе. Нормально оно работает в схеме полива или любой системе без гидроаккумулятора. Более эффективно работает с поверхностными насосами, когда обратный клапан установлен после насоса.

Когда оно не гарантирует отключение при отсутствии воды

В системе с ГА его поставить можно, но 100% защиту от сухого хода насоса вы не получите. Все дело в особенности строения и работы такой системы. Ставят защитное реле перед реле давления воды и гидроаккумялятором. При этом между насосом и защитой стоит обычно обратный клапан, то есть мембрана находится под давлением, создаваемым гидроаккумулятором. Это обычная схема. Но при таком способе включения возможна ситуация, когда работающая помпа при отсутствии воды не отключится и перегорит.

Боле подробная схема подключения реле давления в схеме подачи воды с глубинным насосом

Например, создана ситуация сухого хода: насос включился, воды в колодце/скважине/емкости нет, в гидроаккумуляторе некоторое количество есть. Так как нижний порог давления выставляется обычно порядка 1,4-1,6 атм, мембрана защитного реле не сработает. Ведь давление в системе есть. В таком положении мембрана отжата, насос всухую будет работать.

Остановится он или тогда когда перегорит или тогда, когда из гидроаккумулятора израсходуют большую часть запаса воды. Только тогда давление упадет до критического и реле сможет сработать. Если такая ситуация возникла во время активного использования воды, ничего страшного в принципе не случится — несколько десятков литров иссякнут быстро и все будет в норме. Но если это произошло ночью — спустили воду в бачке, помыли руки и ушли спать. Насос включился, сигнала на отключение нет. К утру, когда начнется разбор воды, он будет в нерабочем состоянии. Вот потому в системах с гидроаккумулчторами или насосными станциями лучше использовать другие устройства защиты от сухого хода водяного насоса.

Устройства контроля протока воды

В любой ситуации, которая приводит к сухому ходу насоса, поток воды недостаточен или отсутствует совсем. Есть устройства, которые отслеживают такую ситуацию — реле и контроллеры протока воды. Реле или датчики протока — электромеханические устройства, контроллеры — электронные.

Реле (датчики) протока

Датчики протока бывает двух типов — лепестковые и турбинные. Лепестковые имеет гибкую пластину, которая находится в трубопроводе. При отсутствии тока воды пластина отклоняется от нормального состояния, срабатывают контакты, отключающие питание насоса.

Турбинные датчики потока устроены несколько сложнее. Основа устройства — небольшая турбина с электромагнитом в роторе. При наличии потока воды или газа турбина вращается, создается электромагнитное поле, которое преобразуется в электромагнитные импульсы, считываемые датчиком. Этот датчик, в зависимости от количества импульсов, включает/отключает питание насоса.

Контролеры протока

В основном это устройства, которые совмещают две функции: защиту от сухого хода и реле давления воды. Некоторые модели плюс к этим функциям могут иметь встроенный манометр и обратный клапан. Эти устройства еще называют электронными реле давления. Устройства эти дешевыми не назовешь, но они обеспечивают качественную защиту, отслуживая сразу несколько параметров, обеспечивая требуемое в системе давление, отключая оборудование при недостаточном потоке воды.

Название	Функции	Параметры срабатывания защиты от сухого хода	Подсоединительные размеры	Страна/производитель	Цена
BRIO 2000M Italtecnica	Реле давления + датчик протока	7-15 сек	1″ (25 мм)	Италия	45$
АКВАРОБОТ ТУРБИПРЕСС	Реле давления + реле протока	0,5 л/мин	1″ (25 мм)	75$
AL-KO	Реле давления + обратный клапан + защита от сухого хода	45 сек	1″ (25 мм)	Германия	68$
блок автоматики Джилекс	Реле давления + защита от холостого хода + манометр	1″ (25 мм)	Россия	38$
блок автоматики Aquario	Реле давления + защита от холостого хода + манометр + обратный клапан	1″ (25 мм)	Италия	50$

В случае использования блока автоматики гидроаккумулятор — лишнее устройство. Система отлично работает по появлению расхода — открытию крана, срабатыванию бытовой техники и т.п. Но это если запас по напору небольшой. Если же разрыв большой, необходим и ГА, и еще реле давления. Дело в том, что предел отключения насоса в блоке автоматики не регулируется. Насос отключится только тогда, когда создаст максимальное давление. Если он взят с большим запасом по напору, то может создать избыточное давление (оптимальное — не больше 3-4 атм, все что выше ведет к преждевременному износу системы). Потому после блока автоматики ставят реле давления и гидроаккумулятор. Такая схема дает возможность регулировать давление, при котором отключается насос.

Датчики уровня воды

Эти датчики устанавливаются в колодце, скважине, емкости. Целесообразно их использовать с насосами погружного типа, хотя и с поверхностными они совместимы. Есть датчики двух типов — поплавковые и электронные.

Поплавковые

Есть два типа датчиков уровня воды — на заполнение емкости (защита от переливов) и на опорожнение — как раз защита от сухого хода. Второй вариант — наш, первый нужен при заполнении бассейна. Есть еще модели, которые могут работать и так, и так, а принцип работы зависит от схемы подключения (идет в инструкции).

Принцип работы поплавкового выключателя

Принцип работы при использовании для защиты от сухого хода прост: пока есть вода, датчик-поплавок задран вверх, насос может работать, как только уровень воды упал настолько, что датчик опустился, контактор размыкает цепь питания насоса, он не может включиться до тех пор, пока уровень воды не поднимется. Для защиты насоса от холостого хода кабель поплавка подключается в разрыв фазного провода.

