Энергоэффективная система аэрации для канализационных очистных сооружений

Назначение и сфера использования прибора

Вопросы, о которых даже не подозревают многие жители крупных городов, после приобретения загородной недвижимости сразу же становятся актуальными. Среди них – устройство личного водопровода, одним из важных элементов которого является датчик давления.

Жизнь на свежем воздухе вдвойне приятна, если можно принять ванну, воспользоваться стиральной машиной или включить автоматический полив грядок, засаженных домашними овощами, клубникой и зеленью. Чтобы удовлетворить все потребности жителей конкретного частного домовладения, требуется отлаженная система снабжения водой.

Хозяева дач и коттеджей используют воду из колодцев и скважин. Для ее забора применяют современное оборудование, сердцем которого служит насос. Он, по мере необходимости, подкачивает воду. Чтобы продлить срок службы, устанавливают специальный датчик, следящий за давлением воды в трубопроводе.

Второе название этого прибора – реле давления. В некоторых моделях насосных станций он идет в комплекте. Датчик имеет настройки, установленные фирмой производителем. Его предназначение – обеспечить оптимальную частоту включения и выключения насоса.

Когда 5-6 домочадцев постоянно проживают в доме, они включают краны, чтобы помыть руки, пользуются унитазом, моют посуду, принимают ванну, используют воду для мытья автомобиля или полива огорода. Сложно представить, как долго выдержал бы насос, работу которого не контролирует датчик. Он бы включался каждый раз, когда пользователи нуждаются в воде.

Оборудование, применяемое для контроля газовых выбросов

Анализ состава газовых выбросов в атмосферу осуществляется с применением различных систем непрерывного контроля с отбором или без отбора проб. Основными элементами таких систем являются газоанализаторы различных конструкций, некоторые образцы которых приведены ниже.

Данный прибор разработан специально для контроля состава газовых выбросов в атмосферу, сопровождающих многие технологические процессы. Применяется в отраслях промышленности, использующих различные виды термообработки, сжигания, переработки отходов, энергетике. Устройство способно определять массовое содержание до семи летучих компонентов, содержащихся в газовых выбросах.

Приборы этого типа составляют основу систем непрерывного контроля без отбора проб. Количество веществ, содержащихся в выбросах, массовая доля содержания которых измеряется этими устройствами, превышает 20. Температура газовых выбросов, анализируемых данным прибором может достигать 500°С. Конструкция устройств предусматривает монтаж их измерительных элементов непосредственно в потоке выбрасываемых газов (в дымовой трубе). При наличии в трубе очистных сооружений, анализаторы устанавливаются после них по ходу дымовых газов.

Контроль состава и свойств сточных вод относится к основным мероприятиям по защите водоёмов и почвы от загрязнений наряду со строительством очистных сооружений. По технологии проведения, контроль может осуществляться, используя следующие методы анализа сточных вод:

• ручной отбор проб воды для проведения лабораторного анализа;
• отбор проб автоматическими стационарными пробоотборниками;
• непрерывный автоматический контроль содержания загрязняющих веществ в сточных водах.

Ручной способ относится к наиболее трудоёмким методам экологического контроля, часто требующим участия в процессе нескольких бригад сотрудников, например, когда требуется произвести отбор проб в заданное время в нескольких точках.  Автоматические устройства, установленные в местах, где необходимо осуществлять контроль, решают эту задачу, сохраняя взятую в запрограммированное время пробу воды. Однако этот метод не устраняет необходимости доставки проб с места их отбора в лабораторию.

Наибольшее удобство и объективность результатов обеспечивает метод непрерывного автоматического контроля веществ, содержащихся в промышленных стоках. Для его реализации используются специализированные информационно – измерительные системы, в которых применяются погружные датчики, постоянно находящиеся в потоке сточных вод после канализационных очистных сооружений.

Реализация непрерывного автоматического контроля параметров стоков осуществляется при помощи системы BlueBox, которая строится на основе совместимых смарт – модулей. Модульный принцип архитектуры системы позволяет создавать различные конфигурации, гибко подстраиваясь под особенности конкретного объекта мониторинга.

Посредством одного базового блока может осуществляться управление более чем 300 датчиками и несколькими модульными блоками. Микропроцессорная схема блока управляется встроенной операционной системой Linux. Устройство оборудовано сенсорным цветным дисплеем 480х272 пикселей на 65536 цветов. Блок заключён в алюминиевый корпус 280 мм x 90 мм x 170 мм, имеющий степень защиты IP65.

Интеллектуальные спектральные анализаторы (ISA) позволяют получать данные по нескольким параметрам, используя всего один датчик, выполненный в малом форм – факторе. Такой миниатюрный датчик обеспечивает получение данных о стандартных параметрах качества воды, а также о дополнительных компонентах, содержащихся в ней.

