Схемы дистанционного управления глубинным насосом. Дистанционное управление насосом

⁰

Этот пост - первая часть из серии рассказов о том, как можно относительно несложно сделать своими руками радиоуправляемый выключатель полезной нагрузки.
Пост ориентирован на новичков, для остальных, думаю, это будет «повторение пройденного».

Примерный план (посмотрим по ходу действия) ожидается следующий:

Hardware выключателя

Сразу оговорюсь, что проект делается под мои конкретные нужды, каждый может его адаптировать под себя (все исходники будут представлены по ходу повествования). Дополнительно буду описывать те или иные технологические решения и давать их обоснования.

Начало

На текущий момент имеются следующие вводные:

Хочется реализовать удаленное управление светом и вытяжкой.
Выключатели есть одно- и двух-секционные (свет и свет+вытяжка).
Выключатели установлены в стене из гипсокартона.
Вся проводка - трехпроводная (присутствует фаза, нуль, защитное заземление).

С первым пунктом - все понятно: нормальные желания надо удовлетворять.

Второй пункт в общем-то предполагает, что надо бы сделать две разные схемы (для одно- и двух-канального выключателя), но поступим иначе - сделаем «двухканальный» модуль, но в случае, когда реально требуется только один канал - не будем распаивать часть комплектующих на плате (аналогичный подход реализуем и в коде).

Третий пункт - обуславливает некоторую гибкость в выборе форм-фактора выключателя (реально снимается существующий выключатель, демонтируется монтажная коробка, внутрь стены монтируется готовое устройство, возвращается монтажная коробка и монтируется выключатель назад).

Четвертый пункт - существенно облегчает поиск источника питания (220В есть «под рукой»).

Принципы и элементная база

Выключатель хочется сделать многофункциональным - т.е. должна остаться «тактильная» составляющая (выключатель физически должен остаться и должна сохраниться его обычная функция по включению/выключению нагрузки, но при этом должна появиться возможность управления нагрузкой через радиоканал.

Для этого обычные двухпозиционные (включено-выключено) выключатели заменим на аналогичные по дизайну выключатели без фиксации (кнопки):

Эти выключатели работают примитивно просто: когда клавиша нажата - пара контактов замкнуты, когда клавишу отпускаем - контакты размыкаются. Очевидно, что это обычная «тактовая кнопка» (собственно так ее и будем обрабатывать).

Теперь практически становится понятно, как это реализовать «в железе»:

берем МК (atmega8, atmega168, atmega328 - использую то, что есть «прямо сейчас»), в комплекте с МК добавляем резистор для подтяжки RESET к VCC,
подключаем две «кнопки» (для минимизации количества навесных элементов - будем использовать встроенные в МК резисторы подтяжки), для коммутации нагрузки воспользуемся реле с подходящими параметрами (у меня как раз были припасены реле 833H-1C-C с 5В управлением и достаточной мощностью коммутируемой нагрузки - 7A 250В~),
естественно, нельзя обмотку реле напрямую подключить к выходу МК (слишком высокий ток), поэтому добавим необходимую «обвязку» (резистор, транзистор и диод).

Микроконтроллер будем использовать в режиме работы от встроенного осциллятора - это позволит отказаться от внешнего кварцевого резонатора и пары конденсаторов (чуть сэкономим и упростим создание платы и последующий монтаж).

Радиоканал будем организовывать с помощью nRF24L01+:

Модуль, как известно, толерантен к 5В-сигналам на входах, но требует для питания в 3.3В, соответственно, в схему добавим еще линейный стабилизатор L78L33 и пару конденсаторов к нему.

Дополнительно добавим блокировочные конденсаторы по питанию МК.

МК будем программировать через ISP - для этого на плате модуля предусмотрим соответствующий разъем.

Собственно, вся схема описана , осталось только определиться с выводами МК, к которым будем подключать нашу «периферию» (радиомодуль, «кнопки» и выбрать пины для управления реле).

Начнем с вещей, которые уже фактически определены:

Радиомодуль подключается на шину SPI (таким образом, подключаем пины колодки с 1 по 8 на GND, 3V3, D10 (CE), D9 (CSN), D13 (SCK), D11 (MOSI), D12 (MISO), D2 (IRQ) - соответственно).
ISP - вещь стандартная и подключается следующим образом: подключаем пины разъема с 1 по 6 на D12 (MISO), VCC, D13 (SCK), D11 (MOSI), RESET, GND - соответственно).

Дальше остается определиться только с пинами для кнопок и транзисторов, управляющих реле. Но не будем торопиться - для этого подойдут любые пины МК (как цифровые, так и аналоговые). Выберем их на этапе трассировки платы (банально выберем те пины, что будут максимально просто развести до соответствующих «точек»).

Теперь следует определиться с тем, какие «корпуса» будем использовать. В этом месте начинает диктовать правила моя природная лень: мне очень не нравится сверлить печатные платы - поэтому выберем по максимуму «поверхностный монтаж» (SMD). С другой стороны, здравый смысл подсказывает, что использование SMD очень существенно сэкономит размер печатной платы.

Для новичков поверхностный монтаж покажется достаточно сложной темой, но реально это не так страшно (правда, при наличии более-менее приличной паяльной станции с феном). На youtube очень много видео-роликов с уроками по SMD - очень рекомендую ознакомиться (сам начал использовать SMD пару месяцев назад, учился как раз по таким материалам).