Реле контроля уровня

Эти устройства могут использоваться не только для контроля минимального уровня воды и сухого хода в скважине, колодце или накопительной емкости. Они также могут контролировать перелив (переполнение), что часто необходимо при наличии в системе накопительной емкости, из которой затем вода перекачивается в дом или при организации водоснабжения бассейна.

В воду опускаются электроды. Их количество зависит от тех параметров, которые они отслеживают. Если надо следить только за наличием достаточного количества воды, датчиков достаточно два. Один — опускается на уровень минимально возможного уровня, второй — базовый — располагается чуть ниже. В работе используется электропроводность воды: пока оба датчика погружены в воду, между ними протекают небольшие токи. Это значит, что воды в колодце/скважине/емкости достаточно. Если тока нет, это значит, что вода опустилась ниже датчика минимального уровня. По этой команде размыкается цепь питания насоса и он прекращает работу.

Один и тот же прибор может контролировать разные уровни, в том числе, минимальный

Это основные способы, которыми организуется защита от сухого хода насоса в системах водоснабжения частного дома. Есть еще частотные преобразователи, но они стоят дорого, потому их целесообразно применять в больших системах с мощными насосами. Там они быстро окупаются за счет экономии электроэнергии.

С помощью каких устройств можно эффективно защитить скважинный насос от сухого хода

Насос, качающий скважинную или колодезную воду, правильно исполняет свои функции лишь при наличии рабочей среды. Если не будет воды для уменьшения силы трения и охлаждения, вследствие холостой работы детали прибора быстро износятся. Контроль наличия жидкости осуществляется с помощью приборов защиты от сухого хода.

Опасность сухого хода
Приборы для эффективной защиты насосного оборудования
Критерии выбора
Особенности подключения

Опасность сухого хода

Конструктивно в скважинном напорном оборудовании предусматривается применение воды в качестве защитного средства. Прохладная жидкость не дает нагреваться деталям напорного устройства, обеспечивает требуемое давление. Помимо этого, для глубинного оборудования невозможно организовать традиционную систему смазки трущихся элементов: силу трения также уменьшает вода.

Если рабочая среда отсутствует:

Детали нагреваются, растут в размерах и через металлические соединения передают тепловое расширение на ближайшие узлы.
Постепенно элементы внутри насоса деформируются.
Агрегат «клинит» из-за трансформации внутренних частей, что вызывает скачок напряжения.
В электродвигателе сгорают обмотки, что окончательно выводит насос из строя.

Осушение погружного насосного оборудования возникает при малой производительности глубинного источника. Если водозабор большой, скважина быстро пустеет. Потребуется время, чтобы резервуар наполнился вновь. Причиной работы поверхностного насоса на сухом ходу становится засорение трубы, по которой идет откачивание. Если водозабор ведется от общегородской сети, вода может кончиться из-за прорыва магистрали либо технических работ на водоснабжающих ветках.

Любой тип скважинных насосов для длительной эксплуатации требует специального прибора, отключающего помпу при отсутствии необходимого объема жидкости.

Приборы для эффективной защиты насосного оборудования

Принцип работы всех типов реле сухого хода для скважинного насоса схож. Защитное приспособление отключает насос, если возник риск функционирования вхолостую либо зарегистрирована нехватка жидкости внутри напорной установки. После приведения водяного уровня в нормальное состояние помповое оборудование запускается в стандартном режиме.

Однако у каждого вида приборов есть свои особенности:

Существуют комбинированные контроллеры. Также защита погружного насоса от сухого хода может вестись с помощью частотных преобразователей. Но такие варианты не применяются на домашней водопроводной сети: они излишне дороги, громоздки и энергозатратны.

Критерии выбора

Перед приобретением прибора внимательно изучите паспорт датчика сухого хода и убедитесь, что по конструктивным показателям он подойдет для вашего скважинного насоса.

Сделайте акцент на том, защищен ли корпус устройства от проникновения внутрь воды. Лишь такие приборы разрешено монтировать на глубинные помпы.

Проверьте, что все электропровода и части будущих цепей достаточны для применяемой мощности. Иначе есть опасность перегорания датчика или переходника.

Особенности подключения

Иногда можно обойтись без установки устройства. Использование защитных элементов необязательно при таких условиях:

скважина глубокая;
ведется профессиональное обслуживание напорного оборудования;
водяной уровень в системе не изменяется.

Во всех остальных случаях потребуется подключение устройства. Простые механические и электромеханические аппараты можно врезать самостоятельно. Для установки потребуется сам прибор защиты, подходящий кабель, инструменты для работы с электропроводами и ключи для монтажа на трубу, а также герметики и уплотнители.

Реле монтируют до первого запуска водоснабжающей сети. Так можно предусмотреть проблемы и выявить неисправности. Для выполнения механического подключения, нужны умения в работе с фасонными элементами. Потребуется выполнить резьбовую нарезку и уплотнить конструкцию льняным волокном либо фум-лентой. Врезают устройство в трубу с помощью разводного ключа. Затем подключают электрическую часть. Проводники на реле обязаны соответствовать показателям напорного агрегата.

Защитное приспособление не должно быть присоединено до водосчетчика, иначе оно будет работать неверно.

Датчики контроля давления монтируют с разомкнутыми контактами. Для запуска устройства нажимают и держат красную кнопку, пока напорный уровень не дойдет до требуемого значения. Если числа атмосфер не хватит, прибор будет отключен.

Чтобы присоединить реле потока воды, требуется располагать их последовательно в электрической сети вместе с напорным оборудованием. При снижении давления сработает защита от сухого хода, разомкнув энергетическую цепь.

