Автоматическое управление насосом для поддержания уровня воды в емкости

Выбираем датчик уровня воды в резервуаре и емкости

Для автоматизации многих производственных процессов необходимо контролировать уровень воды в резервуаре, измерение проводится при помощи специального датчика, подающего сигнал, когда технологическая среда достигнет определенного уровня. Без уровнемеров невозможно обойтись и в быту, яркий пример этому – запорная арматура бачка унитаза или автоматика для отключения насоса скважины. Давайте рассмотрим различные виды датчиков уровня, их конструкцию и принцип работы. Эта информация будет полезной при выборе устройства под определенную задачу или изготовлении датчика своими руками.

Различные виды датчиков уровня

Конструкция и принцип действия

Конструктивное исполнение измерительных устройств данного типа определяется следующими параметрами:

  • Функциональностью, в зависимости от этого устройства принято делить на сигнализаторы и уровнемеры. Первые отслеживают конкретную точку заполнения резервуара (минимальную или максимальную), вторые осуществляют беспрерывный мониторинг уровня.
  • Принципом действия, в его основу может быть положены: гидростатика, электропроводность, магнетизм, оптика, акустика и т.д. Собственно, это основной параметр, определяющий сферу применения.
  • Методом измерения (контактный или бесконтактный).

Помимо этого, особенности конструкции определяет характер технологической среды. Одно дело — измерять высоту питьевой воды в баке, другое — проверять наполнение резервуаров для промышленных стоков. В последнем случае необходима соответствующая защита.

Виды датчиков уровня

В зависимости от принципа действия, сигнализаторы принято делить на следующие виды:

  • поплавочного типа;
  • использующие ультразвуковые волны;
  • устройства с емкостным принципом определения уровня;
  • электродные;
  • радарного типа;
  • работающие по гидростатическому принципу.

Поскольку эти типы наиболее распространены, рассмотрим каждый из них в отдельности.

Поплавковый

Это наиболее простой, но, тем не менее, действенный и надежный способ измерения жидкости в баке или другой емкости. С примером реализации можно ознакомиться на рисунке 2.

Рис. 2. Поплавковый датчик для управления насосом

Конструкция состоит из поплавка с магнитом и двух герконов, установленных в контрольных точках. Кратко опишем принцип действия:

  • Емкость опустошается до критического минимума (А на рис. 2), при этом поплавок опускается до уровня, где расположен геркон 2, он включает реле, подающее питание на насос, закачивающий воду из скважины.
  • Вода доходит до максимальной отметки, поплавок поднимается до места расположения геркона 1, он срабатывает и реле отключается, соответственно, двигатель насоса прекращает работать.

Такой герконовый сигнализатор сделать самостоятельно довольно просто, а его настройка сводится к установке уровней включения-выключения.

Заметим, что если правильно выбрать материал для поплавка, датчик уровня воды будет работать, даже при наличии слоя пены в резервуаре.

Ультразвуковой

Этот тип измерителей может использоваться как для жидкой, так и сухой среды, при этом у него может быть аналоговый или дискретный выход. То есть, датчик может ограничивать заполнение по достижению определенной точки или отслеживать его постоянно. Устройство включает в себя ультразвуковой излучатель, приемник и контроллер обработки сигнала. Принцип работы сигнализатора продемонстрирован на рисунке 3.

Рис. 3. Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Работает система следующим образом:

  • излучается ультразвуковой импульс;
  • принимается отраженный сигнал;
  • анализируется длительность затухания сигнала. Если бак полный, она будет короткой (А рис. 3), а по мере опустошения начнет увеличиваться (В рис. 3).

Ультразвуковой сигнализатор бесконтактный и беспроводной, поэтому он может использоваться даже в агрессивных и взрывоопасных средах. После первичной настройки, такой датчик не требует никакого специализированного обслуживания, а отсутствие подвижных частей существенно продлевает срок эксплуатации.

Электродный

Электродные (кондуктометрические) сигнализаторы позволяют контролировать один или несколько уровней электропроводящей среды (то есть, для измерения наполнения бака дистиллированной водой они не подходят). Пример использования устройства приведен на рисунке 4.

Рисунок 4. Измерение уровня жидкости кондуктометрическими датчиками

В приведенном примере задействован трехуровневый сигнализатор, в котором два электрода контролируют заполнение емкости, а третий является аварийным, для включения режима интенсивной откачки.

