Wielu użytkowników pomp, zwłaszcza wykorzystujących je w niewielkich i niskojakościowych studniach przydomowych, nigdy nie dojrzewa do myśli, że można uprościć pracę i zrzucić z siebie część obowiązków. Podjąłeś inną decyzję i poszukujesz szafy sterowniczej zaprojektowanej do sterowania pompami? Znalazłeś się w odpowiednim miejscu - tutaj poznasz tajniki pozwalające na dobór odpowiedniego produktu.

Szafy sterownicze – kontrola przepływu w pewnych rękach

Szafy sterownicze to zespoły automatyki, których celem jest ułatwienie lub automatyzacja pracy z urządzeniami elektrycznymi. Szczególnie użyteczne, zarówno w zakładach przemysłowych, jak i w gospodarstwie domowym są układy sterujące pracą pomp wodnych. Nie tylko zwalniają one użytkownika z konieczności ciągłego noszenia z tył głowy myśli o obsłudze pomp – robią to za niego, ale dodatkowo zabezpieczają same pompy przed awariami, czy chronią je w przypadku ich wystąpienia.

Sonda – w jaki sposób mierzyć poziom cieczy?

Najważniejszym elementem, w jaki wyposażone są szafy sterownicze do sterowania pompami, jest sonda mierząca poziom cieczy w zbiorniku. Na podstawie jej wskazań układ wyobraża sobie sytuację w zbiorniku i jest w stanie podjąć zgodne ze swoją naturą działania. Sposób działania sondy jest jednak uzależniony od jej konstrukcji, jednocześnie wskazującej na potencjalne zastosowania. Wśród najpopularniejszych wyróżnić można trzy podtypy: sondę pływakową, hydrostatyczną oraz konduktometryczną. 

Sonda pływakowa – zabezpieczenie z góry i z dołu

To najprostsze rozwiązanie typu ciecz jest/cieczy nie ma. Sonda posiada czujnik nachylenia, który w pozycji pionowej – zwis swobodny – wysyła sygnał braku cieczy. Kiedy jej poziom podnosi się, pływak unosi się na powierzchni, zmieniając swoją orientację, i wysyła sygnał obecności cieczy. W wersji minimalistycznej na tym kończy się opowieść, jednak sondę tę można wyposażyć w użyteczny obciążnik do którego mocuje się przewód z pływakiem, aby zwiększyć jej funkcjonalność. W takiej sytuacji ustalony zostaje poziom zero – swobodny zwis pływaka oraz poziom przepełnienia – kiedy pływak ustawia się pod kątem zbliżonym do półpełnego względem obciążnika. Szafy sterownicze obsługujące zbiorniki zamknięte nieraz korzystają z tego typu sond.

Sonda hydrostatyczna – pewny pomiar w niepewnych warunkach

Pomiar poziomu cieczy sondą hydrostatyczną jest ideowo bardzo prosty. Wystarczy bowiem wrzucić ją do zbiornika i pozwolić opaść na dno. W zasadzie to wszystko – resztę wykonuje już elektronika. A na czym polega ta reszta? Sonda hydrostatyczna wyposażona jest w czujnik piezorezystancyjny, którego opór zmienia się z ciśnieniem hydrostatycznym. To natomiast rośnie liniowo wraz z ilością wody napierającą na sondę, to znaczy – z głębokością. Układ elektroniczny przelicza następnie mierzony sygnał elektryczny na jednostki SI i podaje wynik w metrach. Najważniejszą zaletą sond hydrostatycznych jest fakt, że pomiar nie zależy od kształtu zbiornika ani ruchów cieczy, dzięki czemu może być dokonywany również w nieprzyjaznych warunkach. Szafy sterownicza wyposażone w takie sondy znajdziesz na przykład w przepompowniach ścieków.

Sonda konduktometryczna – współpracująca ciecz

W przypadku sondy konduktometrycznej naprawdę do czynienia będziesz miał z dwoma sondami – pomiarową (roboczą) oraz odniesienia – umiejscowionymi na różnych wysokościach. Sonda pomiarowa znajduje się ponad lustrem cieczy i oczekuje na jego podniesienie. Kiedy to się dzieje i dochodzi do jej zanurzenia, obwód, jaki tworzy z sondą odniesienia zostaje zamknięty przez ową ciecz i płynie przezeń prąd. Jest to równoznaczne z wygenerowaniem sygnału, który zaniknie dopiero kiedy poziom cieczy opadnie poniżej sondy pomiarowej i dojdzie do otwarcia obwodu. Wykorzystując kilka sond konduktometrycznych możesz wyznaczyć kolejne poziomy wody, o których będziesz informowany – wybierz do swojej studni głębinowej szafę sterowniczą, która obsługuje więcej niż jedną sondę.

