О том, как классно иметь дома скважину знают все. Это удобно и эффективно, пока ничего не сломается. А проблемы рано или поздно дадут о себе знать, и по закону подлости, в самый неподходящий момент. Отказываться от скважины и копать колодец - не вариант. Лучше предотвратить возможные аварии и защититься от них заранее.
- Какой вариант водоснабжения лучше для частного дома
- Водоснабжение с частотным преобразователем
- Какие преимущества такой системы?
- Устройство плавного пуска для частного дома
- Система водоснабжения с мембранным баком
- Есть ли смысл брать бак большего объема?
- УПП для системы с гидроаккумулятором
- Как защитить насос
- От чего защищает УБЗ?
- От коротких замыканий защитит только автомат
- УЗО для защиты Вашего кошелька
- Для какого насоса нужен контактор?
- Что будет, если не защитить систему подачи воды?
Какой вариант водоснабжения лучше для частного дома
Вода со скважины поднимается специальным глубинным насосом. В зависимости от конструкции водоснабжения, она закачивается в специальный резервуар - гидроаккумулятор или подается прямо в водопровод.
Система с резервуаром больше подходит для частного дома. Например, для семьи из 3-4 человек в среднем хватает 70 л на день. Для такого водоснабжения понадобится: 50-литровый гидроаккумулятор на соответствующий объем, реле давления и насос со скоростью перекачивания 1 м3/ч. Все вместе будет стоить 100$.
Но, для отеля на 12 номеров такой вариант - нерентабельный, потому что понадобится резервуар размером как целый номер. 500-литровый гидроаккумулятор обойдется в 400$ и будет занимать много полезного пространства. Дешевле и эффективнее купить частотный преобразователь за 150-200$.
Водоснабжение с частотным преобразователем
Частотник регулирует обороты электромотора в зависимости от давления в водопроводе. Это работает по такому принципу:
- На водопроводную трубу ставится реле давления, подключенное к частотному преобразователю;
- Система включается в сеть и частотник плавно меняет характеристики тока насоса;
- За счет этого он постепенно выходит на номинальные обороты;
- При заполнении в трубах растет давление, и реле подает сигнал на частотник, уменьшающий скорость подкачки.
Какие преимущества такой системы?
Удобство для пользователя
Например, когда посетитель в отельном номере принимает душ, давление в водопроводе падает, и насос работает быстрее. Когда кран закручен, электромотор работает на малых оборотах, чтобы вода не стекала с труб. Так, если Вы открутите кран, она мгновенно начнет течь под нужным напором.
Безопасность электросети
При включении каждый электродвигатель потребляет в 3-4 раза больше электричества - возникает пусковой ток. В этот момент сетевая нагрузка составляет соответственно 300-400% от номинальной. Пик держится доли секунды, пока электромотор не выйдет на нормальные обороты. Чем это опасно?
Вернемся к нашему отелю. Чтобы перебои с электроэнергией не оставили посетителей без благ цивилизации, любой ответственный хозяин установит генератор. Предположим, что мощность резервного источника будет 20 кВт, из которых 10 кВт сразу уйдет на освещение, кондиционеры, розетки с ноутбуками и т.д.
Мощность насоса - 5 кВт, но так как его пусковой ток равен 3 номинальным, на старте он возьмет все 15 кВт. Генератор может предоставить только 10 кВт, но электродвигателю этого будет мало. Такая нагрузка выведет генератор из строя, и в результате отель останется без света и воды.
Частотный преобразователь снимает пусковой ток. Если бы в предыдущем примере был частотник, нагрузка на генератор не превысила бы 15 кВт и он бы работал в безопасном режиме.
Длительный срок службы насоса
Пусковой ток вредит не только сети, но и электромотору. Каждый раз при включении он работает в нештатном режиме и кратковременно выдерживает нагрузку, на которую не рассчитан. Резкие пуски и остановки увеличивают износ электромотора. Частотный преобразователь делает плавную остановку, чем увеличивает срок эксплуатации в два раза.
Подобрать частотный преобразователь для скважинного насоса можно самостоятельно в интернет-магазине.
Устройство плавного пуска для частного дома
УПП отличается от частотника тем, что оно не регулирует обороты, а только плавно включает и выключает электромотор. Чаще применяется для маломощных аналогов до 2 кВт. Синхронизируется с реле давления. Принцип срабатывания аналогичный частотнику: давление в трубах падает - насосный мотор включается, если поднимается до критического уровня - плавно выключается.
Что Вам даст УПП:
- Автоматическую подкачку - трубы всегда будут наполнены, а при откручивании крана вода мгновенно потечет под нужным напором;
- Отсутствие пусковых токов - не будут выбивать автоматы при каждом включении;
- Увеличенный срок службы электромотора.
