Автоматизированные установки систем водоснабжения, примеры схем

Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения

Наиболее известны следующие виды систем водоснабжения.

1. Хозяйственно-питьевое водоснабжение (ГВС и ХВС) . Назначением хозяйственно-питьевого водоснабжения является удовлетворение бытовых потребностей людей, а также санитарно-гигиенических нужд. Отличительной особенностью питьевого водоснабжения от производственного является подача воды, свободной от вредных химических примесей и болезнетворных бактерий. Бывает двух видов: горячее и холодное.

В наиболее простом случае, система горячего водоснабжения состоит из водонагревательной установки и трубопроводов для передачи горячей воды к водоразборным приборам.

Системы горячего хозяйственного водоснабжения классифицируют по нескольким признакам.

По способу подачи воды на горячее водоснабжение различают:

  • Закрытые системы. Вода из тепловых сетей используют только в качестве энергоносителя. Подача воды на горячее водоснабжение осуществляется через водо-водяные теплообменники.
  • Открытые системы. Вода из тепловой сети используется для приготовления и подачи воды в систему горячего водоснабжения (например, смешивается).

По способу подогрева воды системы ГВС бывают:

  • Централизованные. Одна водонагревательная установка обслуживает как минимум одно здание, и более зданий в пределах одного квартала (микрорайона) или поселка. Такие системы установлены в большинстве многоквартирных домов. Ввод горячей воды в дом и ее распределение происходит в ИТП.
  • Децентрализованные. Приготовление горячей воды происходит вблизи водоразборных приборов (например, поквартирно или непосредственно в санузлах) и осуществляется небольшими генераторами тепла: газовыми нагревателями, электрическими тэнами и т. п.

По способу поддержания температуры (обеспечение комфорта пользователя) системы ГВС могут быть:

  • Бесциркуляционными, которые состоят только из подающих трубопроводов. Основной недостаток таких систем – остывание воды в трубопроводах при перерывах в потреблении. Открывая кран, например, утром, потребитель получает воду с пониженной температурой и начинает сливать эту воду в канализацию до того, как вода в кране прогреется. Системы без циркуляции являются наиболее простыми по устройству и дешевыми по первоначальной стоимости.
  • Циркуляционные системы. В таких системах, находящаяся в трубах горячая вода непрерывно циркулирует, проходя через котел или теплообменник. В системах с поверхностными подогревателями циркуляция, как правило, обеспечивается центробежными насосами. В отдельных случаях циркуляция воды в системах горячего водоснабжения может обеспечиваться действием гравитационных сил.

2. Противопожарный водопровод. Создаётся в рамках системы пожарной безопасности, его предназначение – подача воды в систему водяного пожаротушения и наружные гидранты.

3. Производственное водоснабжение. Создаётся для подачи воды, используемой в технологических процессах.

4. Поливочное водоснабжение. Применяется для полива клумб и зеленых насаждений, а также для мойки территории двора, тротуаров, оборудования и полов.

Практически для всех видов водоснабжения, наружный водопровод доставляет воду по магистралям из распределительной сети города, а внутренний – поставляет воду по всему зданию (объекту), границей между ними является водосчетчик.

Системы канализации бывают:

Внутренняя канализация. Её задача – отвод сточных вод, образование которых происходит во время выполнения хозяйственно-бытовых работ или в результате санитарно-гигиенической деятельности человека.

Ливневая канализация. Применяется для отвода атмосферных осадков.

Автономная канализация. Предназначена для очистки сточных вод «на месте» для дальнейшего сброса их в водоемы хозяйственного назначения или грунт.

Автоматизация горячего водоснабжения

Как было упомянуто, горячее водоснабжение может быть централизованным и местным.

В местных системах горячего водоснабжения подогрев воды осуществляют локально, в газовых водонагревателях или колонках, с учетом того, что каждый нагреватель имеет собственную систему автоматики, разрабатывать интегрированную систему автоматизации нет смысла, достаточно обеспечить хорошую теплоизоляцию трубопроводов и вывести (при необходимости) данные о работе установки на пульт управления зданием.

В системах централизованного отопления или водоснабжения, автоматизации подлежит все технологическое оборудование: циркуляционные насосы, клапаны и вентили трубопроводов, оборудование теплообменников и радиаторов, подогреватели и т.п. Проект автоматизации ГВС разрабатывается совместно с проектом автоматизации ИТП.

Основная цель автоматизации систем ГВС – поддержание в системе заданного давления и температуры, кроме того автоматизация систем горячего водоснабжения выполняет следующие задачи:

  • Повышения надежности теплоснабжения и горячего водоснабжения потребителей;
  • Уменьшение зависимости от «человеческого фактора», возможность эксплуатации без постоянного присутствия оперативного персонала
  • Оптимизации отпуска и потребления тепла, снижения коммунальных расходов;
  • Снижения затрат электрической энергии в насосных установках;
  • Увеличения ресурса работы и облегчение эксплуатации технологического оборудования;
  • Контроля состояния технологического оборудования и технологических параметров;
  • Оперативной передачи предупредительной и аварийной информации на диспетчерский пункт.

Автоматизация холодного водоснабжения

Автоматизация систем холодного водоснабжения предназначена для поддерживания постоянного давления в системе, не зависящего от давления на входе и расхода воды. К щитам автоматики подключают такое оборудование как реле давления, контроллеры сухого хода, манометры, пусковые и защитные автоматы насосов, блоки питания, поплавковые выключатели и т.п.

В результате автоматизации, в системах ХВС удается снизить расход воды, повысить ресурс работы оборудования и уменьшить эксплуатационные расходы, снизить затраты на электроэнергию, а также уменьшить возможность возникновения аварийных ситуаций.