В приборах применена уникальная технология автоматической калибровки средства измерения, обеспечивающая автоматическую адаптацию устройства к отклонениям водной матрицы, что повышает точность и надёжность измерений.

Спектрометры GO Systemelektronik обладают возможностью оперативно менять длину оптического пути, для чего не требуется применение специального инструмента.

Интеллектуальные модульные приборы, входящие в семейство BlueBox имеют возможность работы в автономном режиме с управлением посредством сенсорного цветного дисплея, а также в составе глобальной системы, с использованием протокола TCP / IP, стационарных, мобильных и спутниковых систем связи. Функциональный диапазон модульных систем BlueBox включает передачу информации в целях её визуализации и контроля в специальные диспетчерские центры, рассылку тревожных сообщений с использованием sms и email – сервисов, защищённую передачу информации во внешние базы данных.

GO Systemelektronik предлагает своим клиентам надёжные решения, использующие новейшие достижения технологии, сочетающиеся с апробированными методами. Предложения компании рассчитаны на организации, не желающие наносить своей деятельностью  урон окружающей среде и стремящиеся минимизировать затраты на штрафные санкции.

Компания GO Systemelektronik GmbH осуществляет выпуск датчиков, определяющих различные физические и химические свойства примесей сточных вод. Специализированные сенсоры фирмы определяют содержание в стоках следующих веществ:

• аммоний (NH4 ), признан безопасным для человека, однако при нагревании образует токсичное вещество — аммиак;
• бромид. При повышенной концентрации в воздухе вызывает головокружение, раздражение слизистой оболочки, носовое кровотечение, при попадании внутрь организма подавляет рефлекторные функции, снижает интеллектуальные способности, вызывает сонливость;
• кальций. Придаёт воде жёсткость, при повышенных концентрациях возможно токсическое воздействие на организм;
• хлориды (соли соляной кислоты). Повышенные концентрации этих веществ вызывают отклонения в работе различных систем организма человека – пищеварение, сердечно – сосудистая система, опасность развития желчекаменной болезни;
• фториды. При значительном превышении допустимых концентраций могут вызывать заболевания опорно – двигательного аппарата – флюорозы, заболевания печени и сердечно — сосудистой системы;
• нитраты. Способны вызывать аллергические раздражения, нарушать работу щитовидной железы, нервной системы. Нитраты создают благоприятную почву для развития патогенной микрофлоры в организме человека и животных;
• калий;

• фикоцианин, содержащийся в сине – зелёных водорослях;
• хлорофилл;
• растворённые окрашенные органические вещества;
• нефть и продукты её переработки;

• хлорин (C₂₀H₁₆N₄);
• диоксид хлора (ClO₂);
• озон;

• водородный показатель pH;

Кроме сенсоров, осуществляющих контроль сточных вод, которые реагируют на наличие в потоке химических соединений, GO Systemelektronik GmbH предлагает широкий выбор датчиков, контролирующих различные физические параметры:

• атмосферные осадки (461 0100);
• солнечное излучение (461 0120);
• давление воды (461 8054);
• направление ветра (461 0111), его скорость (461 0110);
• 10 разновидностей температурных сенсоров;
• 2 вида приборов, оценивающих мутность воды;
• проверка уровня электрической проводимости среды.

Классификация моделей контроллеров

Рынок оборудования и запчастей для систем водоснабжения изобилует предложениями отечественных и зарубежных заводов. Среди датчиков давления можно встретить как недорогие и простые модели российских производителей, так и дорогие многофункциональные решения.

Все разновидности датчиков можно поделить на 2 основные группы:

• электромеханические;
• электронные.

Первый тип приборов имеет металлическую пластину, которая реагирует на давление мембраны гидробака в системе, замыкая или размыкая контакты. Если его значение недостаточное, то происходит включение насоса, а в противном случае – отключение.

Электронный тип датчиков посылает сигнал о деформации мембраны в систему автоматического регулирования. Полученная информация анализируется, поступает команда отключить/включить насос.

Такое оборудование весьма чутко реагирует на малейшее отклонение от установленных значений, имеет защиту от «сухого» хода. В зависимости от модели, возможен автоматический запуск системы после аварийного отключения, уведомление владельца о неполадках путем отправки сообщения на мобильный телефон и другие дополнительные функции.

Например, испанский регулятор KIT 02, выполняющий функции датчика давления, умеющий поддерживать постоянное давление заданной величины, защищающий от сухого хода, имеет клапан обратного хода, встроенный манометр, гасит гидроудары. Но стоимость этой модели далека от 1000 рублей.