Система водоснабжения с мембранным баком
Мы уже выяснили что для небольшого дома такая система обойдется дешевле предыдущей. Учитывая, что стоимость 50-литрового гидробака 60$, покупать вместо него частотник за 150$ нет смысла.
Принцип работы системы с резервуаром простой:
- Вода закачивается в бак, чем увеличивает давление воздуха на мембрану;
- По достижению выставленного уровня срабатывает реле и отключает насос;
- Когда Вы откроете кран, гидробак начнет истощаться;
- Внутри резервуара упадет давление, на что среагирует реле и снова сцепит контакты.
Есть ли смысл брать бак большего объема?
Разница в стоимости между баками разной емкости большая. Например, у производителя Roda 50-литровый бак стоит 60$, а 80-литровый - 100$. Исходя из этого возникает вопрос: на что влияет емкость бака?
С меньшим гидробаком насос будет чаще срабатывать, чтобы закачать воду. На производительность водоснабжения это никак не повлияет. В частном доме Вы не почувствуете разницу, будет гидробак на 24л, 50л или 100л - из крана будет течь одинаково.
Но, как только пропадет электричество - проявится разница. Вода не будет набираться, но гидробак останется заполненным. Она продолжит поступать в трубы под давлением. Но, мембрана «выдавит» не полную емкость. Так, например, 50-литровый бак самостоятельно выдаст 40л воды, а 100-литровый - 80л.
Сложность в том, что неизвестно, сколько времени у Вас не будет света - час, два или сутки. В этот временной промежуток вода не будет поступать в бак, и чем больше ее останется внутри, тем лучше. Поэтому, выбирайте объем по своему расходу. Для семьи из 3-4 человек хватит 50-литрового бака. 40 литров в среднем хватит на полдня, а при экономном потреблении - на сутки.
УПП для системы с гидроаккумулятором
В данной схеме водоснабжения не регулируются обороты двигателя. Он включается, заполняет бак и отключается, повторяя это систематически. Но, как быть с пусковыми токами?
В частных домах ставят маломощные насосы - до 1,5 кВт. Тем не менее на старте они потребляют 4 кВт. На первый взгляд, это не так и много. Но, учитывая что в доме пользуются и другой электротехникой (холодильник, кондиционер, электроплита), пиковая нагрузка достигнет 6-7 кВт.
Если у Вас стоит автомат на 25А - он расцепит сеть. И вся техника перестанет работать. Если это случится, когда Вас не будет дома, потечет холодильник и зальет кухню. При повторном включении история будет повторяться.
Чтобы предотвратить «кухонный апокалипсис», нужно убрать пусковые токи. Сделать это можно с помощью уже известного Вам УПП.
Есть ли смысл для водоснабжения стоимостью 100$ покупать УПП за 160$? Конечно - нет, потому что, в случае поломки дешевле купить новый насос, чем защищать этот. Но, с другой стороны, если у Вас стоит качественный итальянец за 300$, то лучше все-таки его защитить. Так он прослужит на 5 лет дольше, и скачков в сети не будет. Покупать УПП или нет - решать Вам, этот вопрос больше зависит от рентабельности покупки.
Важно! УПП увеличит срок эксплуатации, но не защитит от неправильной работы и скачков электричества.
Как защитить насос
В ходе эксплуатации он может столкнуться с рядом проблем: сухой ход, попадание песка, поломка винта и т.д. При каждой нештатной ситуации, электромотор работает неправильно, что может вывести его из строя. Самый простой способ предотвратить поломку - поставить реле защиты электродвигателя, его еще называют универсальный блок защиты (УБЗ).
От чего защищает УБЗ?
Блок защиты срабатывает в двух ситуациях:
- При возникновении проблемы в насосе, например при сухом ходе, когда электромотор начинает неправильно потреблять электричество. Реле фиксирует это и отключает его от сети;
- Если авария случилась в самой электросети, из-за чего, например, начались скачки напряжения. Реле чувствует их и расцепляет контакты.
Дорогие модели уже идут с защитой от сухого хода и других нештатных ситуаций. Набор функций можно изучить в инструкции. Если отсутствует какая-либо защита, нужно поставить УБЗ. Тем более его стоимость небольшая - от 20$.
УБЗ защитит от перепадов напряжения, перегрузки сети, но не от короткого замыкания, которое может «убить» не только электромотор, но и УПП, реле установленные на линии. Чтобы этого не произошло, поставьте автоматический выключатель.
