Rozvádzač pre čerpadlá: typy, schémy zapojenia, prehľad populárnych modelov

Údržba autonómneho systému zásobovania vodou zahŕňa kontrolu čerpadlového zariadenia a funkčnosti komunikácií, konzerváciu siete počas dlhej neprítomnosti, racionálne automatické riadenie.

Automatizáciu je ľahké realizovať umiestnením na vyhradené miesto rozvádzača riadenia čerpadiel – kompaktnej rozvodnej stanice pracujúcej v niekoľkých režimoch. Podrobne vám povieme, ako správne vykonať jeho montáž a inštaláciu. Ak budete postupovať podľa našich rád, budete schopní správne vykonať pripojenie zariadenia.

Uviedli sme typickú výbavu rozvádzača riadenia. Opísali sme, aké doplnkové funkcie môžu byť nainštalované a používané. Informácie určené na posúdenie sme doplnili užitočnými ilustráciami a videom.

Účel a výbava rozvádzača riadenia čerpadiel (RČ)

Technická výbava rôznych modelov sa líši, pretože riadiace body majú individuálne funkčné zameranie.

Výrobcovia ponúkajú hotové štandardné schémy, ale nie vždy zodpovedajú konkrétnym požiadavkám, preto existuje služba, ako je výroba riadiacej jednotky na zákazku. Na začiatok sa pokúsime preskúmať spoločné položky, ktoré spájajú všetky modely.

Funkčné povinnosti rozvádzača riadenia

Hlavnou funkciou každej rozvodnej stanice je organizácia práce zariadenia, ktoré je k nej pripojené, v tomto prípade čerpadlového. Z jedného ovládacieho panela (a to je výhodné, ak je vzdialenosť medzi objektmi veľká) sa efektívne vykonáva kontrola motorov drenážnych, povrchových a studňových čerpadiel.

Počet pripojených agregátov môže byť rôzny. Minimálne pripojenie – jedno studňové alebo ponorné čerpadlo, ktoré zabezpečuje dodávku vody a zaisťuje jej prítomnosť v celom systéme zásobovania vodou (vykurovanie, hasenie požiarov). Okrem neho sa pripája drenážne čerpadlo potrebné na odčerpávanie vody v domácich a núdzových situáciách.

Automatické zapínanie/vypínanie čerpadlových motorov uľahčuje život majiteľom súkromného domu, čo im umožňuje tráviť voľný čas v kruhu rodiny namiesto manuálneho prepínania prepínačov.

Ešte niekoľko užitočných funkcií, ktoré možno „zveriť“ automatike:

• kontrola napätia v sieti, potrebného na neprerušovanú prevádzku zariadenia;
• ochrana mechanizmov pred výpadkami elektrického napájania a skratmi;
• kontrola hladiny vody v studni (alebo inej nádrži) a reakcia na jej nedostatok;
• zaznamenávanie tlakových rázov a nastavenie optimálnych parametrov (zastavenie motora pri dosiahnutí kritickej hodnoty, spustenie pri vyrovnávaní ukazovateľov);
• diaľkové ovládanie studňových čerpadiel, ku ktorým nie je možný priamy prístup;
• rozdelenie záťaže medzi viaceré agregáty alebo núdzové pripojenie záložného variantu.

V dôsledku centralizovaného automatického riadenia sa práca čerpacích staníc stáva produktívnejšou a životnosť elektrického zariadenia sa výrazne zvyšuje. Moderné elektronické systémy umožňujú programovať mechanizmy a zapínať ich v pohodlnom režime (napríklad len počas denného času).

Obrázok telesa a schéma riadiacej skrine so štartovacou a ochrannou aparatúrou a doskou automatického reštartu záložnej záťaže bez špecifikácie konkrétnej modifikácie (+)

Všetky poruchy sa zaznamenávajú a počas núdzovej situácie sa spustí alarm. Z materiálnej stránky ide o úsporu energie a následne zníženie platieb za elektrickú energiu.

Príklad štruktúrnej schémy automatizácie čerpacej stanice s dvomi pripojenými čerpadlami (380 V), v ktorej sa používa frekvenčne riadený elektrický pohon (+)

Stručný opis štandardnej výbavy

Prítomnosť jednotlivých prvkov závisí od počtu a kategórie čerpadiel, úzkych alebo širších technických možností, prítomnosti doplnkových funkcií.