Наиболее популярные варианты устройств давления воды в частной системе водоснабжения:

• российские – РДМ-5 от Джилекс;
• немецкие – Grundfos FF 4-4, Tival FF 4-4, Condor MDR 5/5;
• итальянские – PM/5G, PM/3W от ITALTECNICA, EASY SMALL от Pedrollo;
• испанские – регулятор электронный KIT 00, 01,02, 05 от ESPA.

Одним из бюджетных решений может стать датчик от фирмы Джилекс РДМ-5. Он имеет заводские настройки нижнего и верхнего предела 1,4 и 2,8 атмосфер соответственно. Менять диапазон можно самостоятельно, учитывая, что рабочие значения этого прибора от 1,0 до 4,6 атмосфер.

Прибор немецкой компании Grundfos модель FF4-4 отличается возможностью задавать настройки с точностью до 0,01 атм. Его рабочий диапазон составляет от 0,07 до 4 атмосфер, а FF4-8 – до 8 атм. У него имеется прозрачная крышка и специальная шкала внутри устройства.

Все это значительно упрощает самостоятельную регулировку – не нужно крутить гайки и гадать, достаточно ли. Шкала сразу показывает результат. Главное отрицательное качество устройства – стоимость, которая почти в 5 раз выше РДМ-5.

Устройство и принцип работы типового датчика

Чаще всего владельцами используются датчики механического типа. Их основное преимущество – независимость от электричества. Они не требуют выделения специальной розетки для включения устройства в работу.

Эти приборы предназначены для включения и отключения насоса при достижении заданных показателей давления. Поэтому насос подключается к сети через датчик.

Самый простой и популярный механический датчик РДМ-5. Он состоит из таких элементов:

• металлическая платформа;
• мембрана;
• поршень;
• пружины;
• регулировочные болты с гайками;
• пластиковый корпус;
• электрические контакты.

Более дорогие модели иностранных производителей могут иметь шкалу для регулировки, встроенный манометр и другие составляющие, которые позволяют выполнять самые разнообразные функции.

По количеству возможностей и стоимости можно выделить такие группы датчиков давления:

• простое реле давления;
• дополнительный датчик для защиты от сухого хода. Он идет в паре с простым реле, например, у фирмы Aquatica;
• контроллер давления воды – сложный прибор с датчиком, манометром, многими другими функциями и достаточно высокой ценой.

Устройство электронных контроллеров со встроенным реле давления и манометром сложнее, чем у механических. Такие приборы, в зависимости от модели, имеют дополнительный регулятор, предотвращающий перепады давления воды в системе. Это обеспечивает всегда равномерный напор, вне зависимости от того, работает ли в конкретный момент насос.

Датчик, контролирующий работу насоса, устанавливается, как правило, в системах водоснабжения с гидроаккумулятором. Прибор всегда монтируется перед накопительным баком. Его функция заключается в постоянном измерении давления воды в системе. Эти показания датчик сравнивает с заданным показателями.

Как только давление становится ниже, чем предусмотрено настройками, контакты замыкаются и насос включается, начиная забор воды. Она заполняет гидроаккумулятор, который помогает создавать требуемое давление.

В момент фиксации датчиком верхнего предела давления, заданного владельцем дома, происходит размыкание электрических контактов – насос прекращает работу.

Частота включения/выключения зависит от объема гидроаккумулятора, давления в системе и количества потребителей воды. Например, если хозяйка коттеджа принимает ванну, ее муж наслаждается гидромассажем в душевой кабинке, а на кухне работает посудомоечная машина, то датчик в определенный момент включит насос.

Сначала при включении кранов и душевых леек вода будет поступать из накопительного бака. Как только ее количество уменьшится, мембрана емкости тоже уменьшит сопротивление.

Соответственно, давление в системе станет меньше. Мембрана гидробака сразу же отреагирует на это изменение и, как только показания достигнут нижнего предела давления, установленного пользователем, контакты реле давления замкнутся.

В этот момент включится насос и начнет закачивать воду в систему, заодно заполняя освободившееся пространство в гидроаккумуляторе. Если краны еще открыты, то вода из скважины будет поступать до тех пор, пока давление в системе не достигнет верхнего предела диапазона, заданного владельцем.

Если же в доме в качестве датчика используется электронный контроллер с дополнительными функциями, то в момент, когда давление падает, напор воды не становится слабее. Встроенный регулятор помогает поддерживать нужное давление, и пользователь ничего не заметит, в отличие от ситуации с использованием простого датчика давления.

Прибор, следящий за давлением и управляющий работой насоса в автоматическом режиме, весьма удобен в использовании. Он почти не нуждается во внимании и обслуживании. Разве 1-2 раза в год предстоит прочистить от мусора и проверить, как датчик справляется с контролем заданного диапазона давления воды.