Даже идеальное защитное устройство будет бесполезно, если не научиться им пользоваться. При срабатывании любого датчика не запускайте помпу снова, пока не узнаете, в чем проблема и не устраните ее. Каждый датчик требует регулярной поверки. Чтобы система работала эффективно, нужно вовремя менять элементы, у которых истек эксплуатационный срок.

Защита скважинного насоса от сухого хода — виды датчиков

Любой электрический насос, перекачивающий воду из колодца или скважины, нормально функционирует только при наличии рабочей среды. Вода для данного механизма является одновременно смазкой и охлаждением. Если помпанасосный агрегат будет работать вхолостую, то уже спустя несколько минут может прийти в негодность. Следить за наличием воды, протекающей через насос, призван датчик сухого хода для насоса. По его команде подаваемое на насос питание должно отключаться при отсутствии воды.

Причины сухого хода и его вред для насоса

Итак, сухой ход — это наиболее частая причина поломки насоса. Причем, в этом случае невозможно будет даже выполнить гарантийный ремонт, если экспертиза докажет данную причину поломки. Случиться такая неприятность может в следующих ситуациях:

Неправильный выбор высоты подвешивания насоса в колодце или в скважине. Это может случиться, если глубина водной емкости заранее не была промеряна. Когда помпа выкачает воду до уровня своего расположения, она начнет захватывать воздух, в результате чего произойдет перегрев электродвигателя.
В источнике естественным путем уменьшилось количество воды. Например, колодец (скважина) заилился или вода просто не успела набраться в колодец после последней выкачки. После полной выкачки воды из колодца необходимо выждать определенное время для заполнения колодца.
Если применяется поверхностная помпа, которая находится на водной поверхности, то причина ее поломки может быть другой. Часты случаи, когда всасывающий патрубок насоса теряет свою герметичность. Вода всасывается вместе с воздухом, в результате чего двигатель насоса не получает достаточного охлаждения.

При выборе насоса важно соизмерить его производительность с дебетом водоисточника

Итак, если защита скважинного насоса от сухого хода отсутствует, то помпа перегревается и сгорает. Это касается не только электродвигателя. Современные насосы имеют большое количество пластиковых деталей. Пластик, при отсутствии охлаждения и смазки, также может деформироваться. Это вначале приведет к уменьшению производительности устройства, а затем вызовет его перегрев, заклинивание вала и отказ двигателя. Мастерам знаком такой вид отказа, возникающий в результате перегрева. Разобрав агрегат, можно легко обнаружить те его части, которые подверглись перегреву.

Виды датчиков сухого хода и особенности их работы

Дорогостоящие модели насосов уже имеют встроенные датчики защиты от сухого хода. В частности, все насосы от производителя Grundfos уже изначально укомплектованы подобными датчиками. При эксплуатации более дешевых агрегатов датчик сухого хода для погружного насоса приходится устанавливать дополнительно. Попробуем разобраться в тонкостях устройства и работы датчиков сухого хода различных типов.

Всего существуют 3 категории датчиков: реле защиты, датчики уровня, датчики потока воды и ее давления.

Датчики уровня воды

Данная категория оборудования предназначена для измерения фактического уровня воды в колодце или водной скважине. Могут использоваться датчики двух типов:

1. Поплавковый выключатель. Схема подключения датчика сухого хода для насоса должна быть выстроена так, чтобы его контакты были включены в цепь питания двигателя помпы. Поплавок находится на плаву. Когда уровень воды падает, поплавок изменяет свое местоположение, его контакты автоматически размыкаются, в результате чего питание насоса отключается. Это наиболее простой вид защиты, отличающийся надежностью и простотой работы.

Совет: Чтобы поплавок сработал вовремя, необходимо его правильно отрегулировать. Важно, чтобы в момент срабатывания датчика корпус помпы еще был погружен в воду.

2. Датчик контроля уровня воды. Рассмотрим более подробно такой датчик сухого хода для насоса и его принцип работы. Это реле, состоящее из двух отдельных датчиков, опущенных на разную глубину. Один из них погружается до минимально возможного уровня функционирования насоса. Второй датчик размещается немного ниже. Когда оба датчика находятся под водой, между ними течет небольшой ток. Если водный уровень уменьшается ниже минимального значения, ток течь перестает, срабатывает датчик и размыкает цепь питания.

Датчик уровня для насоса

Датчики, осуществляющие контроль за уровнем воды, хороши тем, что позволяют отключать насос еще до того, как корпус агрегата окажется над поверхностью воды. Следовательно, оборудование надежно защищено от повреждения.

Реле защиты

Это электромеханическое приспособление, контролирующее давление воды, протекающей через насос. При падении давления цепь питания насоса размыкается. Реле защиты от сухого хода насоса состоит из мембраны, контактной группы и нескольких проводов.

Мембрана следит за давлением воды. В рабочем положении она разомкнута. Когда давление падает, мембрана сдавливает контакты реле. При замыкании контактов насос отключается. Мембрана срабатывает при давлении 0,1-0,6 атмосфер. Точное значение зависит от выставленных настроек. Падение давления до такого уровня свидетельствует о наличии таких проблем:

давление воды упало до минимального значения. Это может произойти по нескольким причинам. В том числе, потеря производительности самим насосом по причине выработки ресурса;
засорился насосный фильтр;
насос оказался выше уровня воды, в результате чего давление упало до нуля.

Реле защиты может быть вмонтировано в корпус насоса или устанавливаться на поверхности как отдельный элемент. Если система прокачки воды включает в себя гидроаккумулятор, то защитное реле устанавливается совместно с реле давления, перед гидроаккумулятором.