Автоматизация систем водоотведения (канализации)

Автоматизация системы водоотведения предполагает контроль выполнения относительно небольшого количества процессов, связанных с контролем работы за насосами, и заполнения дренажных приямков. В большинстве случаев, алгоритм работы системы универсален – при заполнении приямка, включить насос, при отсутствии воды в приямке, выключить насос. Дополнительно на пост диспетчера передается информация о работоспособности оборудования. Основные задачи системы автоматизации канализации:

  • Управление в автоматическом режиме и отображение состояния (ВКЛ-ВЫКЛ-АВАРИЯ) двигателей КНС и очистных сооружений;
  • Визуализация показаний датчиков уровня жидкости в дренажных приямках;
  • Возможность ручной блокировки отдельного насоса на время проведения технического обслуживания или в автоматическом режиме в случае аварийной ситуации;
  • Автоматический запуск насосной станции после аварийных ситуаций при восстановлении питающего напряжения или подачи стоков;
  • Поэтапный запуск насосов и снижение пиковых электрических и механических нагрузок на систему.

Подходы к построению автоматизированной системы

В основу разработки автоматизированных систем (АС) положены следующие принципы:

  • Принцип развития – возможность масштабирования и обновления. АС создается с учетом возможности постоянного совершенствования ее функций и возможности расширения;
  • Принцип совместимости – обеспечение взаимодействия различных АС, в едином процессе при их совместном функционировании (для объектов жилищно-коммунального строительства этот принцип обеспечивает система интеллектуального здания);
  • Принцип стандартизации и унификации предполагает, по возможности, применение типовых, унифицированных и стандартизированных схем и элементов функционирования АС;
  • Принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание АС и экономическим эффектом, получаемым при ее функционировании.

Проектирование систем автоматизации водоснабжения и водоотведения

Технология системы водоснабжения разделяет два этапа обработки воды – В технологическом процессе водоснабжения можно выделить два подпроцесса — подъем и подготовку воды, распределение и подачу. Исходя из этого, автоматизация водоснабжения заключается в:

  • Автоматизации управлением насосными станциями подъема и водоочисткой (фильтры, расход, распределение по стоякам и др.);
  • Автоматизация подачи и распределения воды в частях здания.

Целью управления при функционировании АСУ ТП водоснабжения является обеспечение гарантированного и комфортного водоснабжения потребителей с минимальными эксплуатационными затратами.

ХВС и ГВС являются сложными системами жизнеобеспечения, разработка которых включает в себя гидравлические расчеты, составления аксонометрических схем, выбора расположения и мощности насосного и водонагревательного оборудования, разработка алгоритмов взаимодействия элементов систем и управления ими.

Автоматизацию системы ВиК можно условно декомпозировать на три крупные подсистемы – хозяйственного питьевого водоснабжения, водомерного узла и системы дренажных приямков. Систему канализации

В проекте автоматизации предусматривают оборудование контроля работоспособности основного и резервного насосов, возможности отключения оборудования по сигналу от противопожарных систем, контроль параметров систем, описывают алгоритмы работы для рабочих режимов. Проект разрабатывается с учетом проекта ИТП.

Типовой проект может содержать:

  • Общие данные;
  • Структурные схемы, при необходимости;
  • Задание на программирование системы;
  • Функциональные схемы автоматизации для каждой из подсистем, на основе которых собираются щиты автоматизации;
  • Схемы связи контроллеров системы автоматизации;
  • Схемы внешних соединений для щитов автоматизации;
  • Схемы связи со смежными системами автоматизации;
  • Принципиальные электрические схемы щитов автоматизации, двигателей насосов или вентиляторов;
  • Принципиальные схемы питания щитов автоматизации;
  • План расположения оборудования и проводок систем автоматизации;
  • Кабельные журналы;
  • Монтажные схемы;
  • Спецификации оборудования и проводок.

Экономический эффект от внедрения системы автоматизации

Экономический эффект за счет разработки систем автоматизации водоснабжения и канализации обуславливается, в основном экономией энергии на подогрев, оперативного определения мест тепловых потерь, диагностирования проблем при водоотводе. Основные факторы экономии:

  • Снижение расхода электроэнергии на подъем и транспортирование воды, подачу воздуха на очистных сооружениях и др.;
  • Снижение расходов на ремонт и техническое обслуживание оборудования;
  • Снижение стоимости аварийно-восстановительных работ вследствие быстрого обнаружения и сокращения числа аварий;
  • Уменьшение количества обслуживающего персонала.

Затраты на внедрение и эксплуатацию

Как свидетельствует практика, с внедрением автоматизации систем водоснабжения общепроизводственные расходы возрастают с 11 до 15 % за счет закупки и обслуживания на объекте нового оборудования.

Наряду с этим, расходы на ресурсы (электричество, отопление и т.д.) уменьшаются на 4%, сокращаются расходы на ремонт – с 25 до 10 % и на эксплуатацию объекта – с 50 до 20 %.

Стоимость одного кубометра воды по отношению к периоду до внедрения автоматики снижается на 45 %.

Системы управления электроэнергией. Контроль и автоматизированное управление работой системы. Подробнее »

В ближайшем будущем, появится возможность увеличения КПД солнечных панелей до 50%. Эффективность. Подробнее »

Руководство Филиала КОО «ЛОГРАР ЛИМИТЕД» выражает благодарность коллективу ООО. Подробнее »

КОО «ЛОГРАР ЛИМИТЕД» 1 сентября 2015

Уважаемый Ринат Шакирзянович! ООО «ФИНПРОЕКТ» выражает благодарность компании ООО. Подробнее »

Автоматизация насосов и насосных станций

Автоматизация насосных установок позволяет повышать надежность и бесперебойность водоснабжения, уменьшать затраты труда и эксплуатационные расходы, размеры регулирующих резервуаров.

Для автоматизации насосных установок кроме аппаратуры общего применения (контакторов, магнитных пускателей, переключателей, промежуточных реле) применяются специальные аппараты управления и контроля, например, реле контроля уровня, реле контроля заливки центробежных насосов, струйные реле, поплавковое реле, электродные реле уровня, различные манометры, датчики емкостного типа и др.

