Автоматичне включення і виключення водяного насоса. Автоматичне відключення насоса при витоку води

Вітання! 🙂

У цій статті я розповім про систему для автоматичного відключення насосаабо насосної станції при витоку води. Якщо ви щасливий володар приватного заміського будинку, Котеджу або просто дачі з автономним водопостачанням, то ця стаття буде дуже корисною для вас!

Трішки історії…

В недалекому 2011 році, коли справа дійшла до благоустрою мого заміського будинку, постало питання про водопостачання. Було прийнято рішення пробурити свердловину, І встановити готову систему водопостачання«Водомет ДІМ» від компанії «Джілекс» з функцією автоматичної підтримки заданого тискув системі і гідроакумулятором на 50 літрів.

Сказано - зроблено 🙂 Свердловина вийшла глибиною в 21 метр. Високий стовп води і хороша динаміка свердловини дозволили занурити насос всього на 9 метрів, і цього виявилося цілком достатньо для безперервної подачі води зі швидкістю 55 літрів за хвилину- заявлена ​​швидкість від виробника насосу.

Через деякий час після установки, наладки і пуску системи водопостачання, як і було заплановано, в будинку з'явилася сантехніка, водонагрівач, пральна машина та інші принади цивілізації. Вода лилася рікою - благо система зливу і септик були спроектовані і побудовані ще на етапі застілка підлог в будинку.

Також хочеться розповісти про те, яким способом фільтрується вода в моїй системі. Тому, як буде час, я напишу окрему статтю на цю тему.

Про безпеку

Ще в процесі монтажу системи, на етапі прокладки труб і підключення всіх споживачів води в моїй голові неодноразово виникало таке питання:

«А що буде, якщо який-небудь трійник або з'єднувальний куточок вийде з ладу і трапиться прорив? Як швидко насос, що подає 55 літрів води за хвилину, затопить санвузол і технічне приміщення? Які будуть масштаби цієї аварії? »

І мої побоювання мали під собою цілком чітку математичну основу. Справа в тому, що система налаштована на підтримку тиску на рівні 3 атмосфер,відповідно всі крани, вузли та з'єднання завжди знаходяться під високим тиском ( для порівняння, типове тиск в колесі легкового автомобіля становить близько2,2 атмосфер) .

Виходить, якщо станеться прорив, то насос буде не перестаючи качати воду зі швидкістю 55 літрів за хвилину. За годину на поверхню буде піднято близько 3300 літрів! Це 3 кубічних метра води!

У моєму випадку санвузол суміщений з технічним приміщенням, і обсяг всієї кімнати становить 20 кубічних метрів, Для повного затоплення якого досить 7 годин безперервної роботи насосав разі прориву в системі. Природно, в такій ситуації вода буде поширюватися по сусідніх кімнатах а також йти під підлогу, в чому абсолютно немає нічого хорошого 🙂 Одна тільки думка про це до сих пір приводить мене в жах ...

аварія 2015

І ось одного разу, це сталося!Скажу відразу, все відбулося прямо на моїх очах, тому мені вдалося швидко знеструмити санвузол і відключити подачу води, а також не допустити великого затоплення приміщення.

Прорив стався в самому несподіваному місці, А саме на фланці гідроакумуляторав районі штуцера. Хоча виробники й пишуть, що фланці виготовляються з нержавіючої сталі, але вони все ж іржавіють згодом 🙁 Високий вміст розчиненого заліза у воді, і, мабуть, неякісні матеріали зробили свою справу. Гарантія на бак становила 5 років, але він не відпрацював і 4. До речі, електронний блок управління від цієї системи вийшов з ладу на другому році експлуатації і був замінений на звичайне механічне реле тиску тієї ж фірми.

Усунувши наслідки аварії, я вирішив замінити гідроакумулятор. Вибрав модель для гарячої водиємністю 100 літрів.