Емкостной

При помощи этих сигнализаторов можно определять максимальное заполнение емкости, причем, в качестве технологической среды могут выступать как жидкость, так и сыпучие вещества смешанного состава (см. рис. 5).

Рис. 5. Емкостной датчик уровня

Принцип работы сигнализатора такой же, как у конденсатора: проводится измерение емкости между пластинами чувствительного элемента. Когда она достигнет порогового значения, подается сигнал на контроллер. В некоторых случаях задействовано исполнение «сухой контакт», то есть уровнемер работает через стенку бака в изоляции от технологической среды.

Данные устройства могут функционировать в широком температурном диапазоне, на них не влияют электромагнитные поля, а срабатывание возможно на большом расстоянии. Такие характеристики существенно расширяют сферу применения вплоть до тяжелых условий эксплуатации.

Радарный

Этот вид сигнализаторов можно действительно назвать универсальным, поскольку он может работать с любой технологической средой, включая агрессивную и взрывоопасную, причем, давление и температура не будут влиять на показания. Пример работы устройства приведен на рисунке ниже.

Измерение уровня радарным датчиком

Устройство излучает радиоволны в узком диапазоне (несколько гигагерц), приемник ловит отраженный сигнал и по времени его задержки определяет наполняемость емкости. На измеряющий датчик не влияет давление, температура или характер технологической среды. Запыленность также не отражается на показаниях, чего не скажешь о лазерных сигнализаторах. Также необходимо отметить высокую точность приборов данного типа, их погрешность составляет не более одного миллиметра.

Гидростатический

Эти сигнализаторы могут измерять как предельное, так и текущее заполнение резервуаров. Их принцип действия продемонстрирован на рисунке 7.

Рисунок 7. Измерение заполнения гиростатическим датчиком

Устройство построено по принципу измерения уровня давления, произведенного столбом жидкости. Приемлемая точность и небольшая стоимость сделали данный вид довольно популярным.

В рамках статьи мы не можем осмотреть все типы сигнализаторов, например, ротационно-флажковых, для определения сыпучих веществ (идет сигнал, когда лепесток вентилятора застрянет в сыпучей среде, предварительно вырыв приямок). Так же нет смысла рассматривать принцип действия радиоизотопных измерителей, тем более рекомендовать их для проверки уровня питьевой воды.

Как выбрать?

Выбор датчика уровня воды в резервуаре зависит от многих факторов, основные из них:

  • Состав жидкости. В зависимости от содержания в воде посторонних примесей может меняться плотность и электропроводность раствора, что с большой вероятностью отразится на показаниях.
  • Объем резервуара и материал, из которого он изготовлен.
  • Функциональное назначение емкости для накопления жидкости.
  • Необходимость контролировать минимальный и максимальный уровень, или требуется мониторинг текущего состояния.
  • Допустимость интеграции в систему автоматизированного управления.
  • Коммутационные возможности устройства.

Это далеко не полный список для выбора измерительных приборов данного типа. Естественно, что для бытового назначения можно существенно сократить критерии отбора, ограничив их объемом резервуара, типом срабатывания и схемой управления. Существенное сокращение требований делает возможным самостоятельное изготовление подобного устройства.

Делаем датчик уровня воды в резервуаре своими руками

Допустим, есть задача автоматизировать работу погружного насоса для водоснабжения дачи. Как правило, вода поступает в накопительную емкость, следовательно, нам необходимо сделать так, чтобы насос автоматически выключался при ее заполнении. Совсем не обязательно для этой цели покупать лазерный или радиолокационный сигнализатор уровня, собственно, никакой приобретать не нужно. Несложная задача требует простого решения, оно показано на рисунке 8.

Схема управления водозабоным насосом

Для решения задачи понадобится магнитный пускатель с катушкой на 220 вольт и два геркона: минимального уровня — на замыкание, максимального — на размыкание. Схема подключения насоса проста и, что немаловажно, безопасна. Принцип работы был описан выше, но повторим его:

  • По мере набора воды поплавок с магнитом постепенно поднимается, пока не дойдет до геркона максимального уровня.
  • Магнитное поле размыкает геркон, отключая катушку пускателя, что приводит к обесточиванию двигателя.
  • По мере расхода воды, поплавок опускается, пока не достигнет минимальной отметки напротив нижнего геркона, его контакты замыкаются, и поступает напряжение на катушку пускателя, подающего напряжение на насос. Такой датчик уровня воды в резервуаре может работать десятилетиями, в отличие от электронной системы управления.