Riadenie čerpadla Napor 3.3: funkčná schéma zariadenia. Vykonáva sa automatické vypnutie a záznam núdzovej situácie pri preťažení, «suchom behu», zmene hladiny vody v nádrži (+)

Základná výbava u väčšiny modelov ponúkaných na predaj vyzerá nasledovne:

• Obdĺžnikový kovový kryt s ovládacím panelom umiestneným na prednej strane. Konštrukcia panelu sa môže líšiť, ale vždy obsahuje indikátory a tlačidlá typu «Štart» alebo «Stop».
• Prepínač (jeden alebo viac), umožňujúci zapnúť/vypnúť čerpadlo v manuálnom režime.
• Poistky a ochranné prvky.
• Kontrolný uzol regulujúci napätie troch fáz.
• Frekvenčný menič potrebný na reguláciu asynchrónneho motora.
• Automatický blok regulácie zodpovedný za plánované a núdzové vypnutie zariadenia.
• Sada snímačov zobrazujúcich tlak a teplotu vody.
• Tepelné relé.
• Sada žiaroviek – svetelná signalizácia.

Základné funkcie vložené do riadiacej jednotky závisia od niekoľkých faktorov. Napríklad pri 2 čerpadlách, hlavnom a dodatočnom (rezervnom), je nastavený program umožňujúci zapínať oba mechanizmy striedavo.

Ovládací panel pre dve čerpadlá pracujúce v režime rezervného použitia. Výhoda intervalového zapínania – rovnomerné rozloženie zaťaženia a zvýšenie plánovanej životnosti.

Teplotný senzor chráni zariadenie pred prehriatím a prácou v režime suchého behu (pravdepodobnosť vzniku takejto situácie je častá v studniach s nedostatočnou výdatnosťou). Automatika zastaví prevádzku zariadenia a po nastaňí priaznivých podmienok na odber vody opäť zapne motor pripojeného čerpadla.

Prístroje na ochranu pred prepätím, výpadkom fáz, nesprávnym zapojením chránia mechanizmy a nedovoľujú im pracovať v havarijnom režime. Korigujú parametre siete a až po vyrovnaní ukazovateľov automaticky pripájajú zariadenie.

Približne rovnako funguje ochrana proti preťaženiu. Napríklad existuje zákaz súčasnej aktivácie dvoch čerpadiel, čo vedie k zbytočným nákladom a neefektívnemu využívaniu zariadenia.

Takmer všetky odladené systémy majú možnosť prechodu z plne automatizovaného ovládania na ručné. Je to nevyhnutné pre technickú údržbu, opravárenské práce, výmenu opotrebovaných alebo prepálených dielov.

Predpokladajme, že ak jedno čerpadlo zlyhá, je možné ho bez problémov vybrať a poslať na opravu, vypnutím automatizácie a použitím ručného ovládania.

Dodatočné opcie a možnosti

Rôzni výrobcovia zahŕňajú do základnej sady doplnkové funkcie rozširujúce možnosti ovládania. Napríklad spoločnosť Alta Group ponúka systém AVR – automatické zapnutie rezervného napájania. Potreba tejto funkcie je odôvodnená tým, že prevádzka čerpacej stanice je súčasťou systému podpory životných funkcií domu, preto sieť musí pracovať v nepretržitom režime.

Princíp činnosti AVR je nasledovný: akonáhle dôjde k zastaveniu hlavného elektrického napájania, automaticky sa zapojí rezervná sieť. Funguje až do obnovenia prevádzky hlavného zdroja.

Pri jeho zapnutí inteligentný systém kontroluje optimálnosť parametrov a až pri pozitívnej odozve opätovne pripojí hlavnú sieť. Ak je analýza testov neuspokojivá, systém bude pokračovať v prevádzke z rezervného zdroja.

Nízke teploty a vysoká vlhkosť sú nepriatelia elektronickej výplne skrine, preto výrobcovia ponúkajú službu dodatočného zateplenia. Je aktuálna pre severné regióny a pre všetky oblasti, ak je zariadenie umiestnené vonku.