Сформируем «список покупок» (BOM - bill of materials) для «двухканального» модуля:

микроконтроллер - atmega168 в корпусе TQFP32 - 1 шт.
транзистор - MMBT2222ALT1 в корпусе SOT23 - 2 шт.
диод - 1N4148WS в корпусе SOD323 - 2 шт.
стабилизатор - L78L33 в корпусе SOT89 - 1 шт.
реле - 833H-1C-C - 2 шт.
резистор - 10кОм, типоразмер 0805 - 1 шт. (подтяжка RESET к VCC)
резистор - 1кОм, типоразмер 0805 - 1 шт. (в цепь базы транзистора)
конденсатор - 0.1мкФ, типоразмер 0805 - 2 шт. (по питанию)
конденсатор - 0.33мкФ, типоразмер 0805 - 1 шт. (по питанию)
электролитический конденсатор - 47мкФ, типоразмер 0605 - 1 шт. (по питанию)

Дополнительно к этому потребуются клеммники (для подключения силовой нагрузки), колодка 2х4 (для подключения радиомодуля), разъем 2х3 (для ISP).

Тут я немного хитрю и подглядываю в свои «запасники» (просто выбираю то, что там уже есть в наличии). Вы можете выбирать компоненты по своему усмотрению (выбор конкретных компонентов выходит за пределы этого поста).

Поскольку вся схема уже практически «сформирована» (по крайней мере, в голове), можно приступать к проектированию нашего модуля.

Вообще неплохо было бы все сначала собрать на макетке (используя корпуса с выводными элементами), но поскольку у меня все описанные выше «узлы» уже неоднократно проверены и воплощены в других проектах - позволю себе этап макетирования пропустить.

Проектирование

Для этого воспользуемся замечательной программой - EAGLE .

На мой взгляд - очень простая, но в то же время - очень удобная программа для создания принципиальных схем и печатных плат по ним. Дополнительные «плюсы» в копилку EAGLE: мультиплатформенность (мне приходится работать как на Win-, так и на MAC-компьютерах) и наличие бесплатной версии (с некоторыми ограничениями, которые для большинства «самодельщиков» покажутся совершенно несущественными).

Научить вас пользоваться EAGLE в этом топике не входит в мои планы (в конце статьи есть ссылка на замечательный и очень простой для освоения учебник по пользованию EAGLE), я лишь расскажу, некоторые свои «хитрости» при создании платы.

Мой алгоритм создания схемы и платы был примерно следюущий (ключевая последовательность):

Схема :

Создаем новый проект, внутри которого добавляем «схему» (пустой файл).
Добавляем МК и необходимую «обвеску» (подтягивающий резистор на RESET, блокировочный конденсатор по питанию и т.п.). Обращаем внимание на корпуса (Package) при выборе элементов из библиотеки.
«Изображаем» ключ на транзисторе, который управляет реле. Копируем этот кусок схемы (для организации «второго канала»). Входы ключей - пока оставляем «болтаться в воздухе».
Добавляем на схему разъем ISP и колодку для подлючения радиомодуля (делаем соответствующие соединения в схеме).
Для питания радиомодуля добавляем в схему стабилизатор (с соответствующими конденсаторами).
Добавляем «разъемы» для подключения «кнопок» (один пин разъема сразу «заземляем», второй - «болтается в воздухе»).

После этих действий у нас получается полная схема, но пока остаются неподключенными к МК транзисторные ключи и «кнопки».

Размещаю клеммники для подключения силовой нагрузки.
Правее клеммников - реле.
Еще правее - элементы транзисторных ключей.
Стабилизатор питания для радиомодуля (с соответствующими конденсаторами) размещаю рядом с транзисторными ключами (в нижней части платы).
Размещаю колодку для подключения радиомодуля снизу справа (обращаем внимание на то, в каком положении окажется сам радиомодуль при паравильном подключении к этой колодке - по моей задумке он должен не выступать за пределы основной платы).
Разъем ISP размещаю рядом с разъемом радиомодуля (поскольку используются одни и те же «пины» МК - чтобы было проще разводить плату).
В оставшемся пространстве располагаю МК (корпус надо «покрутить», чтобы определить наиболее оптимальное его положение, чтобы обеспечить минимальную длинну дорожек).
Блокировочные конденсаторы размещаем максимально близко к соответствующим выводам (МК и радиомодуля).

После того, как элементы размещены на своих местах - делаю трассировку проводников. «Землю» (GND) - не развожу (позже сделаю полигон для этой цепи).

Теперь уже можно определиться с подключением ключей и кнопок (смотрю, какие пины ближе к соответствующим цепям и которые проще будет подключить на плате), для этого хорошо перед глазами иметь следующую картинку:

Расположение чипа МК на плате у меня как раз соответствует картинке выше (только повернут на 45 градусов по часовой стрелке), поэтому мой выбор следующий:

Транзисторные ключи подключаем на пины D3, D4.
Кнопки - на A1, A0.

Внимательный читатель увидит, что на схеме ниже фигурирует atmega8, в описании упоминается atmega168, а на картинке с чипом - вообще amega328. Пусть это вас не смущает - чипы имеют одинаковую распиновку и (конкретно для этого проекта) взаимозаменяемы и отличаются только количеством памяти «на борту». Выбираем то, что нравится/имеется (я в последствии в плату запаял 168 «камушек»: памяти побольше, чем у amega8 - можно будет побольше логики реализовать, но об этом во второй части).

Собственно, на этом этапе схема принимает финальный вид (делаем на схеме соответствующие изменения - «подключаем» ключи и кнопки на выбранные пины):

После этого уже доделываю последние соединения в проекте печатной платы, «набрасываю» полигоны GND (поскольку лазерный принтер плохо печатает сплошные полигоны, делаю его «сеточкой»), добавляю пару-тройку переходов (VIA) с одного слоя платы на другой и проверяю, что не осталось ни одной не разведенной цепи.