Выбираем автоматику для насоса

  1. Особенности
  2. Виды
    • 1-го поколения
    • 2-го поколения
    • 3-го поколения
  3. Схема подключения
    • Установка и подключение погружного насоса и автоматики
    • Установка и подключение поверхностного насоса с автоматикой
  4. Производители
  5. Советы

Скважина для воды на участке почти обязательное явление, она предоставляет множество выгод. Чтобы ее работа не омрачалась постоянными поломками, необходимо установить автоматику. Она бывает разной по компоновке, может быть чисто механической или иметь электронный блок управления, но любая автоматика обеспечивает правильную работу насосной системы.

Особенности

Автоматика для насоса, как и для отопления, поддерживает нормальную работу системы, следя за множеством параметров, например, давлением, температурой насоса, осуществляет распределение воды в системе и тому подобное. Для корректной работы необходимы несколько узлов различного типа и их настройка под конкретную специфику начиная от типа насосного оборудования и глубины скважины и заканчивая количеством точек водозабора и необходимым рабочим давлением.

Штатная работа насоса поддерживается работой автоматики важных узлов.

  • Распределяющее коллекторное устройство. Обеспечивает подачу воды в несколько точек водозабора по всей обслуживаемой территории.
  • Реле. Контролирует запуск и остановку насоса. Необходимо для контроля оптимального давления в системе. При продаже имеет базовые настройки от производителя, которые могут изменяться согласно нуждам конкретной системы.
  • Манометр, устройство измеряющее рабочее давление системы.
  • Датчик сухого хода. Необходим для предотвращения перегрева насосного оборудования при отсутствии воды в системе.

Минимальный объем автоматики для насосной станции включает контроллер и систему защиты.

  • Контроллер, регулирующий мощность насоса. Необходим для работы системы в оптимальном режиме.
  • Система защиты:
    • датчик сухого хода;
    • датчик, защищающий от перегрева;
    • датчик, определяющий разрыв в напорной магистрали.

Можно отметить положительные и отрицательные моменты при использовании автоматики.

Автоматика, как и любое сложное устройство, призвана улучшить работу механической составляющей, в данном случае насоса, в связи с этим ее использование предоставляет определенные преимущества, к ним относятся:

  • широкий выбор специализированных агрегатов позволяет подобрать подходящий вариант к насосу с практически любыми параметрами;
  • набор автоматики уже скомпонован в систему и готов к работе, поэтому можно не заниматься подбором отдельных узлов, не проверять детали на совместимость и синхронизацию взаимодействия;
  • главное достоинство автоматики – это работа в плавном размеренном режиме всей насосной системы, при этом следить за ее балансировкой не нужно, потому что это также задача автоматики.

Кроме положительных качеств, автоматика имеет и свои недостатки, и вот какие:

  • скомпонованная система стоит дороже, чем ее сборка из отдельных узлов самостоятельно;
  • при наличии определенных познаний можно подобрать каждый узел так, чтобы он идеально отвечал требованиям насосной системы и настроить его на оптимальную работу; при готовой системе такое полное совпадение редкость, но если поискать, можно найти хороший вариант с высоким соответствием;
  • автоматика по большей части плохо сочетается с вибрационными насосами из-за их специфичного требования к входному давлению в 0.3 атм, на которое она не рассчитана.

Автоматика контроля уровня воды

Многие из Нас и не только заядлые дачники, сталкивались с проблемой автоматизации и контроля заполнения емкостей водой. Скорее всего эта статья именно для тех, кто решил сделать простейшую схему контроля наполнения емкости в бытовых условиях. Самый бюджетный способ построения автоматики – это использование реле контроля воды. Реле контроля уровня (воды) так же используются в более сложных системах водоснабжения частных домов, но в данной статье мы рассмотрим только бюджетные модели реле контроля уровня токопроводящей жидкости. К подконтрольным жидкостям относятся: вода (водопроводная, родниковая, дождевая), жидкости с низким содержанием алкоголя (пиво, вино и др.), молоко, кофе, сточные воды, жидкие удобрения. Номинальный ток контактов реле 8-10А, что позволяет коммутировать небольшие насосы без использования промежуточного реле или контактора, но производители все равно рекомендуют ставить промежуточные реле или контакторы для включения/выключения насосов. Температурный диапазон работы устройств от -10 до +50C, а максимально возможная длина провода (от реле до датчика) – 100 метров, на передней панели светодиодные индикаторы работы, вес не более 200 грамм, крепление на din-рейку, поэтому необходимо будет заранее продумать размещение системы контроля.