Установка реле защиты насоса от сухого хода при использовании гидроаккумулятора

Датчики потока и давления воды

Существует 2 вида датчиков, контролирующих прохождение рабочей среды через насосный агрегат и обеспечивающие защиту от сухого хода насоса. Это реле протока и контроллеры протока, которые и будут рассмотрены ниже.

1. Реле протока — это устройство электромеханического типа. Они бывают турбинные и лепестковые. Принцип их работы также различается:

В роторе турбинных реле имеется электромагнит, который вырабатывает электромагнитное поле при прохождении воды через турбину. Специальные датчики считывают вырабатываемые турбиной электрические импульсы. Когда импульсы пропадают, датчик отключает помпу от питания;
В лепестковых реле имеется гибкая пластина. Если вода в насос не поступает, пластина отклоняется от своего первоначального положения, в результате чего механические контакты реле размыкаются. При этом питание насоса прерывается. Этот вариант реле отличается простотой конструкции и доступной стоимостью.

Пример датчика потока Такие блоки выключают насосное оборудование, если отсутствует поток воды и включают его, если давление в системе упало ниже заданного уровня

2. Контроллеры протока (блок автоматики, прессконтроль). Это электронные устройства, отслеживающие одновременно несколько важных параметров водного потока. Они контролируют давление воды, сигнализируют о прекращении ее поступления, автоматически включают и отключают насос. Многие устройства оборудованы обратными клапанами. Высокая надежность обусловила и высокую стоимость данных приборов.

Какую защиту выбрать?

Подобрать нужный вариант защитного устройства непросто. Необходимо учитывать одновременно несколько факторов:

глубина водной емкости;
диаметр скважины;
особенности используемого насосного оборудования. Например, используется погружной насос или поверхностный;
свои возможности в финансовом плане.

Например, наиболее простым и дешевым средством защиты насоса от сухого хода является поплавковый датчик. Однако необходимо учитывать, что его использование в скважине небольшого диаметра невозможно. А вот для колодца он подойдет идеально.

Если вода в рабочей емкости заведомо чистая, то наиболее оптимальным вариантом будет использование датчика уровня воды. Если же вы не уверены в качестве подаваемой в насос воды, лучше использовать реле протока или датчик давления воды.

На заметку: Если существует вероятность засорения фильтра насоса мусором или грязью, то датчик уровня использовать нецелесообразно. Он будет показывать нормальный уровень воды, хотя вода в насосный агрегат подаваться не будет. Результатом будет перегорание двигателя насоса.

Можно сделать небольшое заключение. Использовать насос без защиты от сухого хода можно лишь в том случае, если есть возможность постоянно контролировать поступление воды из колодца или скважины. В этом случае можно быстро отключить питание помпы, если вода прекратит поступать из источника. Во всех остальных случаях лучше перестраховаться, установив защитный датчик. Его цена вполне окупает себя, если учитывать стоимость покупки нового насоса взамен сгоревшего оборудования.

Защита насоса от работы без воды

Что такое сухой ход? Это когда насос работает, а воды в нём нет. В такой ситуации насос перегревается и быстро выходит из строя. Задача защиты заключается в том, чтобы выключить насос в тот момент, когда ему нечего качать. Есть несколько вариантов решения этой проблемы. В этой статье рассказывается о четырёх наиболее часто применяющихся способах защиты.

Используем реле защиты насоса

Принцип работы реле защиты таков: оно отключает насос, когда давление в системе водоснабжения опускается ниже критического уровня. Устанавливается реле защиты на участок трубопровода водоснабжения после насоса.

При его использовании есть существенный недостаток — при большом водопотреблении насос может не справиться, что приведёт к ложному срабатыванию реле.

Когда это происходит?

Если в доме одновременно пользуются водой несколько человек: кто-то решил помыться, работает стиральная машина, на кухне моется посуда и в этот же момент смыли унитаз, то давление в системе уменьшится — реле защиты сработает и все останутся без воды. Чтобы всё исправить нужно пойти к насосу и перезапустить реле. Мало приятного бегать к нему, когда это случается несколько раз в день. Также возможно срабатывание защиты при промывке станции обезжелезивания, ведь в этот момент насос работает с очень большим расходом.

Поэтому устанавливать такое реле стоит в тех случаях, когда другие способы защиты неприменимы. Например, если в системе центрального водоснабжения насосная станция выполняет задачу повысить давление, то смело ставим реле защиты от сухого хода.

Поплавковый выключатель защищает насосную станцию

Чаще всего поплавковый выключатель применяют для отключения насоса при наполнении ёмкости, но он отлично справляется и с функцией его защиты. Работает это так: когда воды в накопительном баке становится мало, то поплавковый выключатель размыкает электрическую цепь питания насоса.

Как правило, поплавковый выключатель — это универсальный прибор. Его можно подключить как на заполнение, так и на опорожнение бака. Он имеет три провода — чёрный, коричневый и голубой. В случае, когда он используется для защиты насоса от сухого хода, в разрыв фазы подключаются чёрный и голубой провода. В различных моделях цветовая маркировка проводов может отличаться, поэтому перед подключением убедитесь всё ли правильно. Сделать это не сложно. Опустите поплавок в нижнее положение и проверьте какие из контактов разомкнуты. Затем поднимите выключатель, если пара проводов выбрана правильно, то они должны замкнуться.

Внимание, важно! В паспорте изделия всегда указывается максимально допустимый коммутируемый ток, обычно он составляет 6, 10 или 16 ампер. Следует это иметь в виду, не стоит подключать шести амперный поплавковый выключатель к насосу, мощностью например 2 кВт.