У меня получилась платка размером 56х35мм.

Архив со схемой и платой для Eagle версии 6.1.0 (и выше) находится по ссылке .

Вуаля, можно приступать к изготовлению печатной платы.

Изготовление печатной платы

Плату делаю методом ЛУТ (Лазерно-Утюжная Технология). В конце поста есть ссылка на материалы, которые мне очень помогли.

Приведу для порядка основны шаги по изготовлению платы:

Печатаю на бумаге Lomond 130 (глянцевая) нижнюю сторону платы.
Печатаю на такой же бумаге верхнюю сторону платы (зеркально!).
Складываю полученные распечатки изображениями внутрь и на просвет совмещаю (очень важно получить максимальную точность).
После этого степлером скрепляю листки бумаги (постоянно контролируя, чтобы совмещение не было нарушено) с трех сторон - получается «конверт».
Вырезаю подходящего размера кусок двустороннего стеклотекстолита (ножницами по металлу или ножевкой).
Стеклотекстолит нужно обработать очень мелкой шкуркой (убираем окислы) и обезжирить (я делаю это ацетоном).
Полученную заготовку (аккуратно, за края, не трогая очищенные поверхности) помещаю в полученный «конверт».
Разогреваю утюг «на полную» и тщательно утюжу заготовку с двух сторон.
Оставляю плату остыть (минут 5), после этого можно под струей воды отмачивать бумагу и удалять ее.

После того, как кажется, что вся бумага удалена - вытираю плату насухо и под светом настольной лампы рассматриваю на предмет дефектов. Обычно находится несколько мест, где остались кусочки глянцевого слоя бумаги (выглядят как белесые пятнышки) - обычно эти остатки находятся в наиболее узких местах между проводниками. Я их удаляю обычной швейной иглой (важна твердая рука, особенно при изготовлении плат под «мелкие» корпуса).

Тонер смываю ацетоном.

Совет : когда делаете мелкие платы, сделайте заготовку под нужное количество плат, просто разместив изображения верхней и нижней части платы в нескольких экземплярах - и уже это «комбинированное» изображение «накатывайте» на заготовку из стеклотекстолита. После травления достаточно будет разрезать заготовку на отдельные платы.
Только обязательно проверяйте размеры плат при вводе на бумагу: некоторые программы любят «чуть-чуть» изменить масштаб изображения при выводе, а это недопустимо.

Контроль качества

После этого делаю визуальный контроль (требуется хорошее освещение и лупа). Если есть какие-то подозрения, что имеется «залипуха» - контроль тестером «подозрительных» мест.

Для самоуспокоения - контроль тестером всех соседствующих проводников (удобно пользоваться режимом «прозвонка», когда при «коротком замыкании» тестер подает звуковой сигнал).

Если все-таки где-то обнаружен ненужный контакт - исправляю это острым ножом. Дополнительно обращаю внимание на возможные «микротрещины» (пока просто фиксирую их - исправлять буду на этапе лужения платы).

Лужение, сверление

Я предпочитаю плату перед сверлением залудить - так мягкий припой позволяет чуть проще сверлить и сверло на «выходе» из платы меньше «рвет» медные проводники.

Сначала изготовленную печатную плату необходимо обезжирить (ацетон или спирт), можно «пройтись» ластиком, чтобы убрать появившиеся окислы. После этого - покрываю плату обычным глицерином и дальше уже паяльником (температура где-то около 300 градусов) с небольшим количеством припоя «вожу» по дорожкам - припой ложится ровно и красиво (блестит). Лудить надо достаточно быстро, чтобы дорожки не поотваливались.

Когда все готово - отмываю плату с обычным жидким мылом.

После этого уже можно сверлить плату.
С отверстиями диаметром более 1мм все достаточно просто (просто сверлю и все - надо только вертикальность постараться соблюсти, тогда выходное отверстие попадет в отведенное ему место).

А вот с переходными отверстиями (я их делаю сверлом 0,6мм) несколько сложнее - выходное отверстие, как правило, получается немного «рваным» и это может приводить к нежелательному разрыву проводника.
Тут можно посоветовать делать каждое отверстие за два прохода: засверлить сначала с одной стороны (но так, чтобы сверло не вышло с другой стороны платы), а затем - аналогично с другой стороны. При таком подходе «соединение» отверстий произойдет в толще платы (и небольшая несоосность не будет проблемой).

Монтаж элементов

Сначала распаиваются межслойные перемычки.
Там где это просто переходные отверстия - просто вставляю кусочек медной проволоки и запаиваю его с двух сторон.
Если «переход» осуществляется через одно из отверстий для выводных элементов (разъемы, реле и т.п.): распускаю многожильный провод на тонкие жилы и аккуратно запаиваю кусочки этой жилы с двух сторон в тех отверстиях, где нужен переход, при этом минимально занимая пространство внутри отверстия. Это позволяет реализовать переход и отверстия остаются достаточно свободными для того, чтобы соответствующие разъемы нормально встали на свои места и были распаяны.

Тут опять следует вернуться к этапу «контроль качества» - прозваниваю тестером все подозрительные ранее и полученные в ходе лужения/сверления/создания переходов новые места.
Проверяю, что обнаруженные ранее микротрещины устранены припоем (или устраняю припаивая тонкий проводник поверх трещинки, если после лужения трещинка осталась).

Устраняю все «залипухи», если такие все-таки появились в процессе лужения. Это гораздо проще сделать сейчас, чем в процессе отладки уже полностью собранной платы.

Теперь можно приступать непосредственно к монтажу элементов.