Станция управления — комплектное устройство до 1 кВ, предназначенное для дистанционного управления электроустановками или их частями с автоматизированным выполнением функций управления, регулирования, зашиты и сигнализации. Конструктивно станция управления представляет собой блок, панель, шкаф, щит.

Блок управления — станция управления, все элементы которого монтируют на отдельной плите или каркасе.

Читайте также:  Как устроены и работают насосы для скважин Акварио

Панель управления — станция управления, все элементы которой монтируют на щитах, рейках или других конструктивных элементах, собранных на общей раме или металлическом листе.

Щит управления (щит станций управления ЩСУ) — это сборка из нескольких панелей или блоков на объемном каркасе.

Шкаф управления — станция управления, защищенная со всех сторон таким образом, что при закрытых дверях и крышках исключается доступ к токоведущим частям.

Автоматизация насосов и насосных станций , как правило, сводится к управлению погружным электронасосом по уровню воды в баке или давлению в напорном трубопроводе.

Рассмотрим примеры автоматизации насосных установок.

На рис. 1, а показана схема автоматизации простейшей насосной установки — дренажного насоса 1, а на рис. 1, б приведена электрическая схема этой установки. Автоматизация насосной установки осуществляется с помощью поплавкового реле уровня. Ключ управления КУ имеет два положения: для ручного и автоматического управления.

Рис. 1. Конструкция дренажной насосной установки (а) и ее электрическая схема автоматизации (б)

На рис. 2 приведена схема автоматизации управления погружным насосом по уровню воды в баке водонапорной башни, реализованная на релейно-контактных элементах .

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом по уровню воды в баке- водонапорной башни

Режим работы схемы автоматизации насосом задается переключателем S А1. При установке его в положение «А» и включении автоматического выключателя QF подается напряжение на электрическую схему управления. Если уровень воды в напорном баке находится ниже электрода нижнего уровня датчика ДУ, то контакты SL 1 и SL 2 в схеме разомкнуты, реле К V 1 обесточено и его контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ замкнуты. В этом случае магнитный пускатель включит электродвигатель насоса, одновременно погаснет сигнальная лампа Н L 1 и загорится лампа Н L 2. Насос будет подавать воду в напорный бак.

Когда вода заполнит пространство между электродом нижнего уровня SL 2 и корпусом датчика, подключенным к нулевому проводу, цепь SL 2 замкнется, но реле K V1 не включится, так как его контакты, включенные последовательно с SL 2, разомкнуты.

Когда вода достигнет электрода верхнего уровня, цепь SL 1 замкнется, реле К V 1 включится и, разомкнув свои контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ, отключит последний, а замкнув замыкающие контакты, станет на самопитание через цепь датчика SL 2. Электродвигатель насоса отключится, погаснет сигнальная лампа Н L 2 и загорится лампа Н L 1. Повторное включение электродвигателя насоса произойдет при понижении уровня воды до положения, когда разомкнётся цепь SL 2 и реле К V 1 будет отключено.

Включение насоса в любом режиме возможно только в том случае, если замкнута цепь датчика «сухого хода» ДСХ ( SL 3), контролирующего уровень воды в скважине.

Основным недостатком управления по уровню является подверженность обмерзанию электродов датчиков уровня в зимнее время, из-за чего насос не выключается и происходит переливание воды из бака. Бывают случаи разрушения водонапорных башен из-за намерзания большой массы льда на их поверхности.

При управлении работой насоса по давлению электроконтактный манометр или реле давления можно смонтировать на напорном трубопроводе в помещении насосной. Это облегчает обслуживание датчиков и исключает воздействие низких температур.

На рис. 3 приведена принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей (насосной) установкой по сигналам электроконтактного манометра (по давлению) .

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей установкой от электроконтактного манометра

При отсутствии воды в баке контакт манометра S Р1 (нижний уровень) замкнут, а контакт S Р2 (верхний уровень) разомкнут. Реле КV1 срабатывает, замыкая контакты КV1.1 и КV1.2, в результате чего включается магнитный пускатель КМ, который подключает электронасос к трехфазной сети (на схеме силовые цепи не показаны).

Насос подает воду в бак, давление растет до замыкания контакта манометра S Р2, настроенного на верхний уровень воды. После замыкания контакта S Р2 срабатывает реле К V 2, которое размыкает контакты К V 2.2 в цепи катушки реле КV1 и КV2.1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ; электродвигатель насоса отключается.

При расходе воды из бака давление снижается, S Р2 размыкается, отключая К V 2, но включение насоса не происходит, так как контакт манометра S Р1 разомкнут и катушка реле КV1 обесточена. Таким образом, включение насоса происходит, когда уровень воды в баке снизится до замыкания контакта манометра S Р1.

Питание цепей управления производится через понижающий трансформатор напряжением 12 В, что повышает безопасность обслуживания схемы управления и электроконтактного манометра.

Для обеспечения работы насоса при неисправности электроконтактного манометра или схемы управления предназначен тумблер S А1. При его включении шунтируются управляющие контакты КV1.2, КV2.1 и катушка магнитного пускателя КМ непосредственно подключается к сети напряжением 380 В.

В разрыв фазы L1 в цепь управления включен контакт РОФ (реле обрыва фазы), который размыкается при неполнофазном или несимметричном режиме питающей сети. В этом случае цепь катушки КМ разрывается и насос автоматически отключается до устранения повреждения.

Защита силовых цепей в данной схеме от перегрузок и коротких замыканий осуществляется автоматическим выключателем.

На рис. 4 приведена схема автоматизации водонасосной установки, которая содержит электронасосный агрегат 7 погружного типа , размещенный в скважине 6. В напорном трубопроводе установлены обратный клапан 5 и расходомер 4.