Защита погружного насоса — когда воды в скважине мало

Такое часто бывает, что дебет скважины небольшой и при длительной работе погружного насоса, он выкачивает из неё всю воду. В этом случае, необходима система защиты скважинного насоса. Поплавковый выключатель в скважину не установишь, нет места. Задачу решает другой прибор и называется он — электронный регулятор уровня.

Суть метода такова: в скважину погружаются три электрода, и когда уровень воды в ней опускается до нижнего электрода — прибор отключает насос, а когда вода поднимается до верхнего — прибор включает его.

Применяем регулятор давления воды

Прибор этот выполняет туже функцию, что и реле давления — автоматическое включение и выключение насоса при разборе воды, но принцип его действия немного отличается. Если реле давления включает насос при двух атмосферах, а выключает при трёх, то регулятор давления включает насос по давлению, а выключает по потоку, то есть в тот момент, когда вода через него перестает течь.

Причём здесь защита от сухого хода, спросите Вы?

Дело в том, что при отсутствии воды потока нет, поэтому прибор тут же обесточит насос и выйдет в ошибку. Преимуществом применения регулятора давления является то, что нет необходимости покупать гидроаккумулятор большого объёма, достаточно бака 10 -20 литров. Но есть очень большой минус. Дело в том, что регулятор давления выключит насос только тогда, когда поток прекратится. Произойдёт это в тот момент, когда насос накачает максимальное давление, которое может создать. То есть, если насос способен накачать давление 10 атмосфер — такое же давление будет и в вашей системе водоснабжения. Это недопустимо много, и приведёт к поломке смесителей и клапана в бачке унитаза. Чтобы решить проблему, приходится устанавливать ещё один прибор — редуктор давления.

Выводы, когда какие методы применять?

Если водоснабжение центральное, а насосная станция выполняет функцию повышения давления в системе водоснабжения, то монтируем реле защиты от сухого хода.

Если насос качает воду из накопительного бака или колодца, то лучшим вариантом является установка поплавкового выключателя.

Для защиты погружного насоса в скважине, правильным решением будет применение электронного регулятора уровня.

100% защита насоса от сухого хода

Причины сухого хода и его вред для насоса

1.Неправильный выбор высоты подвешивания насоса в колодце или в скважине. Это может случиться, если глубина водной емкости заранее не была промеряна. Когда помпа выкачает воду до уровня своего расположения, она начнет захватывать воздух, в результате чего произойдет перегрев электродвигателя.

2.В источнике естественным путем уменьшилось количество воды. Например, колодец (скважина) заилился или вода просто не успела набраться в колодец после последней откачки. После полной откачки воды из колодца необходимо выждать определенное время для заполнения колодца.

3.Если применяется поверхностная помпа, которая находится на водной поверхности, то причина ее поломки может быть другой. Часты случаи, когда всасывающий патрубок насоса теряет свою герметичность. Вода всасывается вместе с воздухом, в результате чего двигатель насоса не получает достаточного охлаждения.

Виды датчиков сухого хода и особенности их работы

Всего существуют 3 категории датчиков: реле защиты, датчики уровня, датчики потока воды и ее давления.

Датчики уровня воды

Данная категория оборудования предназначена для измерения фактического уровня воды в колодце или водной скважине. Могут использоваться датчики двух типов: 1.

1.Поплавковый выключатель. Схема подключения датчика сухого хода для насоса должна быть выстроена так, чтобы его контакты были включены в цепь питания двигателя помпы. Поплавок находится на плаву. Когда уровень воды падает, поплавок изменяет свое местоположение, его контакты автоматически размыкаются, в результате чего питание насоса отключается. Это наиболее простой вид защиты, отличающийся надежностью и простотой работы..

Совет: Чтобы поплавок сработал вовремя, необходимо его правильно отрегулировать.

Важно, чтобы в момент срабатывания датчика корпус помпы еще был погружен в воду.

2.Датчик контроля уровня воды. Рассмотрим более подробно такой датчик сухого хода для насоса и его принцип работы. Это реле, состоящее из двух отдельных датчиков, опущенных на разную глубину. Один из них погружается до минимально возможного уровня функционирования насоса. Второй датчик размещается немного ниже. Когда оба датчика находятся под водой, между ними течет небольшой ток. Если водный уровень уменьшается ниже минимального значения, ток течь перестает, срабатывает датчик и размыкает цепь питания.

Реле защиты

-давление воды упало до минимального значения. Это может произойти по нескольким причинам. В том числе, потеря производительности самим насосом по причине выработки ресурса;

-засорился насосный фильтр;

-насос оказался выше уровня воды, в результате чего давление упало до нуля.

Датчики потока и давления воды

1.Реле протока — это устройство электромеханического типа. Они бывают турбинные и лепестковые.Принцип их работы также различается:

-В роторе турбинных реле имеется электромагнит, который вырабатывает электромагнитное поле при прохождении воды через турбину. Специальные датчики считывают вырабатываемые турбиной электрические импульсы. Когда импульсы пропадают, датчик отключает помпу от питания;

-В лепестковых реле имеется гибкая пластина. Если вода в насос не поступает, пластина отклоняется от своего первоначального положения, в результате чего механические контакты реле размыкаются. При этом питание насоса прерывается. Этот вариант реле отличается простотой конструкции и доступной стоимостью.

2.Контроллеры протока (блок автоматики, прессконтроль). Это электронные устройства, отслеживающие одновременно несколько важных параметров водного потока. Они контролируют давление воды, сигнализируют о прекращении ее поступления, автоматически включают и отключают насос. Многие устройства оборудованы обратными клапанами. Высокая надежность обусловила и высокую стоимость данных приборов.

