Automatisierung für bohrlochpumpen: grundlagen der

24-10-2018
Wasserversorgung

Eine richtig ausgewählte Brunnenpumpe mit Automatisierung ist das "Herz" des gesamten Wasserversorgungssystems. Gleichzeitig ist der Betrieb einer automatischen Einheit nicht weniger wichtig als die Funktion des Wasserhebeteils selbst.

In unserem Artikel beschreiben wir die Grundprinzipien, nach denen die Arbeit solcher Geräte geregelt wird, und geben einige Tipps, die den Meistern beim unabhängigen Entwurf und der Montage von Systemen nützlich sein werden.

Pumpen und automatischer Regelkreis

Grundlagen der automatischen Steuerung

Eine im Bohrloch selbst installierte Pumpe kann nur eine Funktion effizient ausführen, nämlich Wasser auf eine vorbestimmte Höhe zu heben. Es ist jedoch immer notwendig, in diesem Modus zu arbeiten, wenn nicht gut gepumpt wird.

Zu allen anderen Zeiten ist es wichtig, dass der Wasserfluss kontrolliert wird.

  • Natürlich funktioniert das manuelle Einstellen des Betriebs des Pumpensystems nicht, da sich die Pumpe in einer beträchtlichen Tiefe unter der Erde befindet.. Aus diesem Grund erfolgt die Steuerung nach dem Rückkopplungsprinzip - die Automatisierung für eine Brunnenpumpe nimmt bestimmte Parameter wahr und nimmt entsprechend Anpassungen des Pumpenbetriebs vor.
  • Ein Beispiel für eine solche Einstellung kann die Motorstartpumpe sein, wenn der Druck im System liegt. Sobald der Wasserfluss zu einem Druckabfall führt, werden Informationen an die Steuereinheit weitergeleitet und der Pumpvorgang gestartet.
Steuersystem

Beachten Sie! Damit dies seltener geschieht, und nicht nach jedem Einschalten des Krans, ist ein spezieller Empfänger im System installiert. Aufgrund der Konstruktionsmerkmale sorgt es für einen reibungslosen Start, was die Ressource des Pumpenteils erheblich einspart.

  • Akkus arbeiten genauso.: Sobald der Tank bis zu einem bestimmten Füllstand gefüllt ist, wird die Pumpe abgeschaltet und die Wasserzufuhr unterbrochen.
  • Eine wichtige Aufgabe der Pumpenautomatisierung ist der Geräteschutz.: Falls erforderlich (Arbeiten ohne Wasser-, Sand- oder Schlammverunreinigungen), schaltet es sich ab und verhindert so, dass es bricht. Da der Preis für hochwertige Modelle eher groß ist, kann diese Funktion sehr nützlich sein.

Im Folgenden werden die hier genannten Anpassungsbeispiele genauer beschrieben.

Arten der Automatisierung

Druckeinstellung

Bei einzelnen Schächten ist es vorzuziehen, einen Satz Ausrüstung zu installieren, der sich an den Druck im System anpasst. Zu diesem Zweck ist in den Wasserversorgungskreislauf ein Membranaufnehmer eingebaut, der hydraulische Stöße ausgleichen und einen Überdruck in den Rohrleitungen aufrechterhalten kann.

Die Anpassung erfolgt auf folgende Weise:

  • Der Druckschalter (separat oder als Teil einer automatischen Pumpstation montiert) ist auf zwei Anzeigen eingestellt: Der Pegel, bei dem die Wasserzufuhr eingeschaltet ist, und der Pegel, bei dem die Pumpe ausgeschaltet wird.
Pumpe und Empfänger mit Manometer
  • Um ein zu häufiges Einschalten zu vermeiden, werden einstellbare Grenzwerte je nach Pumpenleistung und Empfängereigenschaften gewählt.
  • Für maximale Leistung sollten Industrierelais verwendet werden (XMP von Telemecanique, MDR von Condor und Ähnliches). Sie halten einer beträchtlichen Stromstärke (15-16 A) stand und sind mit zuverlässigen Kontakten ausgestattet. Das Minus professioneller Relais ist das Fehlen einer Staffelung: Ein Manometer wird zur Einstellung verwendet, was die Genauigkeit negativ beeinflusst.
Druckschalter von Condor
  • Haushaltsgeräte sind einfacher zu bedienen, aber weniger zuverlässig. Wenn Sie nicht über die entsprechenden Fähigkeiten verfügen, sollten Sie sich nicht anpassen, sondern diese Aufgabe den Profis überlassen.

Tipp! Bei der Verwendung von Haushaltsrelais empfehlen Experten die Verwendung eines zusätzlichen automatischen Schutzes, der in einem separaten Schaltschrank installiert ist.