Насосная установка имеет напорный бак 1 (водонапорная башня или воздущно-водяной котел) и датчики давления (или уровня) 2, 3, причем датчик 2 реагирует на верхнее давление (уровень) в баке, а датчик 3 — на нижнее давление (уровень) в баке. Управление насосной станцией обеспечивает блок управления 8.

Рис. 4. Схема автоматизации водонасосной установки с частотно-регулируемым электроприводом

Управление насосной установкой происходит следующим образом. Предположим, что насосный агрегат отключен, а давление в напорном баке уменьшается и становится ниже Р min . В этом случае от датчика поступает сигнал на включение электронасосного агрегата. Происходит его запуск путем плавного увеличения частоты f тока, питающего электродвигатель насосного агрегата.

Когда частота вращения насосного агрегата достигнет заданного значения, насос выйдет на рабочий режим. Программированием режима работы частотного преобразователя можно обеспечить нужную интенсивность разбега насоса, его плавный пуск и останов.

Применение регулируемого электропривода погружного насоса позволяет реализовать прямоточные системы водоснабжения с автоматическим поддержанием давления в водопроводной сети.

Станция управления, обеспечивающая плавный пуск и останов электронасоса, автоматическое поддержание давления в трубопроводе, содержит преобразователь частоты А1, датчик давления ВР1, электронное реле А2, схему управления и вспомогательные элементы, повышающие надежность работы электронного оборудования (рис. 5).

Схема управления насосом и преобразователь частоты обеспечивают выполнение следующих функций :

– плавный пуск и торможение насоса;

– автоматическое управление по уровню или давлению;

– защиту от «сухого хода»;

– автоматическое отключение электронасоса при неполнофазном режиме, недопустимом снижении напряжения, при аварии в водопроводной сети;

– защиту от перенапряжений на входе преобразователя частоты А1;

– сигнализацию о включении и выключении насоса, а также об аварийных режимах;

– обогрев шкафа управления при отрицательных температурах в помещении насосной.

Плавный пуск и плавное торможение насоса осуществляют с помощью преобразователя частоты А1 типа FR -Е-5,5к-540ЕС.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом с устройством плавного пуска и автоматического поддержания давления

Электродвигатель погружного насоса подключается к выводам U , V и W преобразователя частоты. При нажатии кнопки S В2 «Пуск» срабатывает реле К1, контакт которого К1.1 соединяет входы STF и РС преобразователя частоты, обеспечивая плавный пуск электронасоса по программе, заданной при настройке частотного преобразователя.

При аварии частотного преобразователя или цепей электродвигателя насоса замыкается цепь А-С преобразователя, обеспечивая срабатывание реле К2. После срабатывания К2 замыкаются его контакты К2.1, К2.2, а контакт К2.1 в цепи К1 размыкается. Происходит отключение выхода частотного преобразователя и реле К2. Повторное включение схемы возможно только после устранения аварии и сброса защиты кнопкой 8В3.1.

Датчик давления ВР1 с аналоговым выходом 4. 20 мА подключен к аналоговому входу частотного преобразователя (контакты 4, 5), обеспечивая отрицательную обратную связь в системе стабилизации давления.

Функционирование системы стабилизации обеспечивается ПИД-регулятором преобразователя частоты. Требуемое давление задается потенциометром К1 или с пульта управления частотного преобразователя. При «сухом ходе» насоса в цепи катушки реле КЗ замыкается контакт 7-8 электронного реле сопротивления А2, к контактам которого 3-4 подключен датчик «сухого хода».

После срабатывания реле КЗ замыкаются его контакты К3.1 и КЗ.2, в результате чего срабатывает реле защиты К2, обеспечивая отключение электродвигателя насоса. Реле КЗ при этом становится на самопитание через контакт К3.1.

При всех аварийных режимах зажигается лампа НL1; лампа НL2 зажигается при недопустимом снижении уровня воды (при «сухом ходе» насоса). Подогрев шкафа управления в холодное время года осуществляется с помощью электронагревателей ЕК1. ЕК4, которые включаются контактором КМ1 при срабатывании термореле ВК1. Защита входных цепей преобразователя частоты от коротких замыканий и перегрузок осуществляется автоматическим выключателем QF1.

В статье использованы материалы книги Дайнеко В.А Электрооборудование сельскохозяйственных предприятий.

Водоснабжение частного дома своими руками: правила обустройства и лучшие схемы

Чтобы система водоснабжения смогла обеспечить максимальный комфорт жителям, необходимо учесть множество нюансов, правильно рассчитать все рабочие параметры и инженерные узлы. Очень желательно начинать разработку еще на стадии архитектурного проекта.

Воплощать замыслы в жизнь и обустраивать водоснабжение частного дома своими руками должен если не профессионал, то человек, который вник во все тонкости.

Мы поможем вам разобраться в принципах работы автономной системы, обозначим устройство различных источников водозабора и предоставим рекомендации по выбору оборудования. Поэтапная инструкция по обустройству водоснабжения дополнена наглядными изображениями и видео-роликами.

Принцип работы автономной системы водоснабжения

Система водоснабжения – один из самых главных элементов в благоустройстве дома. Суть ее работы заключается в автоматизированной поставке требующегося объема воды, для чего пользователю сейчас необходимо лишь запустить оборудование, а затем просто периодически контролировать.

Независимая от центрального водоснабжения автономная сеть должна быть грамотно спроектирована и рассчитана, для того чтобы дом был полноценно обеспечен водой согласно потребностям владельцев. Организовать систему надо так, чтобы вода беспрепятственно поступала во все водозаборные точки.

Читайте также:  По каким критериям выбирать шланг для насосной станции

Для нормального функционирования система поставки воды оснащается приспособлениями и техническими устройствами, обеспечивающими автоматический или частично автоматический режим эксплуатации.

Для автоматизации процесса используют гидроаккумулятор. Он применяется как буферная емкость для запаса воды и как устройство для поддержания стабильного напора.