З цього дня, залишаючи будинок більш ніж на 1 годину я став знеструмлювати насос. Для цього доводилося постійно витягувати вилку з розетки. Незручно, але безпека понад усе 🙂

Пошук рішення…

Як відомо, лінь - двигун прогресу!І постійна потреба відключати і включати насос вручнунарешті змусила мій мозок пошукати на сторінках інтернету якесь технічне рішення, що дозволяє захистити житло від затоплення.

На превеликий подив, просидівши 2 години до комп'ютером, я так і не знайшов того, що шукав. Траплялися різноманітні системи, що дозволяють перекривати крани подачі гарячої та холодної водив квартирі, досить цікаві і грамотні рішення, навіть з бездротовими датчиками води і автономним резервним живленням, але для мого випадку всі ці системи були непридатні.

Маючи розвинене логічне мислення (сам себе не похвалиш ... 🙂), знання азів електрики, а також невеликий досвід складання радіоелектронних схем, ну і, природно, бажання автоматизувати процес відключення насоса в разі аварійної ситуації, Було прийнято рішення спроектувати і.

Система «СТОП-НАСОС!»

І ось, після повторення шкільного курсу фізики, читання різної літератури з радіоелектроніки, в березні 2016 року з'явилася на світ перша система для автоматичного відключення насоса при витоку води, Якій пізніше було присвоєно кодову назву «СТОП-НАСОС»🙂 На фото нижче продемонстрований перший дослідний зразок системи.

На перший погляд вся система управління насосом виглядає як звичайний диференційний автомат, з підключеною виделкою і розеткою. Але насправді це повноцінна система захисту від протікання води і затоплення! Детально про те, з яких вузлів складається пристрій, розказано в, а поки пропоную розглянути принцип роботимого винаходу 🙂

Як видно зі схеми, при попаданні води на датчик, відбувається спрацьовування реле, яке посилає команду диференціального автомату на відключення. відбувається механічний розрив ланцюга змінного струмуі насос відключається. При цьому також відключаються і «мізки» системи, що реагують на наявність води на датчиках.

Перший зразок системи пройшов ретельну перевірку і випробування в природних побутових умовах, після чого була зібрана друга модифікація пристрою, Що має більш компактну електронну схему з імпортних комплектуючих. другий зразокнадійшов в розпорядження мого знайомого, який використовує аналогічну систему водопостачання. І буквально через 2 тижні після підключення система «СТОП-НАСОС» спрацювала і врятувалатехнічне приміщення, розташоване в підвалі, від затоплення 🙂

Другий зразок став еталонним, і тепер виготовляється мною у вільний час для бажаючих убезпечити себе від можливого затоплення.

Модифікації моделі № 2

На базі моделі № 2 створені більш досконалі пристрої, які відрізняються між собою способом підключення датчика води і кріпленням вхідного кабелю. Фотографії цих модифікацій представлені вашій увазі трохи нижче (моделі 4, 5 і далі).

Для себе ж я виготовив третій варіант системи«СТОП-НАСОС» зі звуковим оповіщенням. При попаданні води на датчик відбувається відключення живлення насоса, загоряється індикатор червоного кольору і звучить монотонна звукова сирена.

У цьому варіанті елементи конструкції розташовані горизонтально.

Датчик води встановлюється в передбачуваному місці прориву. Кількість датчиків, що підключаються не обмежена.

Автомат наповнення ємності з водою вмикає і вимикає насос в залежності від рівня в бочці. Принципова схема, опис роботи. Як зробити своїми руками (10+)

Реле рівня рідини

Для побутових потреб у себе вдома я використовую ємність для води. Цю ємність (бочку) я наповнюю з колодязя, включаю насос, чекаю, коли бак наповниться, вимикаю насос. Але людина слабка. Періодично я забуваю насос включеним, вода переливається через край. Захотілося розробити схему з автоматичним відключенням насоса при досягненні водою певного рівня.