Изначально у владельца, купившего такой прибор, есть 2 варианта:

• оставить настройки, установленные на заводе;
• самостоятельно задать желаемый диапазон срабатывания.

Первый вариант удобен, когда параметры насоса и давления в системе соответствуют заводским показателям. У простых отечественных моделей они составляют 1,4 и 2,8 атмосфер соответственно для нижнего и верхнего предела. В зависимости от прибора и компании производителя эти цифры могут отличаться.

Если указанный диапазон подходит владельцу дома, то остается только поставить датчик, следуя инструкции по установке. В противном случае предстоит самостоятельная регулировка датчика, контролирующего давление воды в частной системе водоснабжения.

Удобнее настраивать желаемый диапазон в моделях, имеющих встроенный манометр и более чувствительную шкалу делений. Но стоимость такого решения обойдется в кругленькую сумму.

Перед тем, как приступить к регулировке прибора, нужно посмотреть в паспорте максимально допустимый рабочий диапазон и сравнить эти данные с мощностью насоса. Важно оставить небольшой запас – нельзя допустить работу оборудования по максимуму. Этот зазор около 0,5 атмосфер.

Также, следует помнить, что оптимальный диапазон срабатывания насоса составляет 1-1,5 атм. Больше делать не стоит – могут возникать гидроудары, которые наносят непоправимый вред оборудованию. Минимальный порог включения насоса в работу должен быть не менее 1,4 атм.

Еще перед настройкой датчика обязательно нужно узнать, какое давление в гидроаккумуляторе. Для этого его отключают от сети, сливают воду, манометром проверяют давление.

Если показания 1,4 атмосферы и менее, то нужно подкачать до 1,5 атм. В противном случае следует стравить излишки воздуха до этого значения, нажав на ниппель.

В зависимости от модели датчика будут немного отличаться действия по его регулировке. В каждом приборе имеются свои детали, отвечающие за настройку диапазона срабатывания насоса. Например, у немецкого FF4-8 есть шкала делений, где все предельно просто регулировать. И крышку для проведения настройки снимать не нужно – она прозрачная.

Если это сложный электронный контроллер давления с дополнительными функциями, то следует внимательно прочесть в паспорте особенности указания рабочего давления для системы. Причем, оно должно быть хотя бы на 0,5 атм меньше, чем предельно допустимые показатели.

Вне зависимости от марки и модели прибора, следящего за давлением, нужно сначала проверить нижний предел, при котором срабатывает насос. Для этого предстоит сливать воду, открыв кран. Как только начнется закачивание воды, надо записать показания манометра.

Когда насос отключится, это значение тоже следует записать – это верхний предел максимально допустимого давления в системе. Причем, эти показания не должны отличаться друг от друга более, чем на 1,5 атмосфер.

Зная изначальный диапазон реагирования оборудования, остается настроить верхний предел и его разницу с нижним. Если это модель с двумя пружинами, то регулировка будет происходить с использованием гаечного ключа.

Сначала предстоит снять защитную крышку, чтобы увидеть под ней 2 пружины. Большая отвечает за изменение верхней границы предела. Чтобы граничное значение уменьшить или увеличить, предстоит крутить гайку. Причем, лучше это делать не спеша, проворачивая на 0,5 – 1 оборот.

Подкрутив один раз, нужно открыть кран и проверить по манометру полученное значение давления для включения насоса. Если показатель не устраивает, продолжить крутить гайку.

Маленькая пружина отвечает за изменение разницы между верхним и нижним давлением. При ее подкручивании важно помнить, что эта разница не должна быть более, чем 1,5 атм. Когда гайка перед большой пружиной подтянута, а гайка маленькой также отрегулирована, стоит снова открыть кран и начать спускать воду.

Как только произойдет включение насоса, нужно запомнить значение, указанное манометром – это будет нижняя граница. После этого предстоит дождаться повышения давления в системе. Лишь только оно достигнет верхнего предела – насос отключится. Это показание также нужно запомнить и сравнить с нижним.

Если цифры отличаются на 1,5-1 атм, не пересекаются с минимально и максимально допустимыми рабочими значениями, то все удалось. В противном случае нужно снова сливать воду и начинать регулировку заново.

Выводы и полезное видео по теме

Ознакомившись со спецификой работы и регулировки датчиков давления воды в частных системах водоснабжения, можно выполнить настройку прибора своими руками.

Если остались сомнения в собственных силах, то лучше вызвать специалиста, пользующегося хорошей репутацией. Важно, чтобы датчик работал правильно, тогда не возникнет никаких проблем со всей системой водоснабжения коттеджа/дачного домика.