Takzvaný «teplý balík» – je to vrstva izolácie uložená z vnútornej strany. Tepelne izolované ŠUNy sa prevádzkujú pri pomerne širokom teplotnom rozsahu – od -40 °C do +55 °C.

Pomerne rozšírený doplnok umožňujúci chrániť motory čerpadiel pred preťažením, – systém plynulého štartu. Spočíva v opatrnom, postupne narastajúcom režime dodávky napätia, vďaka ktorému je motor chránený pred prudkým štartom a je uvádzaný do prevádzky pomaly a šetrne.

Moderná funkcia dispečingu umožňuje ovládať čerpadlové stanice na diaľku. Systémy diaľkového varovania sú neustále pripojené k GPRS, rádiomodemu alebo internetu, vďaka čomu sa v prípade havárie okamžite aktivuje blokovací systém a signál sa prenesie na prijímacie zariadenie (telefón alebo notebook).

Pohodlná možnosť, ktorá umožňuje nastaviť určitý program, je možná vďaka použitiu kontroléra. Ten je v automatickom režime schopný samostatne ovplyvniť prácu čerpadiel, pripojiť ďalšie prístroje a optimalizovať fungovanie systému ako celku.

Indikácia znamená umiestnenie na kryte skrine elektronickej tabule s údajmi o napätí a prúde, ako aj štatistických údajov: počet spustení, prevádzkových hodín motorov, objemu vody.

Ďalšia výhodná možnosť, ktorá umožňuje získať informácie o zastavení systému alebo vzniku havarijnej situácie, – inštalácia svetelnej signalizácie a sirény. Pri vzniku nepredvídaných okolností sa výstražné svetlo rozsvieti jasným svetlom a špeciálne zvukové zariadenie vydáva hlasný opakujúci sa signál.

Vzory elektrotechnických schém zapojenia

Montáž zariadenia prebieha vo výrobných podmienkach, tam sa tiež zostavujú princípiálne schémy skrine na ovládanie čerpadiel. Najjednoduchšie sú schémy zapojenia jedného čerpadla, aj keď súprava ďalších prístrojov môže inštaláciu skomplikovať.

Ako príklad si vezmeme ŠUN-0.18-15 (spoločnosť Rubež), určený na ručné a automatické riadenie elektrických pohonov čerpacej stanice. Schéma riadenia vyzerá nasledovne:

Na kryte telesa sú umiestnené tlačidlá zapnutia/vypnutia, prepínač zodpovedný za výber režimu prevádzky, sada indikátorov signalizujúcich bezchybný stav systému (+)

Výrobca realizuje 19 základných prevedení, ktoré sa líšia výkonom elektromotora čerpacej stanice – od 0,18 kW do 55-110 kW.

Vo vnútri kovového telesa sa nachádzajú nasledujúce prvky:

• automatický spínač;
• ochranné relé;
• kontaktor;
• zdroj záložného napájania;
• kontrolér.

Na pripojenie je potrebný kábel s prierezom 0,35-0,4 mm².

Ukážka pripojenia modelu ŠUN-0.18-15 (pre drenážne alebo požiarne čerpadlo) od výrobcu Rubež s jedným pohonom a kontrolérom, ktorý reguluje prevádzku zariadenia (+)

ŠUNy Grantor, určené na drenážne práce, riadia asynchrónne motory a majú dve možnosti riadenia: ručné a automatické. Ručné nastavenie sa vykonáva z predného panelu telesa, automatické funguje na základe externých signálov relé (elektródových alebo plavákových).

Trojitá schéma zobrazujúca činnosť rozvádzača pre 1, 2 a 3 čerpadlá s plavákovou automatikou. Pri existencii 2 a viac čerpadiel sa ponúka rozloženie záťaže medzi pracovné a rezervné zariadenie.

Princíp činnosti ŠUN v automatickom režime: pri kritickom poklese hladiny vody v odbernej studni a aktivácii plaváka č. 1 sa zastaví činnosť všetkých čerpadiel. Pri normálnom stave hladiny kvapaliny sa aktivuje plavák č. 2 a spustí sa jedno z čerpadiel. Pri aktivácii ostatných plavákov nachádzajúcich sa na vyšších úrovniach sa uvedú do prevádzky zvyšné agregáty.