Szafy sterownicze do sterowania pompami – niezbędne funkcje

Widzisz już, że sama pompa to za mało (nie znasz poziomu cieczy), ale i pompa z sondą to nie dość (albo otrzymany sygnał niewiele Ci mówi albo musisz ciągle obserwować miernik w oczekiwaniu na ów sygnał). Dobrze by było mieć szafy sterownicze do sterowania pompami, które uporządkują bałagan i efektywnie zajmą się jego kontrolą. Jakie jednak – poza zasilaniem Twojej jedno- a może trójfazowej pompy o zadanej mocy – powinny mieć funkcje?

Wbudowane zabezpieczenia – zapobiegaj, by nie musieć naprawiać

Problemy z wodą

Pracownik, który nie jest odpowiednio dociążony, dryfuje i traci efektywność; pracownik posiadający nadmiar obowiązków ugina się pod nimi i traci rozeznanie. Podobnie jest z pompą – i jej szkodzą obie te skrajności. Szafy sterownicze do sterowania pompami muszą chronić pompę przed suchobiegiem oraz przeciążeniem, zapobiegając jej zatarciu lub przegrzaniu, a w konsekwencji – uszkodzeniu.

Problemy z zasilaniem

Część awarii pochodzi jednak z samej sieci. Odpowiednia ochrona powinna radzić sobie zarówno z problemami z fazą zasilającą (brak lub asymetria faz), jak i z potencjalnymi zwarciami. Do tego dochodzi jeszcze problem migającego zasilania – to znaczy zbyt częstego włączania i wyłączania pompy, które prowadzi do szybszego jej zużycia. Przykładowo, szafy sterownicze do sterowania pompami oferowane w naszym sklepie internetowym często wyposażone są w systemy zliczające włączenia w danym oknie czasowym. Po przekroczeniu danej ilości pompa zostaje wyłączona i oczekuje na interwencję użytkownika. 

Współpraca z użytkownikiem

Użyteczne są szafy sterownicze, które posiadają dwa tryby pracy: manualny oraz automatyczny. Zwiększa to ich praktyczność – stała kontrola użytkownika nie jest konieczna, bowiem o większości procesów decyduje rozsądnie zaprojektowany algorytm (jedną z sytuacji kiedy to nie wystarcza jest wspomniane wyłączenie pompy po cyklu wielokrotnych załączeń). Warto się upewnić, że w trybie ręcznym, zamiast pozostawiać użytkownikowi pełną autonomię, uwzględniono odpowiednie zabezpieczenia przed suchobiegiem.

Obsługa sond

W zależności od zastosowania, szafy sterownicze do sterowania pompami mogą obsługiwać różne typy sond (hydrostatyczną, pływakową lub konduktometryczną) oraz różne ich ilości. Przykładowo, zastosowanie jednej sondy konduktometrycznej do zabezpieczenia przed suchobiegiem wymusza nałożenie czasowego ograniczenia na pompę – jeśli włączyłaby się zbyt prędko po osiągnięciu przez ciecz wymaganego poziomu, niemal natychmiast spowodowałaby jego opadnięcie poniżej zadanej granicy i musiałaby się wyłączyć. Wykorzystanie dwóch sond natomiast pozwala na uzyskanie histerezy. Jedna z nich kontroluje poziom dolny, poniżej którego pompa nie pracuje, podczas gdy druga – odpowiednio wyższy poziom przywrócenia zasilania. Dzięki takiemu rozwiązaniu nie jest konieczne zgadywanie tempa napływania cieczy.

Inne i nietypowe

Dodatkowym ułatwieniem będzie komunikacja z użytkownikiem przez podawanie sygnałów świetlnych w postaci migających lampek. Niektóre szafy sterownicze do sterowania pompami potrafią obsłużyć moduł GSM, co przy odrobinie inwencji pozwoli na zdalne włączanie pompy. Dobre szafy cechuje ochrona na poziomie IP65, co gwarantuje pyłoszczelność i nieczułość na umiarkowane zalania (struga wody do 12.5 l/min), a także bezpieczeństwo użytkowania. W istocie, wiele szaf sterowniczych może być obsługiwanych przez personel bez uprawnień SEP. Zadbaj, by szafy sterownicze do sterowania pompami, które zamierzasz pozyskać, spełniały odpowiednie normy (jak PN-EN 61439-3), a jeśli będziesz stosował je na terenie Unii Europejskiej – by posiadały deklarację zgodności CE.

Pamiętaj, że w przypadku braku odpowiedniej szafy do Twoich potrzeb nie zawsze najlepszym wyjściem jest nabycie czegoś podobnego – przemyśl prefabrykowane szafy sterownicze, przy których produkcji to Ty decydujesz co jest ważne.