Мой принцип: «снизу вверх» (сначала распаиваю наименее высокие компоненты, потом те, что «повыше» и те, что «высокие»). Такой подход позволяет с меньшими неудобствами разместить все элементы на плате.

Таким образом, сначала распаиваются SMD-компоненты (я начинаю с тех элементов, у которых «больше ног» - МК, транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы), потом дело доходит и до выводных компонентов - разъемов, реле и т.п.

Таким образом, получаем уже готовую плату.

Продолжение следует ...

P.S. «Двухканальный» модуль можно использовать для замены «проходных» выключателей (обычно ставятся в начале и конце лестницы между этажами и т.п. местах).

P.P.S. Если использовать более плоские кнопочные выключатели, то при небольшой доработке можно сделать платы, которые уместятся в существующие монтажные коробки (т.е. не только для размещения в нишах гипсокартонных стен).

Загородный дом в идеале должен иметь уровень обустройства не хуже, чем в городской обычной квартире. И чтобы обустроить загородное имение своими руками без привлечения специалистов нужно все тщательно распланировать и хорошо потрудиться.

Большой проблемой является создание децентрализованного . Но даже когда необходимая система подачи воды готова, остается проблема создать автоматический механизм ее работы, в частности на уровне работы насосной системы. Рассмотрим пример того, как создается автоматика для погружного насоса.

1 Виды современных погружных агрегатов

Перед тем как приступать непосредственно к рассмотрению автоматики, нужно разобраться в популярных разновидностях насосов. Всего существует два типа погружных насосов:

Центробежные.

Надо понимать, что любой из перечисленных выше автоматический погружной насос устанавливается исключительно в жидкость, которую он перекачивает. Хотя об этом говорит наименование «погружной», но эта простая истина понятна далеко не каждому.

Кроме всего прочего, многие покупатели ошибочно считают, что лучше поверхностных моделей, но это отнюдь не так. Специфика работы этих двух видов насосов одинакова, но механизм работы разный, как и условия в которых они используются.

Погружные насосы, например, используются на скважинах с большой глубиной, где необходимо достигнуть повышения давления воды в насосе для возможности ее перекачки наверх.

Но нужно помнить, что насосы погружного типа способны работать на глубине скважины до десяти метров, тогда как для более глубоких величин погружения необходимы более узкоспециализированные насосные системы. Поверхностные модели на перекачку воды со столь относительно больших глубин неспособны.

Что касаемо исключительно погружных насосов, то наиболее востребованные и популярные вибрационные насосы, использующиеся для работы на водяных скважинах, тогда как центробежные используются исключительно редко в таких целях или в целях создания водоснабжения в сельскохозяйственной сфере.

В вибрационных устройствах основным конструкционным элементом является мембрана. Под действием вибрационного механизма она деформируется, что приводит впоследствии к разнице давления, итоговым эффектом чего является перекачивание воды в нужном направлении. Насосы, работающие по такому принципу, имеют три наиболее популярные в странах СНГ марки:

2 Какая автоматика применима для погружных насосов?

Всего существует три основных вида автоматики для погружных насосов. Они представлены так:

Блок автоматики в виде пульта управления;
Прессконтроль;
Блок управления с механизмом поддержания стабильного давления воды во всей системе.

Первый вариант это простейший блок автоматики, что способен защитить насос от возможных перепадов напряжения и столь частых при работе насосного устройства коротких замыканий. Чтобы обеспечить полностью автоматический режим работы, блок автоматики данного типа нужно подключить или к реле давления, или к реле уровня.

В некоторых случаях возможно подключение к поплавковому выключателю. Цена на такой блок автоматики в среднем не превышает 4000 рублей. Но здесь есть нюанс. Дело в том, что без реле давления и специальной дополнительной защиты насоса от возможного сухого хода, блок автоматики практически бесполезен.

А это уже дополнительные затраты денег, которые в сумму 4000 рублей явно не обойдутся. Существует, однако, блок со встроенными перечисленными системами, как, например, «Водолей 4000», но его стоимость составляет более 4000 рублей и доходит до отметки в 10 тысяч рублей. Данный блок легок в монтаже своими руками даже без консультации со специалистами.

Второй вариант, так называемый «прессконтроль», имеет встроенные системы автоматизации работы насоса и пассивной защиты от сухого хода. Управление в таком аппарата происходит по ориентировке на несколько параметров, среди которых в учет идет уровень давления воды и протока воды.

К примеру, если расход воды в устройстве превышает отметку в 50 л/мин, то устройство в текущем режиме, естественно под коррекцией прессконтроля, работает непрерывно. В случае сокращения водяного потока или повышения давления прессконтроль после заданного параметрами промежутка времени (до 10 секунд) выключает насос, что и является системой защиты от сухого хода.

В случаях повышения или же расхода жидкости в системе, что не превышает отметку в 50 л/мин, запуск устройства выполняется при уменьшении давления во всей системе до 1,5 атмосфер.

Такая функция наиболее важна для условий резкого повышения давления, где необходимо сократить количество выключений и включений насоса при минимальных расходах водяного потока.

Это, к тому же, положительно сказывается на работе гидроаккумулятора. Для условий резкого и мощного повышения давления водяного напора в устройстве, вплоть до 10 атмосфер, предусмотрено автоматическое выключение устройства.

Наиболее удачными примерами прессконтрольных устройств можно назвать модель «BRIO-2000M», цена которого не больше 4000 рублей, и устройства марки «Водолей», цена которых от 4000 рублей и до 10 тысяч.

Цена резервного гидроаккумулятора для устройств марки «Водолей» и «BRIO» этого типа не превышает 4000 рублей. При приобретении данного вида автоматики (как марки «Водолей», так и «BRIO») следует учесть, что установить его своими руками несколько тяжелее, чем предыдущий вариант.