Zvláštnosti inštalácie riadiacich staníc

Všetky prevedenia ŠUN bez výnimky sú zložité zariadenia pracujúce z elektrickej siete, čo znamená, že inštalovať, uvádzať do prevádzky, udržiavať a opravovať zariadenie je potrebné podľa návodu výrobcu. Pravidlá uvedené v návodoch rôznych modelov sa môžu líšiť, pretože konštrukcie mechanizmov a technické parametre sú tiež rozdielne.

Schéma elektrických zapojení rozvádzača riadenia čerpadlového zariadenia OVEN ŠUN 1. Vďaka použitiu firemných frekvenčných meničov OVEN dosahuje úspora elektrickej energie až 35%.

Niekoľko všeobecných dôležitých pravidiel:

• Montáž sa vykonáva v zóne chránenej pred výbuchmi.
• Teplota a vlhkosť v miestnosti musia zodpovedať parametrom uvedeným výrobcom (napríklad teplota od 0 °C do +30 °C).
• Pripojenie elektrického zariadenia musí vykonať osoba s osobitným oprávnením.
• Parametre ŠUN musia súhlasiť s parametrami všetkého pripájaného zariadenia.
• Montáž sa vykonáva podľa princípiálnych schém uvedených v prílohe k návodu.
• Prierez kábla musí súhlasiť s údajmi uvedenými v návode.

Domáce riadiace stanice umiestnené v súkromnom sektore podliehajú rovnakým požiadavkám ako výrobné kontrolné stanice. Je potrebné ich nainštalovať na suchom a teplom mieste, vhodnom na údržbu. Môže to byť suterén, špeciálne určená miestnosť, prístavba k domu alebo chránená komora.

Na rozdiel od veľkých priemyselných rozvádzačov sú domáce modely kompaktné a ľahké, preto sa najčastejšie vyrábajú v nástennom prevedení.

Pripojenie by sa malo vykonať až po úplnom inštalovaní systému zásobovania vodou, privedení tlakového potrubia, uložení káblov, zostavení uzlov a vykonaní izolácie všetkých elektrických prvkov. Po pripojení ŠUN je potrebné skontrolovať jeho činnosť v ručnom aj automatickom režime.

Technická podpora a servis

Niektoré spoločnosti vyrábajúce rozvádzače tvrdia, že údržba nie je potrebná. Je to pravda, avšak je potrebná pravidelná kontrola riadiacej jednotky prevádzkovou organizáciou. Existuje periodicita stanovená výrobcom a pre správnu funkciu všetkých zariadení je potrebné ju bezpodmienečne dodržiavať.

Pred prehliadkou alebo výmenou akýchkoľvek dielov je potrebné odpojiť napätie a zabezpečiť zariadenie proti opätovnému zapnutiu. Samostatne môžete skontrolovať spoľahlivosť spojení. Zoznam potenciálnych porúch, ako aj možné spôsoby ich odstránenia, zvyčajne uvádza výrobca.

Rozvádzač pre studňové alebo ponorné čerpadlo s frekvenčným meničom na použitie v priemyselných kotolniach, komunálnych službách alebo súkromných domoch, vyhotovený na objednávku podľa individuálnej technickej špecifikácie.

Napríklad najjednoduchšia porucha – nerozsvieti sa kontrolka signalizujúca pripojenie systému k elektrickému káblu. Možné tri príčiny: chýba napätie v sieti, je pokazený automatický istič alebo je prepálená žiarovka. Riešením problému bude teda privedenie napätia, výmena ističa alebo žiarovky.

Ak vznikne porucha, ktorú nie je možné odstrániť svojpomocne, je potrebné obrátiť sa na odborníkov v servisnom stredisku.

Stručný prehľad populárnych modelov

Hoci existuje možnosť výroby ŠUN na objednávku, mnohé spoločnosti ponúkajú základné modely. Ich montáž sa vykonáva so zameraním na spotrebiteľský dopyt. Ponúkame stručný popis rozvádzačov, ktoré je možné zakúpiť alebo objednať na oficiálnych webových stránkach spoločností alebo v internetových obchodoch.