Важливо!Харчування схеми необхідно здійснювати від джерела живлення з гальванічною розв'язкою від мережі. Застосування бестрансформаторних джерел неприпустимо, так як схема контактує з водою. Контакт води в баку з електричною мережеюнапевно призведе до поразки користувачів електричним струмом. Живити схему від малогабаритного імпульсного джерела ( зарядного пристроютелефону) не вийшло. Причиною тому є високочастотні перешкоди, які створює в шинах харчування таке джерело. Оптимальним є живлення від звичайного малопотужного трансформаторного джерела живлення з випрямлячем і конденсатором для згладжування пульсацій. Стабілізація напруги живлення не потрібно.

Схема автоматичного вимкнення насоса, принцип дії реле рівня

Автомат відключення насоса з поплавковим датчиком рівня води

Схема працює в такий спосіб:

♦ етап 1 - при неповному баку контакти датчикаSA1 розімкнуті (рис. 1).

♦ етап 2 - після натискання на кнопкуSB1 мережеве напруга надходить на електродвигун насосаMl(Через С1 іVD1) на обмотку електромагнітного реле К1, яке спрацьовує і своїми контактами До 1.1 блокує контакти кнопкиSB1.

♦ етап 3 - при наповненні бака до заданого рівня контактиSA1 датчика замикаються, реле К1 відпускає, його контакти при цьому розмикаються і відключають електродвигунMlвід мережі. Пристрій переходить в початковий стан і для повторного пуску насоса необхіднознову натиснути на кнопку ЬВ1.

Конденсатор С1 баластовий і служить для зниження напруги на обмотці реле до його робочої величини, резисторR1 обмежує струм перезарядки конденсатора в момент замикання контактів датчикаSA1.

Мал. 1. Принципова схема автоматавідключення насосаз поплавковим датчиком

В автоматі використано реле РПУ-2 з опором обмотки 4,5 кОм і робочою напругою 110 В. Воно має спеціальний виток, що охоплює частину муздрамтеатру, що робить реле нечутливим до пульсацій напруги живлення.

Примітка.

При застосуванні іншого реле для забезпечення робочої напруги на його обмотці, можливо, доведеться включити паралельно вихідний діагоналі моста VD 1 конденсатор ємністю близько 1 мкФ на напругу не менше 160 В і підібрати ємність конденсатора С 1.

кнопкаSB1 повинна бути розрахована на повний струм електродвигуна насоса, а конденсатор С1 - мати робочу напругу не менше 400 В (наприклад, К73-16 або К73-17). містVD1 - будь-який на напругу не менше 300 В, можна застосувати чотири окремих діода на те ж напруга.

Увага.

Поплавковий датчик не дуже зручний. Його контакти з'єднані з мережевими проводами, що вимагає підвищених заходів безпеки при експлуатації.

Наступна схема представляє собою автомат відключення насоса з безконтактним датчиком рівня води (електроди підключені до входів 1 і 2). Цю схему (див. Рис. 2) також розробив П. Альошин, м.Москва.

Мал. 2 Схеми автомата відключення насоса з безконтактним датчиком

Схема працює в такий спосіб:

етап 1 - напруга живлення подається на пристрій при замиканні контактів вимикачаSA1. Якщо приймальний резервуар заповнений не повністю, струм бази транзистораVT1 дорівнює нулю, і він закритий. Напруга 27-30 В з виходу випрямляча через ланцюжокR5 C2 надходить на обмотку реле К1, яке спрацьовує в момент включенняSA1 і своїми контактами До 1.1 і К 1.2 включає електродвигун насоса;

етап 2 - у міру зарядки конденсатора С2 струм через обмотку реле К1 зменшується, але для його утримання досить струму, що протікає через резисторR4. СвітлодіодHL1 червоного світіння горить і відображає включення автомата;

етап 3 - при заповненні резервуара виникає струм між електродами датчика, і транзисторVT1 відкривається. Його колекторний струм запалює світлодіодHL2 зеленого світіння, індиціюється наповнення резервуара, і вимикає реле К1. Контакти К1.1 і К1.2 реле розмикаються, і двигун насоса зупиняється.