Какую защиту выбрать?

-глубина водной емкости;

-особенности используемого насосного оборудования. Например, используется погружной насос или поверхностный;

-свои возможности в финансовом плане. Например, наиболее простым и дешевым средством защиты насоса от сухого хода является поплавковый датчик. Однако необходимо учитывать, что его использование в скважине небольшого диаметра невозможно. А вот для колодца он подойдет идеально.

На заметку: Если существует вероятность засорения фильтра насоса мусором или грязью, то датчик уровня использовать нецелесообразно. Он будет показывать нормальный уровень воды, хотя вода в насосный агрегат подаваться не будет. Результатом будет перегорание двигателя насоса.

Защита скважины: почему так важно не допустить работы скважинного насоса на сухом ходу

Датчик сухого хода необходим в системах водоснабжения для защиты насоса от работы без воды. Сухой ход насоса возникает, когда его всасывающий патрубок оказывается выше уровня воды. Такое может случиться при опустошении ёмкости, из которой происходит откачка, или при понижении уровня воды в скважине или колодце. Датчики обнаруживают сухой ход и выключают насос прежде, чем он выйдет из строя.

В электрическую цепь датчики включаются последовательно с насосом и при обнаружении сухого хода размыкают цепь, отключая питание. Принципиальная электрическая схема подключения показана на рисунке.

Электрическая схема подключения датчика сухого хода.

Чтобы обнаружить сухой ход, датчики измеряют одну из трёх величин:

1. Уровень воды там, откуда происходит откачка

2. Давление воды на выходном патрубке насоса

3. Поток воды из выходного патрубка насоса

Принцип работы

Функционирование датчика сухого хода аналогично реле давления, к тому же и по конструктивному исполнению они во многом схожи.
На чувствительный элемент (подпружиненную мембрану) действует напор воды. Но если он в норме, устройство, благодаря настройке на минимальное давление, не реагирует. Еще при регулировке датчика силы, действующие на мембрану с обеих сторон (напора по min и пружины) уравновешиваются. А так как измерительная пластина не смещается, то и жестко связанная с ней контактная группа не разрывает цепь эл/питания насоса.

Другое дело – снижение давления в трубе ниже критического значения, выставленного пользователем. Мембрана, подталкиваемая пружиной, заставляет контакты разорвать цепь. Как результат – насос отключается.

Как правильно выбрать механизм для защиты от сухого хода ↑

Защита скважинного насоса от сухого хода должна быть подобрана с учетом типа оборудования и характеристик скважины. Производители предлагают системы для колодцев, общих централизованных трубопроводов, скважин разной глубины. Также специалисты рекомендуют учитывать производительность источника, мощность насоса. Существенно ограничить выбор может специфика устройства скважины: диаметр трубы, место расположения и тип насосного оборудования. Однозначно стоит получить консультацию опытного специалиста перед покупкой и установкой.

Готовые решения с датчиками давления

Типы устройств и особенности их применения ↑

Все электронные системы защиты работают по общему принципу: отключают насос, если возникает опасность сухого хода или регистрируется отсутствие воды внутри устройства. После нормализации уровня воды оборудование запускается в обычном режиме.

Камера поплавка с кабелем

Проточные реле. Такие устройства целесообразно использовать для защиты от сухого хода скважинных насосов, которые используются для поддержания давления внутри трубы во время активного водоразбора. Встроенные датчики фиксируют рабочее давление на входе и на выходе. Кроме давления, специальный датчик регистрирует проток жидкости внутри оборудования. При отсутствии воды реле блокирует работу насоса.

Реле с датчиками для измерения давления

Электродные системы с реле уровня. По аналогии с поплавковым механизмом используют датчики (электроды), которые опускают в скважину. Один электрод находится в крайней нижней точке, ниже которой уровень воды не должен опускаться. Второй размещают на уровне, когда включение насоса обязательно. Этот тип защиты скважины – самый надежный. Конструкция системы – универсальна, может быть использована в скважинах любой глубины, диаметра, со всеми моделями насосного оборудования. Требует профессиональной установки.

Корректный выбор глубины погружения электродов для защиты

Самостоятельный монтаж или профессиональный: можно ли сэкономить ↑

Лучше, если защита скважины будет продумана и организована до первого запуска оборудования. В этом случае можно не только предупредить неисправности оборудования, но и вовремя выявить просчеты при обустройстве скважины и монтаже оборудования.

Выбор системы, которая надежно защитит дорогой прибор, стоит доверить специалисту. Самостоятельно учесть все критерии сложно. Мастер поможет определить тип системы, который оптимален для конкретных условий.

Не удастся сэкономить на самостоятельной установке: процесс требует проведения предварительных расчетов. Некоторые системы предусматривают вмешательство в конструкцию и систему питания устройства, поэтому лучше, если монтажом займется квалифицированный специалист.

Причины поломок

Практика обустройства водозаборных скважин компанией ВОДОСНАБ (Москва) показывает, что чаще всего скважинные насосы выходят из строя по таким причинам:

Эксплуатация в аварийном режиме (т.н. «сухой ход»).
Перегрузка электрического двигателя.
Некачественное электропитание.
Высокое содержание в воде примесей.

Заводская комплектация многих современных насосов для скважин премиум-класса предусматривает уже встроенные системы защиты от перегрузок, перегревов и работы «всухую». Вот только ремонтировать находящуюся на дне скважин такую встроенную автоматику сложно и дорого. Большинство же эксплуатируемых насосов имеют упрощенную конструкцию, где отсутствуют функции «все включено». В таких случаях специалисты нашей компании рекомендуют использовать доступные способы борьбы с негативными для насосов факторами как электрического, так и механического происхождения.