Третий вариант, и он же последний, это блок управления с механизмом поддержания стабильного давления воды во всей системе. Данный механизм в первую очередь нужен там, где нельзя допускать резкого повышения давления. И нужно это потому, что в случаях постоянного повышения давления увеличивается расход электроэнергии и уменьшается КПД работы насоса как такового.

Отсутствие резкого повышения давления и постоянства системы перекачки жидкости достигается за счет вращения ротора электродвигателя устройства, при этом регуляция частоты вращения происходит автоматически. Блоки управления такого типа представлены марками «Водолей» и « ».

Сравнительно низкая стоимость автоматики для насосов и простота в их монтаже своими руками привлекает покупатель, и они тот час берутся все устанавливать сами. Но мало кто знает, что автоматика, устанавливаемая на оборудование для глубинного погружения, нуждается в наличие электронного комплекта.

2.2 Как настроить реле давления для насоса? (видео)

Для того, чтобы скважина была качественным источником воды используется определенное оборудование. Оно позволяет не только выкачивать воду, но и доставлять ее до дома или любой другой хозяйственной постройки на участке.
Автоматика для скважины на данный момент имеет огромный выбор.

Обустройство скважины при помощи оборудования

Скважина не будет давать воду сама по себе, необходимо сделать некоторые мероприятия.
Рассмотрим подробнее:

Глубина, на которой находится вода довольно большая в скважине и может достигать 200 м.
Вода из нее может поступать только при помощи мощного насосного оборудования.
На данный момент есть два вида насосов.
Также стоит уделить внимание чистоте источника.
Для очистки воды используют фильтровальное оборудование.

Примечание. Стоит учесть и уровень воды в скважине, который контролируется при помощи специальных датчиков. Они устанавливаются на стенках конструкции при помощи специальных приспособлений. Способ их крепления зависит от внутреннего обустройства скважины.

Виды насосов для скважины

Автоматическая подача проводится при помощи мощного насоса.
Он может быть:

Поверхностным.
Глубинным.
Вибрационным.
Центробежным.

Примечание. Мощность у такого оборудования разная и подбирается в зависимости от глубины источника и его загрязнения.

Совет. Более мощная должна выбираться автоматика артскважин. Обусловлено это тем, что глубина скважины достигает 500 м и используется она для промышленного производства, а значит и дебет источника должен быть на высоком уровне.

Как это работает:

Насос выбирается в зависимости от его мощности.
Измеряется она в кубометрах подачи воды за один час.
На данный момент все насосы, которые производятся современными производителями, могут наращивать свою мощность и тем самым увеличивать дебет воды в источнике. При этом потребление энергии в процессе работы может уменьшаться.
Есть насосы, которые приводятся в работы при помощи определенных двигателей (центробежные), а есть и те, которые работают на основе вращения подшипника (вибрационные).

Совет. Автоматика для скважин должна подбираться, основываясь только на принципе и регулярности работы оборудования.

Для регулярной и бесперебойной работы всегда используют .
Он служит более длительный промежуток времени, чем вибрационный.
Если планируется использовать воду круглый год, то лучше отдать предпочтение именно ему.
Если же на загородном участке водой пользуются только в дачный сезон, то лучше применить вибрационный насос, который имеет меньшую мощность, но вполне подойдет для нормального водоснабжения участка.
Стоит отметить, что цена на центробежные насосы в несколько раз выше, чем на вибрационные оборудования.

Поверхностные насосы

Что собой представляют поверхностные насосы:

Оборудование такого типа находится на поверхности грунта.
Забор воды из источника проводится по методу всасывания.
По этой причине мощность такого насоса должна быть высокой при большой глубине скважине.
Поверхностные насосы разделяются на: вихревые и центробежные.

Примечание. Наиболее часто поверхностные насосы используют для обустройства водоснабжения на участке с целью увеличения дебета подачи воды из скважины. внутри конструкции используют погружные насосы.

Поверхностные насосы - довольно большие агрегаты.
В них есть автоматика, которая способна отключать и включать насос при необходимости.
Насосное оборудование такого типа имеет давление в 1,5-3 АТМ.
Его будет вполне достаточно для того, чтобы обеспечить хозяйственные цели в доме: стирка, газовые колонки с двумя уровнями и так далее. Смотрите фото с примером такого насоса.

Работают насосы поверхностные довольно громко.
Рекомендации:

Такое оборудование не может находиться в незащищенном виде.
Для него, как правило, предусматривается отдельное помещение.
Обязательно необходимо изолировать его для того, чтобы работа оборудования не была слышна, так как это доставить некий дискомфорт жильцам дома.
Обязательно для его подключения нужно сделать электрическую проводку и подвести трубы из скважины.

Погружные насосы

Могут быть также вибрационные или центробежные.
Как это работает:

Работа такого оборудования различается.
В вибрационных насосах погружного типа процесс работы заключается в подаче воды из-за работы поршня, который находится в специальной гидравлической камере.
Есть определенная частота вибрационных движений, которая составляет не менее 100 раз в сек.
Благодаря такому устройству подача воды проводится под большим напором и вода легко выталкивается на поверхность.
Вибрационные насосы предназначены для простой системы водоснабжения загородного дома.

Примечание. Стоит отметить, что производительность такого оборудования на низком уровне, что не дает возможность использовать его для промышленного производства. Кроме этого, вибрации, которые образуются в результате работы насоса способны быстро разрушить стенки скважины и ремонту такой источник уже не подлежит.