В мембранном баке есть два отсека — для воздуха и воды, их разделяет резиновая мембрана. При наполнении емкости водой все сильнее сжимается воздушная камера, из-за чего возрастает давление.

Реагируя на повышение давления, электрореле отключает насос. Как только кто-либо из хозяев откроет кран, давление в системе начинает падать. На понижение напора опять реагирует реле и включает насосный агрегат для пополнения израсходованной воды.

Использование гидроаккумулятора в схеме организации водоснабжения позволяет не только автоматизировать процесс забора воды и обеспечить ее запас. Ощутимо продлевается ресурс насосного оборудования благодаря сокращению циклов вкл./выкл.

Чтобы правильно подобрать параметры системы, необходимо:

  • Сформулировать требования к интенсивности и регулярности водоснабжения. Возможно, что в маленьком дачном домике можно обойтись системой с обычным накопительным баком и минимумом сантехнических приборов.
  • Определить возможные источники, целесообразность и стоимость их сооружения, качество воды.
  • Выбрать оборудование и рассчитать варианты прокладки инженерных сетей.

Хорошо спроектированная система требует профессионального выполнения монтажа, использования качественных комплектующих.

Выбор источников и устройство водозабора

Для организации водопроводной системы дома чаще всего используют подземные воды, отдавая предпочтение защищенным водонепроницаемыми породами водоносным горизонтам.

Точки их забора и месторасположение на загородном участке необязательно согласовывать с органами СЭС, если эксплуатироваться будет не артезианская скважина. Для использования поверхностных источников необходимы специальные обоснования.

Выбор вида водозаборного сооружения в основном зависит от особенностей геологической обстановки местности, глубины расположения водоносных горизонтов, количества потребляемой воды.

Чаще всего используют скважины и колодцы, реже — каптажи родников и др. От конструкции сооружения зависит выбор определенного водоподъемного оборудования.

Сооружения для забора воды технической категории размещают не ближе 20 метров от очистных систем, компостных ям, уличных туалетов канализационных трубопроводов, а также других потенциальных источников загрязнений.

Участок для их устройства выбирают не подтапливаемый, исключающий затопление и возможное заражение источника паводковыми водами.

Водозаборное сооружение должно быть окружено отмосткой шириной около 2 м, а затем глиняным замком шириной 50 см и глубиной 100 см. Его наземная часть должна возвышаться на 80 см и иметь защищающую от осадков и пыли крышку.

При заборе, транспортировке и хранении воды необходимо использовать безопасные материалы, которые не будут ухудшать ее качество.

Использование скважины для организации водоснабжения

Выбор в пользу скважины чаще всего осуществляют, если вода залегает на двадцатиметровой глубине.

Скважины бывают двух типов:

  • Артезианские. Могут быть глубиной от 100 м и больше. Изредка бывают фонтанирующими, если устроены в распадке. Недостатком является высокая стоимость работ. Кроме того, вода может оказаться сильно минерализованной, что негативно скажется на работе насоса и сантехнических приборов.
  • Скважины неглубокого заглубления (в т. ч. абиссинские). Их установка стоит значительно меньше, но недостатком является то, что со временем они могут заиливаться, особенно если не используются постоянно. Для подъема воды требуется установка специального насосного оборудования.

Скважины — это наиболее часто встречающиеся водозаборные сооружения.

Их конструкция может отличаться, но общий принцип устройства скважин сохраняется.

Они состоят из таких частей:

  • Устья и надземной части. По правилам, устье обустраивается в подземной камере – кессоне. Если кессон не используется, чтобы предотвратить просачивание дождевой воды в скважину, сооружают герметичный оголовок.
  • Ствола, стенки которого укрепляют обсадными трубами из стального сплава, пластмассы. Изредка для обустройства артезианских скважин на больших глубинах применяются асбестоцементные трубы.
  • Водоприемной части, которая имеет отстойник и фильтр. В скальных породах можно и не использовать приспособления для фильтрации.

Вокруг сооружения рекомендовано сделать отмостку. Для скважин, которые заиливаются, желательно оборудовать специальное место для отвода воды, чтобы не допустить размывание грунта во время промывки выработки.

Если место не получается организовать, для вывоза воды от промывки надо будет арендовать машину ассенизаторов.

Применение колодцев в качестве источника воды

Колодец сооружают преимущественно из бетонных колец, каменной кладки, иногда их стенки выполняют из древесины. Он состоит из надземной части с выведенной вентиляционной трубой, ствола, водоприемной и водовмещающей частей.

Вода внутрь колодца может поступать через дно или стенки, или одновременно из того и другого. Если поступление идет через дно, заглубленное в песок, то его снабжают гравийным донным фильтром.

При поступлении воды через стенку устраивают специальные “окна” из пористого бетона, которые засыпают гравием в качестве дополнительного фильтра.

Детальная информация об организации водоснабжения из колодца представлена в статье.

Устройство каптажных камер при использовании родника

Устройство защитного сооружения над родником мало отличается от конструкции колодца. В них вода также может поступать через дно или стенки, которые оборудуют фильтрами. В скальных породах фильтрация не требуется.

Если в воде присутствуют взвешенные частицы, то камеру разделяют пополам перегородкой, один отсек служит для отстаивания и очистки от осадка, другой — для забора воды.

Для выхода лишней воды при наибольшем дебете источника, в стене камеры предусматривают переливную трубу. На ее конце устанавливают клапан, который пропускает воду, но предотвращает попадание в родник мусора и проникновения грызунов.

Оборудование для автоматической подачи воды

Выбор способа обустройства и монтажа системы водоснабжения загородного дома начинается с оценки типа водозаборного сооружения, его глубины и других характеристик.

Автоматизированная система включает:

  • насос или готовую насосную станцию;
  • систему фильтрации для очистки воды;
  • накопительную и регулирующую емкость;
  • наружный и внутренний трубопровод;
  • приборы для автоматического регулирования.