Чем опасен сухой ход для скважинного насоса ↑

В современных приборах в качестве материала для рабочих элементов чаще всего используется износостойкий пластик. Его преимуществом является высокая прочность и сравнительно низкая цена. Данный материал отлично справляется со своей задачей при условии соблюдения эксплуатационных требований. Одно из таких условий – постоянное наличие смазки и охлаждения, функцию которых выполняет рабочая среда, то есть вода.

При отсутствии охлаждающей жидкости пластиковые детали сильно перегреваются, пластик постепенно деформируется. Последствия для электронасоса могут быть самые печальные: от снижения производительности до заклинившего вала и сгоревшего двигателя.

Важно знать! В паспорте на оборудование любой производитель подчеркивает, что сухой ход является недопустимым режимом работы скважинного насоса.

Деформация деталей отчетливо видна во время разборки прибора, поэтому скрыть причину поломки от сервисной службы не получится. В этом случае гарантия на оборудование недействительна.

Питающее напряжение и перегрузки должны контролироваться

Электродвигатель является наиболее важной конструктивной составляющей насоса для скважин. Соответствующие заводским требованиям параметры его электропитания будут способствовать длительной и беспроблемной эксплуатации всех узлов агрегата.

От влияния негативных факторов электросети (скачков тока, напряжения) можно надежно произвести защиту погружного насоса, а именно его двигатель при помощи стабилизаторов напряжения или реле (автоматов) защиты двигателей. В настоящее время на рынке доступны модели таких защитных устройств как зарубежных, так и отечественных производителей.

Перегрузку двигателя насоса предотвращают недорогие, но важные детали системы – тепловые токовые реле.

Защита от песка или как бороться с песком

Повышенное содержание в воде механических включений (твердодисперсных частиц глины, песка) также приводит к ускоренному износу насосного оборудования. Будучи втянутыми внутрь рабочей камеры, они повреждают все трущиеся детали агрегата. Этому препятствует устанавливаемый в скважине качественный механический фильтр. Кроме этого, сегодняшний рынок предлагает долговечные насосы для скважин, адаптированные к высокому (более 50г/м3) содержанию в воде частиц. Их «уязвимые» детали изготовлены из износостойких технополимеров.

Избежать влияния частиц песка на работу насосного агрегата позволяет также его правильная установка – не ближе 1 м до дна скважины.

Защита скважины и оборудования: основные причины поломок насосов ↑

Защита скважины должна быть комплексной. Необходимо учесть все основные факторы, которые могут привести в негодность устройства для перекачки воды:

Гидроудар: резкое повышение давления на входе. В результате резких колебаний давления возникают механические повреждения элементов корпуса, крыльчатки.
Взвеси твердых частиц. Плохая фильтрация – причина попадания внутрь устройства мелких нерастворимых включений.
Сухой ход. Устройство работает, перекачивая воду. Если вместо воды внутри появляется воздух – ситуация чревата перегревом, деформацией деталей, падением мощности.

Последствия сухого хода: поврежденная крыльчатка

Причины поломок скважинных насосов ↑

Ситуации, когда скважинное оборудование начинает работать в нештатном режиме, могут быть вызваны:

Некорректным расчетом мощности. Самая распространенная ошибка – установка мощного погружного устройства в скважину с низким дебитом. Прибор быстро выкачивает большой объем жидкости, и вода не успевает наполнять емкость.
Неправильной установкой. Если насос установлен на недостаточной глубине, при малейшем понижении уровня возникает опасность сухого хода. При чрезмерном опускании устройства может возникнуть ситуация, когда оборудование засасывает вместе с заиленной жидкостью песок, отверстие на входе забивается грязью.
Сезонным изменением дебита. Защита насосов для скважин обеспечит корректную работу в жаркую погоду, когда уровень воды падает и возникает необходимость регулировки мощности оборудования.

Сухой ход: чем опасен и как справиться с проблемой ↑

Чем опасен сухой ход для оборудования? Конструкция моделей погружных насосов предусматривает использование воды в качестве средства защиты. Холодная жидкость охлаждает внутренние поверхности механизма, обеспечивает рабочее давление. Кроме того, для оборудования, используемого на глубине, нет возможности организовать классическую систему смазки трущихся деталей: эту функцию также выполняет вода. Результат даже кратковременной работы в сухом режиме – перегрев, деформация деталей, сгорание двигателя. Для защиты оборудования необходимо установить устройства, моментально отключающие насос при прекращении поступления воды.

Защита насоса от сухого хода – зачем нужна и как работает

Большинство частных домов имеют автономное водоснабжение, которое обеспечивается насосом. При различных компоновках систем, которые поставляют воду, всегда существует необходимость постоянного контроля и управления работой. Автоматическое включение и выключение происходит при помощи реле, которое срабатывает при изменениях в давлении воды. Если же водный источник пересыхает (не успевает восстанавливаться из-за интенсивного забора) автоматически срабатывает защита насоса от сухого хода и насос отключается.

Что такое сухой (холостой) ход

Каждый природный источник воды имеет свой определенный ресурс, который зависит от таких параметров как глубина залегания, состав грунта, интенсивность перемещения грунтовых вод. При интенсивном пользовании, запас воды быстро исчерпывается, а в случае подключения к централизованным системам, бывают аварии и плановые отключения.

При отсутствии воды, работа насоса происходит на сухую. Это и есть сухой или холостой ход.