Regulierung abhängig von der Ebene

Die Kontrolle des Füllstands des Tanks ist notwendig, wenn die Wasserversorgung über einen Tank im Wasserturm oder einen Hydrospeicher im Dachgeschoss organisiert wird.

Gleichzeitig ist eine Anpassung aufgrund der Funktionsweise eines relativ einfachen Systems möglich:

Foto von Niveausensoren und Steuereinheit
  • Im Wassertank mit Wasser sind mehrere Elektroden installiert - die sogenannten Füllsensoren.
  • Wenn sich der Wasserstand ändert, schließen oder öffnen sich die Elektroden entsprechend.
  • Sobald das Wasser die Höchstmarke erreicht, schaltet das Steuerrelais die Pumpe ab und die Wasserzufuhr stoppt.
  • Bei Erreichen der unteren Markierung wird die Pumpe aktiviert und die Wasserzufuhr zum Tank wird fortgesetzt.

Anstelle von Elektroden sind solche Systeme manchmal mit sogenannten Schwimmerschaltern ausgestattet. Diese Geräte sind jedoch weniger zuverlässig und haben eine geringe Arbeitsreserve.

Funktionsschema der Schwimmersensoren

Beachten Sie! In jedem Fall empfiehlt die Anweisung die Installation eines Notentladesystems am Tank oder die Installation einer separaten Alarmeinheit bei Überlauf.

Anpassungssysteme, die an den Wasserstand im Tank „gebunden“ sind, werden häufiger für die Wasserversorgung eingesetzt. Pumpen für Schächte mit Automatik vom Füllstandstyp halten viel länger, da ihre Funktionsweise stabiler ist. Auch das Einsparen von Ressourcen trägt zum Fehlen kurzfristiger Markteinführungen bei.

Schutzmechanismen

Eine weitere wichtige Funktion der Verstellsysteme ist der Schutz des Mechanismus selbst. Eine automatische Bohrlochpumpe ist in der Regel mit mehreren Sicherheitseinrichtungen ausgestattet, so dass sie auch unter schwerer Last im Arbeitszustand bleibt.

Die Hauptgründe für den Ausfall des Geräts sind:

  • Erhöhen oder verringern Sie die Spannung im Netzwerk.
  • Der Betrieb eines Elektromotors unter extremer Belastung für lange Zeit.
  • "Trockenlauf", d.h. Funktion des Pumpenteils ohne Wasser.
Trockenlaufschutzrelais

Jeder dieser Gründe muss beseitigt werden:

  • Zur Stabilisierung der Stromversorgung werden Relais zur Spannungsregelung eingesetzt. Bei Stromstößen schaltet ein solches Gerät die Pumpe einfach aus. Moderne Modelle sind zusätzlich mit einem Zeitverzögerungsrelais ausgestattet, das ein häufiges Einschalten des Geräts während einer Reihe von Spannungsstößen verhindert.

Beachten Sie! In industriellen Wasserversorgungssystemen können Stromstabilisatoren verwendet werden, deren Verwendung ist jedoch ziemlich teuer.

  • Damit der Motor bei starker Belastung nicht überhitzt, wird das sogenannte thermische Stromrelais verwendet. In diesem Fall wird die Einstellung dieses Teils so vorgenommen, dass seine Parameter den nominalen Eigenschaften der Pumpe entsprechen.
  • Der Trockenlaufschutz wird zunehmend in die Pumpe eingebaut. Eine solche Einstellung wird als "indirekt" bezeichnet: Die Pumpe schaltet ab, wenn der Strömungsteil im Leerlauf zu laufen beginnt. Dies erhöht jedoch den Verschleiß aller Teile.
  • Zuverlässiger ist die Einstellung des Gerätebetriebs entsprechend dem Wasserstand im Brunnen: Wie beim Tank können entweder Sensoren oder Schwimmer verwendet werden.
Die Organisation des Schutzsystems

Alle diese Mechanismen können sowohl auf der Meringue von Leiterplatten als auch auf der Basis von Mikroprozessoren montiert werden. Autoregulationsprozessoren sind zuverlässiger, aber sie sind viel teurer und sollten von Profis konfiguriert werden.

Fazit

Durch die Automatisierung von Brunnen, die mit einer elektrischen Tauchpumpe ausgestattet sind, können Sie alle Arbeitsprozesse erheblich optimieren. Gleichzeitig reduzieren wir nicht nur die Energiekosten, sondern auch den Verschleiß der Wasserhebevorrichtung. Weitere Informationen zu diesem Thema enthält ein Video in diesem Artikel.