етап 4 - при витрачанні води базовий струм транзистораVT1 стане рівним нулю, він закриється, світлодіодHL2 згасне.

Примітка.

Реле, однак, не спрацює, оскільки струму, що протікає через резистор R 4, недостатньо. Для повторного пуску насоса необхідно вимкнути і знову включити SA 1.

Конденсатор С1 пригнічує наведення на дроти, що йдуть до електродів датчика, резисторR5 обмежує струм перезарядки конденсатора С2, поточний через транзисторVT1 в момент його включення. дільник напругиR1 R2 задає напругу на електродах датчика і обмежує струм бази транзистораVT1.

Розглянемо «водяну» частина системи. Приймальний резервуар являє собою поліетиленову бочку об'ємом 200 л. Вона може бути встановлена ​​на горищі садового будинку. Електродами служать два відрізки оцинкованої сталевої труби, введені в бочку зверху через її різьбові пробки. По одній трубі, яка доходить до дна бочки, виробляються її заповнення та відбір води в водопровід будинку. Інша (її довжина близько 80 мм, і до неї приєднана поліетиленова гофрована труба) служить для зливу надлишку води при переповненні бочки з-за відмови автомата або обриву проводів, що йдуть до датчика.

Сьогодні для полегшення догляду за рослинами використовуються різні системи поливу, вони дають можливість контролювати кількість води для кожного виду рослин, застосовувати крапельний полив або розбризкувачі. Економиться вода, для рослин створюються найбільш сприятливі умови розвитку. Єдиний недолік таких систем - необхідність постійного контролю, включення / вимикання проводиться вручну. Це досить неприємне заняття, тривалість поливу в залежності від виду рослин, кліматичних умов і конкретної системи може досягати двох годин. Для того щоб вирішити і цю проблему, слід встановлювати таймер поливу для самопливних систем.

Спочатку потрібно пояснити поняття «самопливні системи», а то в деяких джерелах можна зустріти забавні пояснення принципів їх дії і повне нерозуміння гідродинаміки.

Автоматичні системи поливу городу - схема

Є знавці, які стверджують що таймери поливу для самопливних систем настільки гарні, що можуть працювати при тиску води від 0 до 6 атмосфер. Працювати-то вони при нульовому тиску будуть, тільки поливатися нічого не буде. Самоплив - поняття не фізичне, а чисто побутове. І означає не відсутність тиск, а відсутність постійно діючих водяних насосів. У соматичних системах насос подає воду лише в накопичувач, який знаходиться на деякій відстані від землі. За рахунок перепаду висот між верхнім рівнем води і місцем її виходу створюється тиск, саме воно змушує рухатися водяний потік.

Чому таймери використовуються в більшості випадків для самопливних систем? Тому що вони не можуть працювати при високому тиску, занадто неміцні у них закривають клапани і слабенький механізм їх приводу. Для більшості приладів максимальний тиск води не може перевищувати 0,5 атм., Для такого тиску ємність з водою повинна знаходитися на відстані п'яти метрів від поверхні землі. У абсолютної більшості систем поливу накопичувальні ємності розташовуються значно нижче.

види таймерів

В даний час можна придбати три види таймерів:

Механічні таймери використовуються рідко, частіше за все системи поливу контролюються одним з видів електронних пристроїв. Подача води регулюється за допомогою соленоїдного (електромагнітного) клапана або кульового крана.