Принцип работы реле основан на измерении сопротивления жидкости, находящейся между двумя погруженными датчиками. Если измеренное сопротивление оказывается менее величины порога срабатывания, тогда состояние контактов реле меняется. Во избежание электролитического эффекта переменный ток протекает поперек датчиков. Напряжение питания датчика не более 10В. Потребляемая мощность не более 3Вт. Фиксированная чувствительность 50 кОм.

На рынке представлено множество однотипных реле, рассмотрим самые бюджетные модели от производителей «Реле и Автоматика» г.Москва и новинки «TDM» (Торгового Дома им.Морозова).

Реле контроля уровня РКУ-1М. (аналог РКУ-02 TDM)

Реле контроля уровня TDM представлено четырьмя моделями:

  1. РКУ-01 (SQ1507-0002) под разъем Р8Ц(SQ1503-0019) на дин-рейку
  2. РКУ-02 (SQ1507-0003) на дин-рейку (аналог РКУ-1М)
  3. РКУ-03 (SQ1507-0004) на дин-рейку
  4. РКУ-04 (SQ1507-0005) на дин-рейку

Корпуса реле выполнены из не поддерживающих горение материалов. Датчики контроля уровня изготовлены из нержавеющей стали. (ДКУ-01 SQ1507-0001).

Работа реле основана на кондуктометрическом методе определения наличия жидкости, который основан на электрической проводимости жидкостей и возникновении микротока между электродами. Реле имеют переключающие контакты, что позволяет использовать режим наполнения или слива. Напряжение питания РКУ-02, РКУ-03, РКУ-04 – 230В или 400В.

Схема управления насосом в резервуаре в режиме “наполнение или дренаж”.

Схема перекачки жидкости из скважины/резервуара в резервуар, контроль уровня в обоих средах, т.е. реле производит защитное отключение насоса в режиме сухого хода (при снижении уровня жидкости в скважине/резервуаре )

Схема поочередного или суммарного включения 2-х насосов. Используется реле РКУ-04 в местах, где недопустимо переполнение колодцев, котлованов, водосборных и прочих емкостей. Реле работает с 2-мя насосам, и, для равномерного использования их ресурса, реле производит их поочередное включение. В случае чрезвычайной ситуации оба насоса выключаются одновременно.

Реле нельзя использовать для следующих жидкостей: дистиллированная вода, бензин, керосин, масло, этиленгликоли, краски, сжиженный газ.

Сравнительная таблица аналогов по сериям:

Автоматика для насоса — виды и принципы работы

Сфер применения электрических насосов достаточно много. Они применяются на предприятиях, дачах, частных домах. Их стабильная работа обеспечивает постоянное водоснабжение. Для поддержания необходимого уровня воды применяется специальная автоматика для насоса, облегчающая использование помп. Нет необходимости вручную включать и выключать насосы. Однако в случае поломки, предусматривается вмешательство человека в работу системы. Происходит так называемый переход в ручной режим управления.

Виды автоматики

В зависимости от принципа работы, выделяют следующие виды автоматик для насосов:

  1. Реле управления. Её функция заключается в замыкании и размыкании электрической цепи, в зависимости от изменения давления.
  2. Манометры электроконтактные. Существуют подвижные и неподвижные группы контактов;
  3. Поплавковая система. Используется в наполняемых емкостях;
  4. Датчики давления. Меняют сопротивление при прохождении тока, в зависимости от изменения давления;
  5. Счетчики объема. Бывают механические и электрические. Выдают сигнал в систему, при достижении необходимого объема;
  6. Частотный преобразователь. Меняет частоту тока питающего помпу;
  7. Пускатели электромагнитные;
  8. Схемы переключения работы на другие помпы, с автоматического режима в ручной;
  9. Световая аппаратура, сигнализирующая о состоянии системы;
  10. Аппаратура защиты насоса от сухого хода, электрических цепей, геркон (концевой выключатель).
Читайте также:  Глушитель теле-радиосигналов

