Автоматичне наповнення накопичувального бака водонапірної системи заміського будинку чи підприємства

Опис проблеми

У заміському готельному комплексі, приватному еко-маєтку або на невеликому виробничому підприємстві автономне водопостачання організовано через проміжний накопичувальний вузол. Вода піднімається зі свердловини занурювальним насосом і збирається у великому резервуарі (пластиковому або металевому баку), з якого під тиском подається безпосередньо до споживачів.

Для стабільної роботи такої системи необхідно повністю автоматизувати два взаємопов’язані процеси:

1. Своєчасне автоматичне наповнення: У періоди пікового розбору води (ранковий та вечірній час у готелі) рівень рідини в баку стрімко падає. Необхідно вчасно подати команду на запуск свердловинного насоса, щоб резервуар не спорожнів повністю і система не завоздушилась.

2. Надійний захист від переливу: Як тільки вода досягає критичної верхньої позначки, насос потрібно моментально вимкнути. Інакше сотні літрів води виллються через край, що призведе до затоплення підвалу, пошкодження майна або короткого замикання в електрощитовій.

Рішення з використанням RM22LG11MR

Електронне реле RM22LG11MR серії Zelio Control від Schneider Electric призначене для автоматичного контролю рівня електропровідних рідин. Пристрій працює за кондуктометричним принципом: у резервуар опускаються три металеві електроди (датчики-зонди). Коли вода торкається металу, реле фіксує появу мікроструму між зондами і миттєво перемикає вихідні контакти керування.

Крок 1: Підключення пристрою та датчиків у баку

Конструкція реле завширшки 22,5 мм має трирівневу топографію клем, що робить монтаж зручним та безпечним:

1. Живлення пристрою (Верхній ярус): Універсальні клеми A1 та A2 підключаються до мережі живлення (пристрій працює у широкому діапазоні від 24 до 240 В змінного або постійного струму).

2. Вимірювальні датчики (Середній ярус): До спеціальних клем підключаються три дроти від кондуктометричних зондів, які опускаються в бак:

• Датчик C (Спільний): Опускається на самісіньке дно бака і слугує базовою точкою відліку. Оскільки він завжди перебуває у воді, у металевих баках цей дріт можна просто жорстко закріпити на корпусі резервуара.
• Датчик Min (Нижній рівень): Фіксується на відмітці, нижче якої вода не повинна опускатися (наприклад, 20% від загального об’єму). Це тригер для старту наповнення.
• Датчик Max (Верхній рівень): Закріплюється у верхній частині бака під кришкою (наприклад, на рівні 95% об’єму). Це тригер для зупинки процесу.

3. Керування насосом (Нижній ярус): Вихідна перекидна група контактів має маркування 11 (спільний), 12 (нормально замкнений) та 14 (нормально розімкнений). Для логіки наповнення дріт живлення котушки силового контактора насоса підключається до клем 11–14.

Крок 2: Налаштування пристрою

Вся конфігурація здійснюється трьома поворотними регуляторами на фронтальній панелі:

1. Режим роботи (Верхній перемикач): Встановлюється в праве положення на піктограму Filling (Наповнення) (стрілка спрямована всередину умовного бака). Це змушує реле тримати контакти замкненими, поки вода не досягне верхнього зонда.

2. Чутливість (Середній регулятор “Sens”): Дозволяє підлаштувати пристрій під питомий опір рідини в діапазоні від 5 до 100 кОм. Для стандартної свердловинної або водопровідної води стрілку виставляють на середнє значення (30–50 кОм). Це гарантує чітке визначення рівня і виключає помилкові спрацювання через конденсат на стінках бака або піну.

3. Таймер затримки (Нижній регулятор “Tt”): Встановлюється на значення 2–3 секунди. Ця затримка необхідна, щоб реле ігнорувало коливання дзеркала води та бризки під час інтенсивного наливу, запобігаючи постійному смиканню контактів.

Крок 3: Алгоритм роботи в реальних умовах

• Стан 1 (Бак порожній / Старт): Вода в процесі споживання опустилася нижче зонда Min. Вимірювальний ланцюг між електродами повністю розірвано. Реле замикає вихідні контакти 11–14, на передній панелі спалахує жовтий світлодіод R, силовий контактор вмикається, і насос починає качати воду зі свердловини.

• Стан 2 (Проміжний підйом): Вода прибуває і покриває датчик Min, замикаючи перший ланцюг. Завдяки вбудованій логіці пам’яті, реле продовжує тримати контакти 11–14 замкненими, а індикатор R світиться — насос продовжує працювати без зупинок.

• Стан 3 (Бак повний / Зупинка): Вода досягає верхнього зонда Max. Як тільки контакт із металом стає стабільним (протягом виставлених 2 секунд затримки Tt), реле миттєво розмикає ланцюг 11–14, і жовтий індикатор R гасне. Силовий контактор знеструмлюється, насос зупиняється. Переливу не допущено.

• Стан 4 (Гістерезис / Захист мотора): Гості готелю починають активно витрачати воду. Рівень рідини падає і відкриває датчик Max. Проте реле не реагує на це і тримає насос вимкненим. Новий цикл наповнення почнеться лише тоді, коли вода знову опуститься до найнижчої точки — датчика Min. Це повністю захищає електродвигун насоса від критичного для нього режиму частих пусків («тактування»).

⠀
Результат

Завдяки встановленню промислового кондуктометричного реле RM22LG11MR, об’єкт отримує повністю автономну та безпечну систему водопостачання. Електронікою виключено ризик людського фактора чи затоплення. Оскільки вимірювальний струм, що протікає через зонди, є змінним і становить соті пастки міліампера, система є абсолютно безпечною для людей та тварин, а самі занурювальні електроди не руйнуються від електролізу і служать роками без обслуговування.