Таймер для поливу на 2 лінії, механічний «Expert Garden»

1. Електромагнітний клапан.У певний час на електромагнітну котушку підключений до джерела живлення, під дією електромагнітного поля сердечник втягується в соленоїд і перекриває водний потік. Якщо живлення припиняється, то сердечник пружиною виштовхується нагору і просвіт труби відкривається. У таймерах принцип роботи може бути зворотним - без напруги клапан пружиною заривається, а при виникненні сильного магнітного поля відкривається. За рахунок такого принципу дії економиться заряд батарейок. Відрізнити роботу соленоїдного клапана можна по характерному клацання під час відкриття / закриття.
2. Кульовий кран.Відкриття / закриття виконує редуктор, який приводиться в дію електричним двигуном. Для економії заряду також постійно знаходиться в закритому положенні, відкривається тільки на період включення системи для поливу. Під час спрацьовування таймера з кульовим краном чути нетривалий шум роботи електричного двигуна і редуктора.

Важливо. Як тільки виникають ризики появи заморозків, таймер потрібно відключати. Чому? Під час пуску в обмотках статора з'являються великі за значенням струми, як тільки ротор починає обертатися, сила струму падає до робочих режимів. Під час заморозків кульовий клапан може трохи примерзати, потужності електричного двигуна недостатньо для його відриву. Це означає, що пускові струми будуть тривалий час протікати по обмоткам, що неминуче призведе до їх перегріву і короткого замикання. Та й сам редуктор не розрахований на значні зусилля, можуть вийти з ладу шестерні приводу. Такі несправності вимагають виконання складного ремонту або повної заміни пристрою.

Електронні таймери з механічним управлінням (тумблерного типу)

Дуже прості в управлінні, надійні і довговічні пристрої. Для вибору режимів роботи системи поливу потрібно виконати наступні дії:

• відкрутити верхню прозору пластикову кришку. Працювати потрібно обережно, не втратити прокладку герметизації, вона може випадати;
• лівим тумблером задати періодичність включення системи, максимальний період становить 72 години;
• правим тумблером задати конкретну тривалість поливу, максимум 120 хвилин.

Важливо. Початковий час відліку електронного пристрою починається з часу включення таймера в роботу. Це означає, що якщо, наприклад, ви побажаєте, щоб полив включався періодично о п'ятій годині ранку, то і першу установку таймера потрібно зробити в цей же час. Надалі час включення системи зрошення змінюватися не буде.

Виробники в комплекті з таймером реалізують повний набір фітингів для підключення пластикових трубабо гнучких шлангів різного діаметру. Харчування таймера від двох пальчикових батарейок типу ААА 1,5 В.

Таймер поливу - фото

Електронні таймери з програмним керуванням

Більш сучасні пристрої, мають значно розширені функції. У комплект постачання входять перехідники для підключення трубопроводів і гнучких шлангів різних діаметрів. Налаштування програмного управліннявиконується наступним чином:

• зніміть пластикову кришку. Вона досить щільно закручується на заводі-виробнику, доведеться докласти значних зусиль;
• натисніть кнопку включення Time, на електронному табло з'являться параметри установки програми. Встановіть поточний час і день тижня, дія потрібно підтверджувати натисканням кнопки Set;
• по черзі переходите на кожен день тижня, вибирайте час і тривалість включення електронного таймера. Дані параметри будуть зберігатися весь період користування;
• при бажанні на приладі можна налаштувати до 16 різних програм. Для цього потрібно натиснути кнопку Prog і після цього налаштовувати потрібну кількість програм. Всі введені дані повинні підтверджуватися натисканням кнопки Set.

Всередині пристрою встановлено досить ємний конденсатор. Він призначений для подачі сигналу про критичний розряді батарейок і переходу таймера в режим автономного живлення. При зниженні заряду батарей на дисплеї з'явиться попереджувальний сигнал. З часу його появи батарейки ще можуть працювати 2-3 дня в залежності від частоти і тривалості включення системи поливу.

У повністю автономному режимі конденсатор може забезпечувати функціонування таймера 3-4 дня. Якщо протягом цього часу батарейки не замінити, то таймер відключиться. Після цього всі раніше встановлені режими поливу з пам'яті зітруться, доведеться повторювати дії по установці з самого початку.