При установке емкостей и насосов необходимо четко выполнять требования изготовителей оборудования.

Регулирующие и накопительные баки для воды

Емкости для запаса воды различают по принципу эксплуатации:

  • Безнапорный негерметичный бак. Изготавливается преимущественно из полимерных материалов. Помогает создавать напор благодаря размещению в наивысшей точке системы. Чем выше установлен накопительный бак, тем больший напор воды будет в системе. Поднятие емкости на каждый метр увеличивает напор на 0,1 атмосферу.
  • Гидропневматический бак. Внутри он разделен на два отсека мембраной. Создает напор благодаря сжатому воздуху в одном отсеке, который через резиновую мембрану оказывает давление на воду в соседнем отсеке.

Безнапорный бак устанавливают в освещенном вентилируемом помещении, температура которого не опускается до отрицательных значений. Под емкостью устанавливают поддоны для защиты от небольших протечек. Бак снабжают съемной крышкой и оборудуют запорной арматурой.

Одной из характеристик работы насосного оборудования является частота включения системы за единицу времени. Этот показатель является основополагающим в выборе гидроаккумулятора. У погружных насосов допустимый интервал между включениями больше, чем у поверхностных. Включаться им положено реже, значит, гидробак должен быть больше.

Для работы в тандеме с поверхностными насосами чаще всего покупают мембранные баки вместительностью от 12 до 24 л. Если в населенном пункте наблюдаются перебои с электричеством, то рекомендуется установить гидроаккумулятор на 250 и более литров, чтобы можно было закачивать и какое-то время хранить резервный запас воды.

Гидроаккумуляторы размещают в камерах под землей, в подвальных помещениях, подсобках, в которых температура не опускает ниже нуля.

Очистка водопроводной воды от примесей

Способ очистки водопроводной воды выбирают по результатам ее анализа. Проанализировав их и определив наиболее острые проблемы, отдают предпочтение тому или иному устройству.

Например, если необходима очистка от ржавчины, то для этого применяют фильтрацию через специальные сменные картриджи для фильтров. Обезжелезователи также удаляют запах сероводорода и марганец.

С удалением фтора из воды поможет справиться фильтр реверсивно-осмотического действия, который используется для приготовления на кухне питьевой воды.

Для более тщательного очищения может применяться специальная станция для водоподготовки. Если необходимо уменьшить жесткость, используют фильтры умягчители. При использовании колодезной воды рекомендуют применять ультрафиолетовый обеззараживатель.

Автоматизация водоснабжения

На сегодняшний день ручное и упрощенное автоматическое управление системами водоснабжения уже не способно поддерживать растущие потребности современных инженерных систем.

Все более востребованными становятся проекты по внедрению систем полной автоматизации и диспетчеризации. Они используются не только для контроля технологических параметров систем, но и для выполнения целого ряда важных функций.

Основу системы автоматизации водоснабжения в зданиях составляет насосная станция, которая включает насос, станцию автоматического управления насосом и датчик давления.

Это – базовая комплектация, которую можно расширять. Например, автоматизация насосной станции может реализоваться с использованием прибора управления насосом (преобразователя частоты).

Автоматизация силами компании «Энергостандарт»

На сайте компании «Энергостандарт» есть все для установки автоматизированных систем водоснабжения и водоотведения в соответствии с Пособием по проектированию автоматизации и диспетчеризации систем водоснабжения (к СНиП 2.04.02-84).

Современные системы позволяют:

  • контролировать технологические показатели;
  • реализовать политику энергосбережения на предприятии;
  • получать данные о состоянии системы водопровода в режиме реального времени.

Новейшие системы автоматизации водоснабжения обеспечивают реализацию определенных алгоритмов управления, установленных диспетчерской программой. Это касается, в том числе, функций энергоэффективности. Оператор имеет возможность дистанционно:

  • корректировать параметры установок;
  • контролировать фактическое состояние системы;
  • управлять удаленным включением/выключением насосных станций.

Преимущества диспетчеризации водоснабжения

Благодаря своевременному внедрению системы диспетчеризации водоснабжения, становится возможным решение множества задач:

  • Поддержание установленного давления напорного трубопровода.
  • Поддержание необходимого уровня воды в резервуаре.
  • Согласование давления в местах пересечения трубопроводов от разных станций.
  • Автоматическая настройка заданных давлений в зависимости от гидравлических характеристик системы.
  • Контроль расхода воды по конкретным точкам потребления и локальным участкам.
  • Определение мест разрыва трубопроводов.
  • Мониторинг состояния задвижек и обратных клапанов.
  • Архивирование действий оператора пункта управления, аварийных событий.
  • Наглядное отображение охранных функций по объектам.
  • Графическая демонстрация характеристик работы системы.

Последний пункт заслуживает особого внимания, поскольку на сегодняшний день функция построения графиков параметров необычайно важна. Автоматизация системы водоснабжения позволяет контролировать показатель удельной потребляемой мощности объекта как основной характеристики энергоэффективности.

Модернизация систем коммунальных предприятий

Автоматизация и модернизация в рамках коммунальных предприятий позволяет достичь максимального эффекта. Так, в частности при наличии преобразователя частоты и определенной комплектации станции управления у оператора появляется возможность:

  • наблюдения за параметрами системы водоснабжения домов, жилых зданий и объектов инфраструктуры городского района;
  • удаленного изменения настроек заданного рабочего давления воды и пр.;
  • дистанционного включения/выключения насосов;
  • переключения режимов частотного регулирования и резервного управления прямым пуском;
  • удаленного мониторинга и реагирования на возникающие аварии.
Читайте также:  Как отогреть замерзший водопровод под землей

Перемещение в таблицу параметров позволяет оператору получить информацию о работе насосных станций в разрезе:

  • состояния станций;
  • фактического и заданного давления в магистрали;
  • потребляемой насосным агрегатом мощности;
  • оборотов двигателя, расхода воды и потребления тока.