Rozvádzač Grundfos Control MP204

Rozvádzače Grundfos Control MP204 sú navrhnuté na automatickú prevádzku a ochranu jedného čerpadla.

Parametre v Grundfos Control MP204 je možné nastaviť v manuálnom aj automatickom režime, pričom existujú dve prahové hodnoty: prvá – upozornenie, druhá – núdzové vypnutie. Denník vypnutí s uvedením dôvodov odozvy je uložený v pamäti

Technické parametre:

• Napätie – 380 V, 50 Hz
• Výkon motorov pripájaného zariadenia – od 1,1 do 110 kW
• Teplotný rozsah – od -30 °C do +40 °C
• Stupeň krytia: IP54

Výhodou je možnosť prenosu údajov CIU a nastavenie parametrov prostredníctvom Grundfos GO.

RČ od NPO STOIK

Stanice riadenia čerpacích agregátov (SUN) od spoločnosti NPO STOIK. Sú určené na automatické riadenie ponorných vodných a drenážnych čerpadiel, sú schopné obsluhovať od 1 do 8 pripojení.

Vzor vyhotovenia SUN 30 kW v kovovej závesnej skrini s mäkkým štartérom Aucom a frekvenčným meničom Delta

Technické parametre:

• Napätie – 380 V, 50 Hz
• Výkon motorov pripájaného zariadenia – od 0,75 do 220 kW
• Teplotný rozsah – od -10 °C do +35 °C
• Stupeň krytia: IP54

Medzi základné funkcie patrí automatické zapnutie vetrania, ak teplota vo vnútri skrine stúpne nad normu.

Rozvádzače od značky Grantor

Multifunkčné rozvádzače značky Grantor sú určené na obsluhu cirkulačných a drenážnych systémov.

Možné režimy prevádzky: cirkulácia a drenáž podľa analógového senzora alebo podľa tlakového relé. Dva varianty algoritmu práce predpokladajú spoločné alebo striedavé zapínanie čerpadiel.

Technické parametre:

• Napätie – 1×220 V alebo 3×380 V, 50 Hz
• Výkon motorov pripájaného zariadenia – do 7,5 kW na každý motor
• Teplotný rozsah – od 0 °C do +40 °C
• Stupeň krytia: IP65

Pri vzniku núdzovej situácie a poruche elektromotora čerpadla (z dôvodu skratu, preťaženia, prehriatia) dôjde k automatickému vypnutiu zariadenia a pripojeniu záložného variantu.

Rozvádzače Wilo SK

Rad SK-712, SK-FC, SK-FFS značky Wilo je určený na riadenie viacerých čerpadiel – od 1 do 6 kusov.

Niekoľko automatických schém rozvádzača Wilo SK-712 výrazne zjednodušuje prácu čerpacích staníc.

Technické parametre:

• Napätie – 380 V, 50 Hz
• Výkon motorov pripájaného zariadenia – od 0,37 do 450 kW
• Teplotný rozsah – od +1 °C do +40 °C
• Stupeň krytia: IP54

Počas prevádzky sa všetky technologické parametre zobrazujú na displeji. V prípade núdzovej situácie sa zobrazí chybový kód.

Závery a užitočné video k téme

Podrobnejšie informácie o tom, ako fungujú rozvádzače na riadenie čerpadiel, sa dozviete z nasledujúcich videí.

Ako vyrobiť najjednoduchší ŠUN vlastnými rukami:

Príklad činnosti typického ŠUN na skúšobnom stojane:

Použitie rozvádzačov na riadenie čerpadiel umožňuje efektívne využívať zdroje studňového alebo drenážneho zariadenia a šetriť elektrickú energiu. Pri znalosti technických parametrov svojej čerpacej stanice si môžete zakúpiť základný model ŠUN alebo objednať individuálnu schému.

Chcete sa podeliť o svoje vlastné skúsenosti, porozprávať, ako ste montovali, inštalovali a pripájali rozvádzač na riadenie čerpacieho zariadenia? Máte zaujímavé informácie alebo otázky, ktoré vám vznikli pri oboznamovaní sa s nami poskytnutými informáciami? Napíšte, prosím, komentáre.