Автоматичні регулятори тиску

Автоматичні регулятори тиску

Для управління роботою насосів які подають воду в системах водопостачання існує ціла низка різноманітних пристроїв. Вони можуть бути як механічними так і електронними. Їх завдання - шляхом регулювання роботи насосу, підтримувати в системі певні значення тиску рідини. Це в найпростіших, зазвичай механічних, пристроях. Більш складні пристрої можуть також, відслідковувати наявність протікань в системі, контролювати стан мембрани гідроакумулятора, захищати двигун насоса в ситуаціях, коли виникає загроза його нормальній роботі. Вони можуть сигналізувати про виникнення небезпечних ситуацій. 

Всі ці пристрої можна поділити на декілька груп за способом, в який вони здійснюють контроль та регулювання роботи насосів:

• Регулювання по тиску
• Регулювання по потоку
• Частотне регулювання

Ці способи регулювання роботи насосів можуть бути реалізовані одночасно в одному пристрої, що дозволяє забезпечити більший рівень автоматизації та точності в системах водопостачання. Пристрої, які використовують комбінований підхід, можуть враховувати як тиск, так і потік води, щоб забезпечити оптимальну роботу насосів в умовах змінного споживання води. Такий підхід дозволяє не лише підтримувати потрібний тиск в системі, але також оптимізувати споживання електроенергії та подовжувати термін служби обладнання.

Регулювання по тиску. Тут можна виділити дві групи – реле тиску та реле сухого ходу. Також існують реле, які виконують одразу дві функції: контролю тиску та захист від сухого ходу.

Реле тиску

Реле тиску функціонують наступним чином:

• Вимкнення при досягненні верхнього порогу. Коли тиск у системі досягає верхнього порогу, реле тиску вимикає підключене обладнання (наприклад, насос). Це робиться для того, щоб запобігти подальшому підвищенню тиску, що може бути небезпечним для системи або обладнання.
• Увімкнення при досягненні нижнього порогу. Якщо тиск в системі починає знижуватися і досягає нижнього порогу, реле тиску може включати обладнання (наприклад, насос) знову, щоб підняти тиск до бажаного рівня.

Отже, реле тиску контролює тиск в системі, утримуючи його між верхнім і нижнім порогом, і вмикає або вимикає насос, в залежності від поточного значення тиску. Ця дія спрямована на підтримання стабільного рівня тиску в системі, в межах, які задані верхнім та нижнім значеннями порогів тиску. Найчастіше це приблизно 1,4 бар для нижнього, та 2,8 бар для верхнього порогів.

Реле захисту від сухого ходу

Реле захисту від сухого ходу, спроектовані для моніторингу тиску в системі та забезпечення захисту насоса від пошкоджень, які можуть виникнути при відсутності рідини. Ці реле, які працюють на основі відслідковування мінімального тиску, є важливими компонентами в системах контролю тиску, особливо в насосних станціях та системах, де важливо уникнути роботи насоса в сухому режимі.

Основний принцип їх роботи полягає в тому, що вони визначають мінімальний припустимий тиск, нижче якого насос не повинен працювати. Ось як вони працюють:

• Мінімальний поріг тиску. Реле має в своєму складі датчик тиску, який моніторить поточний тиск у системі. Також, реле має налаштований мінімальний поріг тиску. Це значення вказує, який найнижчий тиск в системі допустимий перед тим, як спрацює реле захисту.
• Відслідковування тиску. Реле постійно відслідковує тиск і порівнює його з установленим мінімальним значенням. Якщо тиск в системі впаде нижче цього порогу, реле реагує.
• Вимикання насоса або іншого обладнання. Найбільш поширеним способом реагування є вимкнення насоса. Після того як датчик виявить сухий хід і спрацює, реле захисту від сухого ходу вимикає живлення насоса. Це перешкоджає подальшій роботі обладнання в умовах відсутності рідини і запобігає його пошкодженню.
• Повторне включення після відновлення рідини. Після того, як рівень рідини відновиться до нормального, просте механічне реле потрібно буде перезапустити вручну, а електронне реле саме може дозволити автоматичний запуск обладнання, якщо це передбачено його програмою. Але слід зазначити, що можливості таких реле можуть різнитися в залежності від конкретної моделі та виробника.

Реле захисту від сухого ходу є важливими компонентами в системах водопостачання, особливо там, де надійна робота насосів є критично важливою. Вони допомагають підтримувати нормальний тиск та надійність системи, запобігаючи можливим пошкодженням обладнання.