Самыми распространенными считаются центробежные погружные насосы:

Они отличаются от предыдущих тем, что находятся внутри источника.
Для их установки есть инструкция, которая указывает, что насос должен находится на глубине от 50-100 см от дна источника.
Они имеют ряд преимуществ.

Преимущества погружных центробежных насосов:

Установка такого оборудования проводится своими руками, и она довольно проста.
Сами насосы имеют более длительный срок при постоянной эксплуатации, которые достигает 25-50 лет (все зависит от производителя и от модели).
Работа насосов не сопровождается шумом и вибрацией.
Они не разрушать стенки скважины.
Производительность насосного оборудования такого типа довольно высокая и оно с различной мощностью используется для промышленного производства.
Насосы не перегреваются, так как имеют специальный датчик, который охлаждает двигателей в случае перегрева.
С такого не будет и когда он перегреется, сразу отключится.
Насос имеет компактную форму конуса, которая помещается в скважину без труда.

Совет. Для прокачки скважины используют именно такие насосы.

Средняя производительность насос центробежной работы является 3,4-3,5 м3/ч.

Совет. Если есть возможность для обустройства скважины использовать погружные насосы, то лучше всего эксплуатировать оборудования на протяжении всего года. Если же оно не будет использоваться таким образом, то его обязательно демонтируют после использования. Это даст возможность обезопасить оборудование от поломок.

Способы монтажа

С автоматикой вполне можно поставит своими руками. Причем в этом варианте цена вопроса обойдется ровно в стоимость комплектующих.
Монтировать насос в скважину можно двумя способами: “летним” и “зимним”.

Внимание: При любом варианте выполнения работы надо тщательно следить за качеством выполнения стыков. Они должны быть полностью герметичны.

“Летний” способ

Итак:

Вход в скважину закрывается с помощью оголовка и расположен над поверхностью земли.
Насос опускается в скважину на определенной глубине с помощью водоподъемной трубы, которая сделана из пластика ПНД д. 32-40 мм.
Процесс осуществляется на тросе-страховке из нержавеющей стали в 5 мм. Как правило, автоматику не устанавливают, а включают и выключают насос вручную.

Внимание: Этот способ уместен во время монтажа водоснабжения при строительстве или для дачных сооружений, которые не имеют в доме внутреннюю разводку воды.

“Зимний” способ

Таким способом можно пользоваться для круглогодичного автономного водоснабжения:

Вход в необходимо углубить под землей на 2 м, установить металлический кессон и закрыть оголовком.
Насос опускают в скважину на определенной глубине с помощью водоподъемной трубы из пластика ПНД д. 32-40 мм на тросе-страховке из нержавеющей стали в 5 мм.
Трубы для водопровода к дому от кессона укладывают на глубину, которая будет ниже глубинного промерзания (1,8 м).

В техническом помещении, к примеру, в санузле, котельной или под лестничным входом, ставят автоматику (реле давления), насосный пульт управления, гидропневмобак и стабилизатор. В кессоне возможны монтажные работы.
При условии строительства дома на ленточном или столбчатом фундаменте, а также когда техническое помещение не будет обогреваться в зимний период, вертикальную водопроводную трубу следует обложить обогреваемой кабельной системой и утеплить теплоизоляционно.

Внимание: Для обоих способов подойдут трубы ПНД из пластика с диаметром 23-63 мм при уровне динамики воды в 100 м и при давлении по максимуму в 16 атм.

При 100-метровом уровне необходимы водопроводные трубы из оцинковки, нержавейки или черные:

Их нарезают кольцами 4-11 мм и соединяют с помощью муфт или фланцев.
Насос монтируют своими руками на глубине 80 м на пластиковой трубе.
Насосы опускают на трубах из пластика с большим диаметром или на трубах из металла на глубину 80 м манипулятором, лебедкой или автокраном.

Бывает, что высокопроизводительные насосы (20 м3/ч) монтируют на трубах из стеклопластика повышенной прочности, малого веса и со сроком эксплуатации более 50 лет. Монтажные работы осуществляются с помощью автокрана или манипулятора.
Итак:

После установки насоса в скважину, следует обвязать оголовок трубопроводами и поставить арматуру регулировки или запорную арматуру.
Задвижка-регулировка нужна для того, чтобы выводить насос на рабочей поверхности (рассчитывается по насосной диаграмме) и ограничивать производительность работы по максимуму.
Затем скважину прокачивают до получения чистой воды, которая проходит в дом к автоматическому гидропневмобаку.

Для нормальной работы нужна не только специальная автоматика на скважину, но и фильтровальное оборудование.
Особенности конструкции:

На данный момент фильтра могут быть механическими, которые устанавливаются в скважине и не дают возможности при включении насоса проникнуть в источник подачи воды примесям и другим загрязнителям.
Также есть автоматические, которые устанавливаются на выходе из скважины или при подходе воды к дому.

Совет. При обустройстве скважина довольно часто используют самодельные насосы, которые устанавливаются на дне конструкции.

Насос также может устанавливаться на самом насосе. При этом оборудование начинает работать после включения насосного оборудования.
Фильтры помогают делать воду более чистой и качественной.

Чтобы обустроить скважину, оборудование для нее и автоматические системы выбираются, основываясь на рекомендациях специалистов. На видео в этой статье показан процесс установки фильтра и насоса в конструкцию.

Дистанционное электронное управление различными исполнительными устройствами - перспективное направление в радиотехнике, которое не теряет своей актуальности и сегодня. Вот одна реальная ситуация. Требуется автоматизировать подачу воды в дом, баню или другие строения приусадебного участка с помощью дистанционного управления. Дом находится на расстоянии 100... 150 м от деревенского колодца. Включение и отключение погружного насоса, установленного в колодце, осуществляется по радиоканалу. В основе устройства приобретённый в магазине Санкт-Петербурга беспроводной звонок с символической стоимостью 192 рубля.