Принцип работы автоматики

В основном автоматика работает на включение и отключение, в зависимости от установленных настроек и желаемого результата. Если в емкости для жидкости уровень упал, то поплавковая система замыкает цепь, и помпа включается. Когда уровень достигнут, то цепь размыкается, помпа отключается. Так работает автоматика для скважинных насосов. Управляющий принцип обеспечивает откачку воды из скважины.

Похожий принцип работы и в замкнутой системе с циркуляционными помпами. Если давление падает, то датчик меняет сопротивление, частота тока увеличивается, и насос начинает работать быстрее. При достижении необходимого давления, сопротивление снова меняется, и насос начинает работать на меньшей частоте.

В случае со счетчиками объема, они таким же образом замыкают контакты цепи, в результате насос включается. При достижении необходимого объема, система отключает его автоматически. Одним из образцов является модель Турби.

Разновидности автоматики

Существует два основных вида автоматики для насосов:

  1. Управление помпами на основании давления жидкости в трубопроводе. Данный способ предусматривает установку реле давления в систему водоснабжения. Настраиваются основные два параметра, которые отвечают за включение или отключение помпы. Применяется в скважинах в комплексе с мембранными баками, работа которых поддерживает давление в системе.Необходимо правильно подобрать реле, учитывая характеристики помпы и бака. Такие реле делят на промышленные и бытовые модели. У производственных реле более мощные контактные группы. Настраивать их необходимо с манометром. Справляются с током до 16А. Минусом является слабая точность в настройке нужных параметров. Бытовые реле возможно подсоединять в сеть без предварительной настройки через имеющиеся контактные группы. Они имеют шкалу регулируемых диапазонов работы, чего нет в профессиональных моделях. Насосы для повышения давления воды работают как с профессиональными, так и бытовыми реле. Одним из образцов автоматики для домашней помпы является модель Вистан 3.
  2. Управление помпой на основании уровня жидкости в накопительном резервуаре.Схема актуальна для наполнения емкостей и поднятия воды в водонапорные башни. Внутри монтируется поплавок или специальные электроды. Устанавливается верхний и нижний уровни. Когда вода достигает нижнего уровня, сеть замыкается, и помпа включается. Достигнув верхнего уровня, сеть размыкается и помпа отключается. Данная конструкция должна быть оснащена сигнализацией о переполнении, или аварийным сливом. Плюсом данной схемы является то, что насос не включается слишком часто. Он работает лишь тогда, когда необходимо набрать полную емкость, а не когда нужно просто добрать воды. Таким образом, увеличивается срок его службы и стабильность работы. Блок управления насосом по уровню применяется в домашних условиях, когда водоснабжение не постоянно.На насосной станции, где емкость резервуара большая, может устанавливаться несколько насосов. Тогда блок управления насосами будет вести настрой за всеми ими. Если один выйдет из строя, то электронная автоматика определит какая из помп неисправна и включит другую.

Автоматика защиты насосов

Основной причиной выхода помпы из строя, является ее работа вне допустимых зон напряжения. Не допустима эксплуатация без жидкости. При покупке помпы следует обращать внимание на требования по минимальным и максимальным значениям напряжения в сети.

Постоянно следить за этими показателями не получится, поэтому в систему встраивают стабилизатор мощностей. На нем выставляется максимальное и минимальное значение напряжения. В случае если оно вне допустимой зоны, автоматика отключает помпу. На трехфазных двигателях осуществляется контроль асимметрии и последовательность фаз. Такие стабилизаторы защищают систему от скачков напряжения, используя временную задержку. Надежной моделью является Турби.

Три вида комбинаций защищающей управляющей автоматики

  1. Пускозащитные устройства. Являются полностью готовыми к работе устройствами. Их подключают к системе насоса, реле давления, датчикам объема. Много функций и параметров для контроля, но внести изменения в настройки практически невозможно.
  2. Релейные блоки. Являются обычными пускателями и популярны на рынке. Устройство защищает реле, но функций мало, а для подключения требуется дополнительный защитный автомат.
  3. Средства управления на базе микропроцессоров. Самые сложные устройства защиты. Позволяют через компьютер следить за температурой, напряжением, сопротивлением и последовательностью работы фаз. Защищает от перепадов напряжения, работы без воды. Применяется в основном в системе с глубинными помпами.