От коротких замыканий защитит только автомат
Выбирайте его по мощности насоса. Номинал автомата указывается в амперах. Чтобы свести ватты и амперы к единственной величине воспользуйтесь одной из двух формул:
- для 220-вольтовой сети - I = P/U;
- для 380-вольтовой - I = P/(U√3 cos φ).
Расшифровка:
- I - номинальный ток (А);
- P - нагрузка потребителя на сеть (Вт);
- U - напряжение сети (В);
- cos φ - коэффициент мощности (указывается в техническом паспорте).
Например, если у вас «однофазник» на 1,5 кВт, при включении к нему будет течь ток:
1500Вт / 220В = 6,8А.
Для удобства можете воспользоваться таблицей подбора автоматов
В данном случае лучше поставить автомат на 8А, чем на 6А. Если Вы поставите более слабый автомат, от нагревания будет срабатывать термомагнитный расцепитель.
Стоит такой автомат 3-7$. Учитывая, что он защищает электротехники, как минимум, на сотню долларов, это - выгодное вложение.
Вы защитите водоснабжение от короткого замыкания, но что если случится утечка тока? Автомат от нее не защищает, а УБЗ ее банально не увидит. Значит, нужно поставить УЗО.
УЗО для защиты Вашего кошелька
Утечки тока случаются из ряда причин:
- Неправильно подобран кабель. Подключать нужно специальным глубинным полиэтиленовым кабелем. Если вместо него кинуть кабель из ПВХ, изоляция продержится год или два, но потом разгерметизируется и оголенный провод окажется в воде;
- Некачественный монтаж, например, в месте удлинения провод потеряет герметичность и на оголенный участок попадет жидкость;
- Разгерметизация корпуса из-за механических повреждений, плохой сборки и т.д. Из-за этого вода попадет на токоведущие части и случится утечка.
Чем она опасна? На первый взгляд, ничем, так как само водоснабжение заземлено. Техника не испортится и Вас не ударит током. Но, из-за аварии электричество будет уходить в землю, что проявится в платежках. Притом, Вы сами можете не знать в чем причина, но платить будете в разы больше. Чтобы не рисковать, застрахуйте кошелек и поставьте УЗО. Оно стоит всего 10$. Если не поставите, в случае аварии будете терять 20-30$ каждый месяц.
Предположим, что у Вас кабель подобран правильно, монтаж сделан идеально, а насос собирали под микроскопом дюжина ученых, тогда не ставьте УЗО - оно Вам не понадобится. Во всяком случае, никакие нормы не говорят о том, что там необходимо УЗО. Это прежде всего страховка, и ставить его или нет - решайте сами.
Если Вы решили ставить и УЗО, и автомат, установите лучше дифавтомат. По сути, это два устройства в одном корпусе - защищает одновременно от коротких замыканий и утечек. По цене выйдет то же самое, но проще монтируется и занимает меньше места в щитке.
Дифавтомат безопасно расцепит фазу в случае аварии. Но, не стоит забывать о безопасном включении и выключении и в базовом режиме. В этом Вам поможет контактор.
Для какого насоса нужен контактор?
В бытовых скважинах применяются маломощные аналоги и контакторы на них не ставят. Насос подключается напрямую к реле давления, а оно уже коммутирует цепь.
Что будет, если соединить линию на высокой нагрузке, с учетом пусковых токов, скажем так, 3-4 кВт? Контактная поверхность перегреется и начнет оплавлять корпус. Хуже, если возникнет электрическая дуга. История закончится коротким замыкание и пожаром.
При номинальной мощности 2 кВт или больше, подключать напрямую - опасно!
Контактная поверхность реле не рассчитана на высокую нагрузку. Установите контактор - это простое устройство, работающее по такому принципу:
- Реле подает слаботочный сигнал на контактор;
- Контактор коммутирует цепь с высокой нагрузкой;
- При повторном сигнале, разрывает цепь.
Контактор гасит электрическую дугу и берет на себя нагрузку при коммутации цепи. Даже если номинальная мощность всего 1 кВт, постоянная нагрузка при включениях увеличит износ расцепителя в реле. Чтобы этого не произошло, поставьте минимальный контактор (пускатель) на 6А. Подойдет даже самый дешевый стоимостью в пару долларов.
Что будет, если не защитить систему подачи воды?
Чтобы водоснабжение дома было бесперебойным и эффективным, ему все же нужна защита. Бесспорно, насос - главный элемент в системе, но каким бы дорогим и качественным он не был, его ничего не спасет от короткого замыкания.
Аварии случаются не только под водой, но и в погружном кабеле и даже сети дома. Сложно предугадать, что сломается первым. Чтобы не играть в лотерею, лучше защититесь от всего и сразу.