У черговому режимі таймер споживає не більше 1,2 мА, в разі необхідності зливу споживання струму збільшується до 350 мА. Це дуже невеликі значення, що дозволяють пристрою працювати від одних батарейок не менше сезону. Виробники спеціально виходили з цього часу, в період щорічного регламентного огляду системи поливу перед запуском рекомендується встановлювати нові батарейки.

Є моделі таймерів, призначених для роботи на великих і складних системах поливу. Вони мають кілька клапанів, що дозволяє контролювати режими поливання декількох окремих зон, для кожної з них встановлюються свої параметри. Багатоклапанні пристрої можуть підключатися до напруги 220 В або мати до восьми батарейок ААА 1,5 В.

Які дані слід брати до уваги під час налаштування датчиків

Від правильності настройки програми таймера багато в чому залежать умови вирощування рослин. Що потрібно брати до уваги?

Розбивку території поливу на окремі зони з урахуванням видів культур. Кожна з них має свої вимоги, в деяких випадках доведеться купувати багатоклапанні таймери.

Гідравлічний розрахунок по максимальному споживанню води. Робота таймерів повинна враховувати загальну ємність накопичувачів. Якщо немає автоматичної підкачки, то потрібно самостійно контролювати наявність води і в разі необхідності заповнювати ємності.

Аналіз трасування прокладки систем поливу. Великий перепад по висоті окремих поливних ліній може мати суттєвий вплив на їх продуктивність. Під час налаштування слід мати на увазі не тільки час поливу, але і кількість води, яке за цей час подається рослинам.

Після завершення монтажу таймера рекомендується перевірити працездатність системи. Для цього встановлюються мінімальні періоди включення, перевіряється правильність спрацьовування приводів клапанів. Якщо таймер працює в нормальному режимі, то можна починати конкретне програмування і переводити систему в автоматичний режим функціонування.

Процес установки програми таймера набагато спроститься, якщо в комплекті з ним придбати додаткові датчики.

Додаткові можливості таймерів

Електронні таймери для поливу за допомогою датчиків можуть виконувати кілька додаткових функцій, що ще більше спрощує процес вирощування культур в теплицях або на відкритому грунті.

1. Датчик дощу.Таке обладнання застосовується під час монтажу поливу на відкритих ділянках. Датчик дощу подає сигнал на електронний пристрій про наявність природних опадів. Таймер реагує на ці сигнали і пропускає один полив, що співпадає з періодом дощу. Датчик налаштовується в діапазоні опадів від 3 мм до 25 мм. Такий широкий діапазон дозволяє більш точно регулювати норми поливу з урахуванням погодних умов. Наявність функції прискореного відкликання дозволяє в мінімальні терміни припиняти полив після початку дощу, пристрої не вимагають додаткового обслуговування. Залежно від регулювань вентиляційного кільця встановлюється відстрочка повернення дачка в режим очікування. Час повернення в початкове положення має пряму залежність від вологості і температури навколишнього повітря. Це дозволяє домагатися значної економії води.
2. Мембранний насос.Може монтуватися в спільному з таймером або окремому корпусі, стежить за рівнем води в накопичувальних ємностях. При зменшенні кількості води нижче критичного рівняавтоматично включається насос для поповнення запасів. Після наповнення баків насос відключається.
3. Радіоканальний датчик вологості грунту.Найсучасніший прилад, значно полегшує догляд за рослинами. Встановлюється в декількох місцях на грядках, блокує команду таймера на полив в разі високої вологості грунту. Найсучасніші пристрої, підвищують врожайність сільськогосподарських культур мінімум на 10%.
4. Фільтр очищення води.Виконує якісне очищення води, значно збільшує час експлуатації таймера.

Додаткові пристрої контролю та управління можуть бути придбані в комплекті з таймером поливу або окремо.

Комплект для поливу

Відео - Таймери поливу для самопливних систем