Для отображения других характеристик системы (при необходимости) объем параметров можно увеличить за счет свободных ячеек интерфейса.

Еще одной возможностью, которую предоставляет оператору диспетчеризация водоснабжения, является ведение архива данных и команд, выполняющихся в процессе контроля и управления.

Кроме того, появляется возможность пересматривать графики состояний параметров (фактическое давление, удельные потребляемые мощности и прочее).

Автоматизация водоснабжения на базе Siemens

Приступая к созданию автоматизированных систем водоснабжения вашего коммунального (или любого другого) предприятия, следует выбрать инженерное оборудование самого высокого уровня качества и надежности.

На российском рынке одной из наиболее востребованных является автоматика от компании Siemens – признанного лидера мирового производства оборудования и приборов для автоматизации.

На сайте компании «Энергостандарт» вы сможете найти решения Siemens для всего цикла водоснабжения – от сбора канализационных вод, до систем биологической очистки воды. Мы предлагаем программные и аппаратные средства управления станциями.

Например – частотные преобразователи, устройства плавного пуска двигателей и многое другое. Отраслевые ноу-хау от Siemens помогут в решении любых индивидуальных задач. Специалисты нашей компании имеют существенный опыт работы на многих объектах в Москве.

Автоматизация водоснабжения

Гарантия на оборудование

Гарантия на основное оборудование до 3х лет

Страхование работ по автоматизации водоснабжения

Все работы по автоматизации на вашем объекте застрахованы на 6 000 000 рублей

Компания Obion выполняет проектирование и монтаж систем автоматизации водоснабжения в Москве и МО. Мы предлагаем эффективные решения для промышленных предприятий, офисов, жилых комплексов и загородных коттеджей. Качественная автоматика позволяет решить такие задачи:

  • Качественный контроль за работой всех инженерных систем и их отдельных элементов обеспечивается с минимальными вложениями.
  • Эффективная диагностика элементов сетей и своевременное оповещение о необходимости в проведении технического обслуживания.
  • Потребление энергоресурсов оптимизируется за счет учета времени суток, климатических условий, числа людей в здании и многих других аспектов.
  • Снижения риска аварий на объекте и обеспечение высокого уровня безопасности для людей и имущества.
  • горячее водоснабжение – связано с отопительной системой;
  • канализация – сброс использованной воды;
  • система очистки воды.

Функции автоматизированных систем водоснабжения

Насосы, задачей которых является поддержание нужного уровня воды, включаются и выключаются автоматически. Один из насосов ведущий, остальные – ведомые. Ведущий насос сменяется автоматически с учетом износа. Система ведет учет наработки каждого насоса.

Контроллер имеет в памяти программу. Программа контроллера анализирует данные на всех участках, и если один из датчиков выходит из строя, сведения о характере неисправности отображаются на ПК.

Особенности автоматизации системы водоснабжения

При проведении водопровода обязательно нужно учитывать уровень промерзания грунта в данной местности. Это необходимо для разработки оптимальной схемы водопровода, чтобы обеспечить бесперебойную подачу воды. Также немало важен правильный выбор оборудования. При выборе учитывается объем воды, подаваемой в помещение.

Также нужно учитывать, что установка автоматики водоснабжения – достаточно сложный, трудоемкий процесс, который связан с биохимическими, физическими и химическими процессами.

Автоматические установки имеют ряд особенностей:

  • повышенные требования к качеству воды, которая поставляется потребителю;
  • показания проб первичной воды не стабильны;
  • оборудование размещается в разных точках, но управление осуществляется в едином центре;
  • интенсивность, с которой работает оборудование, регулярно меняется;
  • если случается поломка оборудования на одном из участков, работа продолжается в штатном режиме.

Виды автоматизированных систем водоснабжения

Наиболее известными и востребованными являются следующие системы водоснабжения:

  1. Хозяйственно-питьевое водоснабжение – удовлетворяет санитарно-гигиенические нужды и потребности людей. Его особенность – подача воды без вредных примесей и бактерий, полностью безопасной для здоровья человека. Такое водоснабжение бывает двух видов: холодное и горячее.
  2. Противопожарный водопровод – создается с целью соблюдения техники пожарной безопасности и используется для тушения возгораний.
  3. Производственный водопровод – создается и используется для технических нужд.
  4. Поливочный водопровод – используется для полива.

Наружный водопровод доставляет воду по всем наружным системам, а внутренний – в пределах помещения. Для водопроводов используется три вида системы канализаций: внутренняя, автономная, ливневая.

Элементы автоматизированной системы водоснабжения

Элементы автоматизированной системы водоснабжения не типичны для центрального водопровода. К ним относятся следующие составляющие.

  • Греющий кабель – используется для защиты воды от замерзания при минусовой температуре воздуха. Греющий кабель накладывается на наружную часть трубопровода, по которому в здание поступает вода.
  • Погружной насос – обеспечивает подачу воды в трубопроводную систему и создает избыточное давление для нормальной работы сантехнических приборов.
  • Пульт управления насосом – рекомендуется к установке для контроля параметров по току и предохранения устройства от возможных перепадов напряжения.
  • Расширительный бачок – способствует более редким включениям насоса и сглаживает перепады давления в системе.
  • Редукторы – играют роль ограничителей в системе внутреннего трубопровода.
  • Обратный клапан – запирает воду в расширительном баке и трубопроводе, когда насос находится в нерабочем состоянии.
  • Датчики давления, температуры – предназначены для измерения показаний в водопроводной системе.
  • Контроллер – управляет технологическими процессами на основании данных, полученных от датчиков.