Реле потоку

Реле потоку - це пристрій, призначений для вимірювання потоку рідини в трубопроводі або системі. Воно реагує на наявність або відсутність потоку і може активувати певні дії або сигнали в залежності від статусу потоку. Ось деякі ключові аспекти реле потоку:

• Визначення потоку. Реле потоку використовується головним чином для визначення потоку рідини в системі. Воно може визначити, чи присутній рух рідини в трубопроводі або чи потік зупинився.
• Дія комутації. Коли реле потоку виявляє потік або його відсутність, воно може активувати електричний сигнал або перемикач для виконання певної функції. Це може включати або вимикання обладнання або відправлення сигналу сповіщення.

Основна функція таких реле полягає в автоматичному керуванні насосом, щоб забезпечити подачу води лише тоді, коли вона дійсно потрібна, та вимкнути насос, коли вода більше не використовується. Це корисна функція в системах водопостачання, де користувачам потрібна надійна та ефективна подача води без необхідності регулювати порогові значення вручну. Такі реле є простими в установці та використанні і допомагають уникнути надмірної витрати електроенергії та зносу насоса, що може виникнути при постійному включенні і вимиканні насоса вручну.

Реле потоку є важливими компонентами систем водопостачання та водовідведення. Вони дозволяють автоматизувати подачу води, контролювати її обсяг та підтримувати сталу подачу води в системі. 

Частотні перетворювачі (Інвертори)

Частотні перетворювачі, також відомі як інвертори, є важливими компонентами системи автоматизованого управління насосами в приватному секторі та побуті. Вони дозволяють регулювати швидкість обертання насосів, що допомагає забезпечити ефективне та економічне водопостачання та керування системою.

Ось ключові характеристики та переваги частотних перетворювачів для управління насосами в приватних будинках та інших варіантах побутового застосування:

• Регулювання швидкості насоса. Частотні перетворювачі дозволяють регулювати швидкість обертання насоса. Таким чином, вони можуть контролювати об'єм подачі рідини у системі. Змінюючи частоту обертання насоса, інвертор може збільшувати або зменшувати водопостачання залежно від поточних потреб.
• Збереження енергії. Однією з основних переваг інверторів насосів є їх здатність зберігати енергію. Традиційні насоси працюють на постійній швидкості, використовуючи увімкнення – вимикання для регулювання подачі води. Це може призводити до значних втрат енергії. Інвертори ж дозволяють насосам працювати зі змінною швидкістю, вони допомагають зменшити споживання електроенергії, оскільки насоси працюють на повну потужність лише тоді, коли це необхідно. Це дозволяє значно зменшити електроенергію, витрачену на прокачку води, і зменшити витрати на комунальні послуги.
• М'який запуск і зупинка. Інвертори забезпечують м'який запуск і зупинку насосів, що сприяє тривалості їх служби. Замість різкого старту та зупинки, які можуть викликати механічний стрес для обладнання, інвертори забезпечують плавний перехід, що допомагає зменшити знос і збільшити тривалість служби насосів.
• Запобігання гідравлічним ударам. Інвертори можуть контролювати потік води та запобігати великим гідравлічним ударам, які можуть пошкодити систему трубопроводів.
• Мінімальний знос та обслуговування. Регулювання швидкості допомагає знизити знос насосів, забезпечуючи їм більшу тривалість служби. Це також означає менше обслуговування та ремонтів.
• Забезпечення сталого тиску. Інвертори дозволяють створити системи зі сталим тиском. Це особливо корисно для систем водопостачання в житлових будинках та комерційних приміщеннях.

В цілому інвертори насосів використовуються для оптимізації роботи насосних систем, зменшення споживання енергії, підвищення ефективності та тривалості служби обладнання. Вони є важливою частиною сучасних систем водопостачання та водовідведення, дозволяючи ефективно використовувати ресурси та забезпечувати комфорт і безпеку водопостачання в будинках і комплексах.

Насамкінець:

Все, що було наведено вище, описує основні способи в які здійснюється контроль та регулювання роботи насосів. Ці способи включають регулювання за допомогою контролю тиску, контролю потоку шляхом частотного регулювання роботи насосів. В кожному конкретному випадку, залежно від виробника, вони можуть бути реалізовані або окремо, або в різних поєднаннях в межах одного пристрою.