Беспроводные звонки промышленного изготовления могут иметь различный внешний вид (фото 1), но в их составе обязательными элементами являются пульт-передатчик и приёмник радиосигнала. Как правило, такие беспроводные звонки работают на частоте 433 МГц и из-за очень малой мощности передатчика не создают помех и не влияют на работу другой бытовой техники.

Однако заявленная в паспортных данных дальность действия таких звонков почти всегда сильно завышена, иногда в 2,5 .3 раза. Так, если заявленная (указанная в паспорте) дальность составляет, например, 80 м, то реальная дистанция уверенного срабатывания звонка скорее всего будет не более 30 м. С увеличением же паспортной дальности всегда пропорционально возрастает и их цена. Например, беспроводной звонок с радиусом работы 100 м (реально - около 35 м) стоит уже более 1100 руб.

По сути, все равно, какой звонок использовать, так как его реальную «дальнобойность» практически всегда можно увеличить как минимум раза в 1,5...2, подключив внешнюю антенну. Поэтому рассмотрим самые «бюджетные» и простые варианты. Антенну приёмника трогать не стоит, поскольку на частоте радиосигнала 433 МГц увеличение её длины не приводит к существенному росту дистанции уверенной работы связки передатчик-приёмник.

На фото 2 представлены две разные по внешнему виду модели, но одинаковые по схемотехнике приёмники звонков со снятой крышкой. Схема у них одна, а исполнение - разное. В частности, тот, что на фото 2 слева - собран на дискретных элементах, а тот, что справа - на элементах в SMD-корпусах для поверхностного монтажа.

На рис. 1 приведена схема приёмника одного из самых простых и дешёвых беспроводных звонков. Вывод 10 микросхемы U1 имеет активный высокий уровень при поступлении радиосигнала с пульта-передатчика (когда у него нажата кнопка). Выводы 11 и 12 U1 наоборот имеют высокий уровень в состоянии покоя и низкий логический уровень - при поступлении от пульта-передатчика сигнала управления. Оба этих сигнала можно использовать для управления различными устройствами, если к приёмнику подключить несложную приставку.

ДОРАБОТКА ПРИЁМНИКА БЕСПРОВОДНОГО ЗВОНКА

Для того, чтобы устройство дистанционного управления насосом работало эффективно, например, при первом нажатии на кнопку пульта-передатчика подключало насос к сети 220 В, а при повторном нажатии - отключало его, потребуется собрать несложное устройство и подключить его к готовой плате приёмника беспроводного звонка. На рис. 2 приведена схема такого устройства, позволяющего включить и выключить насос, не прокладывая дополнительных проводов.

Погружной насос подключён параллельно лампе накаливания EL1, которая является световым индикатором. (Благодаря этому можно на расстоянии убедиться в том, что команда от передатчика получена, дистанционное устройство сработало, а насос включился.) Плату дополнительного устройства (рис.2) подключают к плате приёмника радиозвонка (рис.1) неэкранированными проводами типа МГТФ-0,4 (или аналогичными). При этом общий провод приставки подключают к минусу питания приёмника, а вход микросхемы DD1.1 (К1561ТМ2) к выводу 10 микроссхемы CD4069BD (в некоторых моделях - D4069UBC). Чтобы во время передачи сигнала управления не включался мелодичный звонок, достаточно отпаять один из проводников, ведущих к динамическому капсюлю.

Работает схема дополнительного устройства следующим образом. При включении питания в первый момент времени на вход R триггера DD1.1 благодаря разряженному конденсатору С2 поступает высокий логический уровень, который обнуляет триггер и на его прямом выходе Q (вывод 1 микросхемы DD1.1) устанавливается низкий логический уровень. Поэтому транзистор VT1 закрыт, реле К1 обесточено, лампа EL1 не горит, насос не работает.

Примерно через треть секунды после включения конденсатор С2 зарядится почти до напряжения питания и уровень на входе R триггера (вывод 4 DD1.1) изменится на низкий. Теперь он готов к приёму сигналов ло тактовому входу С, имеющему, как следует из схемы, низкий исходный уровень.

Когда с пульта-передатчика в эфир передаётся радиосигнал, он принимается приёмником звонка и на выводе 10 микросхемы U1 появляется высокий логический уровень, который поступает на вход С микросхемы DD1.1 дополнительного устройства. Вследствие этого триггер перебрасывается в другое устойчивое состояние - теперь на его прямом выходе Q (вывод 1 DD1.1) появляется высокий уровень напряжения. Транзистор VT1 включает реле К1, а его контакты в свою очередь замыкают электрическую цепь питания осветительной лампы EL1 и погружного насоса. В таком состоянии триггер может находиться сколь угодно долго, вплоть до прихода следующего положительного фронта импульса на вход С (следующего нажатия клавиши пульта-передатчика), который переключит триггер в исходное состояние. При этом осветительная лампа EL1 погаснет, а насос отключится.

Максимальная мощность нагрузки (насоса), которую можно подключить к данному устройству дистанционного управления, зависит от параметров электромагнитного реле К1 и для реле типа РЭС35 не должна превышать 350 Вт.

Все детали приставки легко размещаются на плате размерами 30x40 мм, которую вместе с соединительными проводами помещают в штатный корпус приёмника звонка в отсек для элементов питания. Для уменьшения электрических помех желательно, чтобы провода, соединяющие устройство с источником питания и идущие от реле К1 к насосу, имели сечение не менее 1,5 мм2 и были минимально возможной длины.