Преимущества автоматизации водоснабжения

К преимуществам автоматики можно отнести:

  • экономный расход воды;
  • длительная эксплуатация оборудования благодаря оптимальному режиму функционирования;
  • снижение затрат на обслуживание водозабора;
  • возникновение гидравлического удара сведено к минимуму благодаря плавной работе погружного насоса.

Чтобы избежать проблем, которые могут возникнуть при неправильном проведении водоснабжения, следует обращаться к профессионалам.

Компания Обион оказывает услуги по установке автоматизированных систем водоснабжения «под ключ». Наши специалисты имеют большой опыт работы в данной сфере, поэтому мы можем гарантировать качество проведенных работ. Свяжитесь с нами по телефону или через сайт – наши менеджеры ответят на все интересующие вас вопросы.

Автоматизация системы водоснабжения

Компания: ОАО “Рельеф”

Город: Кемерово

Используемая продукция ОВЕН:

Автоматизированная система управления водоснабжением (АСУ) представляет собой аппаратно-программный комплекс (АПК) и предназначена для бесперебойной подачи воды потребителям.

АПК состоит из программной части – SCADA-пакета MasterSCADA фирмы ИНСАТ (Россия), устанавливаемого на ПК в помещении дежурного персонала, и аппаратной части, которая разработана на базе микропроцессорных устройств ОВЕН.

Автоматизированная система водоснабжения ОАО «Ваганово» осуществляет:

Автоматическое управление 2-мя удаленными скважинами.

Дистанционное и автоматическое управление 6-ю сетевыми насосами с АРМ оперативного персонала.

Измерение уровня в емкостях запаса воды, давления воды в системе, расход воды к потребителям.

Управление пожарной задвижкой по расходу или давлению.

Вывод информации и аварийной сигнализации на АРМ оперативного персонала.

Описание работы АСУ

Поддержание заданного давления в подающем трубопроводе осуществляется каскадным включением 6-ти насосов, алгоритм включения выбирается пользователем в ПО МasterSCADA, также осуществляется контроль за аварийными ситуациями на насосах и включением резервных насосов.

Информация о аварии на насосе, работе насоса дублируется и отображается на экране монитора АРМ (автоматизированного рабочего места) с ПО MasterSCADA через модули ввода-вывода ОВЕН МДВВ, МУ110-16Р, МВ110-16ДН, объединенных в одну локальную сеть с универсальным 8-канальным измерителем-регулятором ОВЕН ТРМ138 и прибором контроля и управления задвижкой ОВЕН ПКП1.

На АРМ выводятся также показания датчиков уровней в баках запаса воды (L1; L2; L3), давление в подающем трубопроводе Р1 и расхода воды к потребителю F1, подключенных к ТРМ138.

При увеличении расхода воды к потребителю давление в трубопроводе снижается, и система включает дополнительный насос. MasterSCADA также фиксирует увеличение расхода и в случае выхода значения за границы верхней уставки переключает задвижку подачи воды в обход блока водоподготовки в автоматическом режиме, управление клапаном можно осуществлять вручную как с АРМ, так и по месту с ПКП1.

Для измерения уровня в баках запаса воды применены датчики гидростатического давления, на дисплее ТРМ138 показания отображают в цифровом виде, на мониторе АРМ – в цифровом и графическом виде. При понижении уровня ниже минимального (MIN), MasterSCADA дает команду на включение скважин, а при увеличении уровня выше максимального (МАХ) – команду на отключение. Связь с блоком МДВВ, установленного в помещении скважины №1, осуществляется по радиоканалу из-за удаленности. Все значения параметров, приходящих на АРМ, архивируются (глубина архива не ограничена) и могут отображаться как в виде цифровых значений, так в виде графиков или таблиц.

В системе использовано оборудование ОВЕН:

  • преобразователь гидростатического давления (погружной) ОВЕН ПД100-ДГ0,06 – 3 шт.;
  • преобразователь избыточного давления ПД100-ДИ (предел измерения 0…1,6 МПа, выходной сигнал 4…20 мА) – 2 шт.;
  • универсальный 8-канальный измеритель регулятор ОВЕН ТРМ138 – 1 шт.;
  • модули дискретного ввода вывода ОВЕН МДВВ – 1 шт.;
  • модуль дискретного ввода ОВЕН МВ110-16ДН – 1 шт.;
  • модуль дискретного вывода ОВЕН МУ110-16Р – 1 шт.;
  • прибор контроля и управления задвижкой ОВЕН ПКП1 – 1 шт.;
  • блок питания БП14Б-Д4.4.24 – 2 шт.;
  • блок питания БП30Б-Д3.24 – 2 шт.;
  • блок сетевого фильтра БСФ-Д3-1,2;
  • преобразователи интерфейсов АС4 и АС5 – по 1 шт.

А также использовано оборудование других производителей: радиомодем НЕВОД5 (4 шт.), антенна SIRO SA703, антенны АН5-433, расходомер РСМ-05.

Приборы в шкафу автоматики №1

Универсальный измеритель регулятор восьмиканальный ТРМ138.Р-Щ7 с RS-485 – 1 шт.

Устройство управления и защиты электропривода задвижки без применения концевых выключателей ПКП1-ТИ c RS-485 – 1 шт.

Модуль дискретного ввода МВ110-16ДН с RS-485 – 1 шт.

Модуль дискретного вывода МУ110-16Р с RS-485 – 1 шт.

Радиомодем для систем телеметрии НЕВОД-5.

Приборы в шкафу автоматики №2

Модуль дискретного ввода-вывода МДВВ с RS 485 (12 каналов дискретного ввода, 8 каналов дискретного вывода) – 1 шт.

Радиомодем для систем телеметрии НЕВОД-5.

Приборы на АРМ оператора

Радиомодем для систем телеметрии НЕВОД-5.

Автоматический преобразователь АС4 USB/RS-485.

Персональный компьютер с установленной SCADA-cистемой MasterSCADA MSRT100 (на 100 точек ввода-вывода).

Ссылка на основную публикацию