Если насос вовремя не отключить он перегреется, что приведет к поломке и дорогостоящему ремонту. К случившейся неприятности еще добавится отсутствие воды в доме на значительное время, если нет запасного (дублирующего) устройства.

Для того чтобы исключить такую ситуацию, производители выпускают модели с защитой от сухого хода насоса. Но они стоят дороже обычных, поэтому, в некоторых случаях, имеет смысл купить и установить автоматическую защиту отдельно.

Защита насоса от сухого хода – способы защиты

Для того чтобы работающий насос автоматически отключался при недостаточном количестве воды в источнике, следует воспользоваться следующими устройствами:

автоматическим реле;
устройством контроля водяного потока;
датчиком водного уровня.

Каждое из этих приспособлений способно остановить подачу воды (при ее недостаточном количестве), для защиты насосного агрегата от перегрева и поломки.

Реле защиты

Несложный электромеханический элемент, который реагирует на изменение давления в системе водоснабжения. При падении давления ниже определенного значения, автоматически происходит разрыв силовой электрической цепи. Питание к насосу не подается и он прекращает работать.

Конструктивно, реле имеет прогибающуюся мембрану, которая при падении давления изменяет свое положение и замыкает цепь на контактной группе, что приводит к отключению электропитания.

В зависимости от настроек производителя, срабатывание реле происходит при падении давления от 0,6 до 0,1 атмосферы, в случае отсутствия воды, недостаточном ее уровне или засорении фильтра на всасывающем патрубке.

В системах, в которых присутствует гидроаккумулятор, работа реле будет не эффективна. Это обусловлено тем, что обычно, между защитой и насосом, устанавливается обратный клапан, который удерживает давление за счет наличия воды в гидроаккумуляторе. А так как минимальное значение давления для такой системы равно 1,4-1,6 атмосфер, защита не сработает даже при полном отсутствии воды в источнике, из-за того, что она есть в накопителе.

Как подключить к насосу реле сухого хода (видео)

Контроль протока воды

Защита насоса от сухого хода предусматривает включение в систему устройств, контролирующих проток воды:

реле (датчик);
контроллер.

Первые относятся к группе электромеханических устройств, вторые являются электронными.

Реле (датчики)

Изготавливаются в двух вариантах:

лепестковые;
турбинные.

Первые выполнены в виде гибкой пластины, которая, находясь в трубе, отклоняется под давлением движущейся воды. В случае прекращения (отсутствия) перемещения воды, пластина выравнивается и замыкает контакты отключения питания электродвигателя.

Вторые работают по принципу создания электромагнитного поля вращающейся в потоке воды турбиной. При уменьшении количества электромагнитных импульсов, в случае ослабления потока или его отсутствии, питание насоса отключается, а при увеличении, возобновляется.

Некоторое неудобство в использовании этих устройств заключается в том, что они обязательно должны быть внутри трубопровода. При попадании внутрь системы твердых частиц (песка) возможны перебои в работе или полная их остановка, что требует частичного демонтажа системы водоснабжения.

Контроллеры

Устройства, обеспечивающие надежную защиту электродвигателя насоса от перегрева, которые, в некоторых моделях, имеют дополнительно встроенный обратный клапан и манометр. Фактически такие устройства являются электронными реле, реагирующими на изменение давления в водопроводной системе.

Основные функции – защита от сухого хода и контроль давления жидкости. Использование в работе нескольких параметров приводит к своевременному отключению оборудования при недостатке воды и поддержанию в системе стабильного рабочего давления.

Водопроводная система, в которую включено это устройство, устойчиво работает при любом появлении расхода водных ресурсов – когда открываются краны или срабатывает автоматическая бытовая техника.

Датчики уровня

Датчики уровня воды устанавливаются непосредственно в колодцах, скважинах, резервуарах. Используются как с погружными (находящимися под водой), так и с поверхностными (расположенными над уровнем воды) насосами.

По принципу работы, разделяются на два вида:

поплавковые;
электронные.

Поплавковые

Предназначены для контроля наполняемости (для избегания переливов емкостей) или осушения (защита от работы в сухую) источников воды.

Производятся модели поплавковых выключателей, которые работают в двух режимах, т.е. отключают насос и при падении уровня воды и при ее чрезмерном количестве в ограниченном пространстве.

Принцип работы заключается в следующем: датчик размещается так, чтобы поплавок находился на поверхности воды на установленной высоте. При падении уровня происходит опускание поплавка, который шарнирно связан через рычаг с контактной группой. При критическом опускании происходит размыкание контактов фазного провода, и электродвигатель насоса останавливается.

В случае контроля заполнения емкости – все происходит наоборот. С поднимающейся водой поднимается и поплавок, работа которого настроена не на опускание, а на подъем уровня.

Электронные

Такие устройства выполняют те же функции что и поплавковые, но принцип работы у них другой.

В воду источника или накопительного резервуара опускаются два электрода. Один на глубину до минимально допустимого уровня, другой на уровень рабочего заполнения (базовый). Так как вода является хорошим проводником электричества, электроды связаны между собой токами небольшой силы. Управляющее устройство получает сигнал и удерживает насос в работающем режиме. Как только токи исчезают (при падении уровня воды ниже критического), происходит отключение электропитания, так как проводящего ток материала (воды) между электродами нет.

Описанные выше устройства и методы их использования подходят для защиты насосного оборудования, контроля уровня и давления воды в небольших системах личного пользования. Для частного дома или дачи.

В больших хозяйствах или многоквартирных домах, при устройстве автономного водоснабжения, в целях защиты и контроля следует использовать частотные преобразователи. Стоимость их значительно выше, но при работе с мощными качающими устройствами без них не обойтись.