Постоянные резисторы - типа МЛТ-0,25 (MF-25). Оксидные конденсаторы - типа К50-26 на рабочее напряжение не менее 16 В. Остальные неполярные конденсаторы - типа КМ-6Б. Микросхема DD1 - типа К1561ТМ2, её можно заменить К561ТМ2 без ущерба для эффективности работы. Можно использовать и триггер К561ТМ1, но в этом случае придётся внести в схему соответствующие изменения. Транзистор VT1 - полевой типа КП540А с большим входным сопротивлением. Это позволяет минимизировать нагрузку на выход триггера микросхемы DD1, Вместо КП540А можно применить полевой транзистор любой из серии КП540 или его зарубежные аналоги BUZ11, IRF510, IRF521.

Реле К1 можно заменить на РЭС43 (исполнение РС4.569.201) или другое, рассчитанное на напряжение срабатывания

4...4,5 В и ток 10...50 мА. Устанавливать в устройство реле с током срабатывания более 100 мА нежелательно. Светодиод HL1 - любой, с его помощью удобно контролировать срабатывание реле. При необходимости элементы HL1 и R3 из схемы можно исключить. Дополнительный включатель SA1 позволяет управлять насосом вручную.

В базовом варианте приёмник звонка питается от двух пальчиковых элементов по 1,5 В. Но при использовании звонка в составе дистанционного управления насосом для его питания лучше использовать сетевой стабилизированный источник питания с напряжением 5 В. Ток потребления от источника питания приёмного узла не превышает 10 мА в режиме ожидания и увеличивается до 50 мА при срабатывании реле. Для других типов реле ток потребления может иметь другое значение. Повышать напряжение питания приёмного узла до 12 В и более не стоит, так как дальность уверенной связи с пультом-передатчиком при этом не увеличится. Оптимальное напряжение питания приемника - 5...Э В.

ДОРАБОТКА ПУЛЬТА-ПЕРЕДАТЧИКА БЕСПРОВОДНОГО ЗВОНКА

Пульт-передатчик беспроводного звонка размещен в корпусе размером со стандартный спичечный коробок. Его электрическая схема приведена на рис.3

3. В доработке схемы пульт-передатчик не нуждается. Чтобы не менять раз в год батарею, для питание передатчика использован адаптер типа ТВ-182-С с выходным стабилизированным напряжением 12 В и током 0,5 А.

Для увеличения дальности работы к контакту антенны на печатной плате с помощью отрезка провода МГТФ-0,8 (или аналогичного) подсоединяют телескопическую штыревую антенну от любого переносного радиоприёмника. В крайнем случае можно использовать в качестве внешней антенны аналогичный можно многожильный провод длиной 35...40 см, распушив (как лепестки цветка) на конце его тонкие проводники (диаметр расходящихся лепестков 6...8 см). Но такая импровизированная антенна работает заметно хуже телескопической. Наибольшая дальность работы с телескопической антенной будет в том случае, когда она выдвинута примерно на 35...40 см.

Оригинальный и модернизированный пульты передатчика представлены на фото 3. С телескопической антенной удаётся увеличить реальную «дальнобойность" пульта-передатчика до 200 м при условии прямой видимости.

А.Кашкаров, г. Санкт-Петербург
По материалам журнала "САМ"

Проводя выходные и часть отпуска на даче, кроме дел по отдыху в летнее время возникают обязанности по поливу посаженных растений. Под неусыпным контролем грядки надо поливать только теплой водой из дождевых бочек. Наверное, есть в этом правда, потому что раньше, когда не было электричества, сливочное масло мы хранили в ведре опущенном в колодец (там вода где-то +12° в июле), да и сейчас там охлаждаем напитки, которые не помещаются в холодильник. Короче, растения хуже растут, когда их поливают ледяной водой. Ну а поливать надо, естественно, таская воду из бочек лейками. Для облегчения этого труда в прошлом веке была установлена на опорах трёхкубовая бочка. Откуда прогретую воду можно было сливать через шланг самотоком. Заметил, в зависимости от финансовой ситуации, при приличных доходах количество посадок сводится к минимуму, и, наоборот, при снижении жизненного уровня «посевные площади» растут. В одном из периодов финансового благополучия кроме сокращения площадей грядок и глобальной газонофикации была снесена и эта бочка. В 2010 году площади грядок немного выросли и полив лейками из бочек в засушливое лето начал утомлять. Хотелось время занятия дачным бодибилдингом как-нибудь сократить и механизировать этот процесс. Сейчас в магазинах продаются радиорозетки управляемые с пульта. Также в хламе был найден подаренный кому-то по какому-то поводу красивый скручиваемый шланг с переходниками, универсальной насадкой и безрезьбовыми соединителями. Смекалка подсказала, а что если всё это своими руками соединить с насосом, опущенным в бочку, и не надо будет бегать по огороду туда-сюда с лейкой.

Как сделать радиоуправляемый насос

Насос взят самый дешевый, типа «ручеёк». К насосу хомутом прикрепляем кусок шланга, длиной порядка 1,2 метра. Так как на красивом импортном шланге переходник имеет резьбу диаметром 3/4, то до поездки в магазин порылся в хламе от ремонтов и нашел кран-переходник для стиральных-посудомоечных машин. Кран как раз имеет на выходе резьбу диаметром 3/4 , заодно для защиты распылителя от мусора установил механический фильтр, а к фильтру прикрутил штуцер для подключения шланга насоса. Для уплотнения всех металлических резьбовых соединений применена была лента ФУМ и пакля. Переходник получился, может быть громоздким, но был собран за 15 минут и не требовал часовой поездки до ближайшего магазина.

Радиорозетка