Какой тип автоматики выбрать для насоса? (видео)

Автоматика для насоса — рекомендации по эксплуатации

Автоматика для скважинного насоса требует отрегулировать насосный блок на определенные параметры водоснабжения. Вместо скважины может быть колодец.

Инверторный блок управления для скважинного насоса следует устанавливать только после того, как будет проведено бурение скважины, и насосная система водоснабжения будет собрана. Регулировка автоматики для насосной станции должна быть проведена с учетом характеристик скважины.

Скважинный насос с автоматикой — незаменимая вещь на даче или в частном дома, а если в системе с помпой работает Турби, то такой тандем обеспечит стабильность работы.

Колодезные насосы с автоматикой в данное время очень популярны. Бывает, что один насос с автоматикой Турби обеспечивают водой всю деревню.

Автоматика для насосной станции устанавливается для управления скважинным насосом с учетом емкости, в который будет накапливаться вода и объемов необходимого водоснабжения.

Автоматика для циркуляционного насоса применяется для постоянного водоснабжения системы отопления. Существует регулируемый параметр, который определяет интенсивность работы.

Циркуляционным насосом вода создает давление, благодаря которому жидкость проходит по всей системе. Циркуляция является необходимым условием водяной системы отопления.

Блок автоматического управления насосом должен быть расположен в сухом, легкодоступном месте. При подключении к автоматике насоса следует знать, что все характеристики должны соответствовать нормам и инструкциям.

Как настроить автоматику насосно-смесительного блока, можно узнать в интернете, на форумах, или из прилагающейся инструкции к автоматической системе управления вашими помпами.

Установленный и настроенный блок автоматики для насоса, подключение которых было проведено правильно, будет регулировать все виды водоснабжения, из скважины, колодца или водопровода. Автоматизация обеспечивает удобство в пользовании, регулируя электронасос автоматически. Прекрасным выбором блока управления небольшой насосной станции, станет модель Пампэла ВиСтан или Турби.

Автоматика для скважины: основные виды, принцип работы и схемы подключения

Для индивидуального водоснабжения используются скважинные и колодезные источники чистой воды, забор которой осуществляется с помощью погружных или поверхностных электронасосов. Они не могут работать непрерывно и должны отключаться по мере наполнения магистрали, управление циклами включения отключения электронасоса осуществляет автоматика для скважины или колодца.

При организации системы водоснабжения частного дома электронасос подбирают, исходя из дебита, после чего монтируют автоматическую систему управления его работой, включающую электронику и накопительную емкость. От правильного подбора и настройки электронных управляющих устройств зависит эффективность водоподачи, срок службы электронасоса и удобство пользования водопроводом.

Рис.1 Пример обустройства водоснабжения

  1. Что такое автоматика для скважины
  2. Принцип действия и разновидности
  3. Как работает автоматика и защитные механизмы
  4. Управление насосом по давлению
  5. Реле давления с защитой от работы на сухую
  6. Разновидности поплавковых механизмов
  7. Контролирование работы по уровню воды
  8. Пресс контроль
  9. Выбор реле
  10. Из каких частей состоит автоматика для скважины
  11. Первое поколение
  12. Блоки управления второго поколения
  13. Третье поколение
  14. Модульная автоматика для скважины — преимущества и недостатки
  15. Установка поверхностного электронасоса
  16. Установка погружной помпы и ее подключение

Что такое автоматика для скважины

Автоматические системы управления включают в себя электронику (реле давления, холостого хода, протока), манометр, гидроаккумулятор или модули, в которых эти элементы объединены – все они отвечают за оптимальное функционирование водопроводной магистрали.

В водоподающей линии автоматика выполняет следующую роль:

  1. Управляет электронасосом, отключая его по мере наполнения магистрали. В высокотехнологичных системах вместо отключения используется регулировка его скорости вращения электродвигателя.
  2. Защищает водопроводную магистраль от гидроударов и способствует созданию некоторого водного запаса при поломке оборудования или пропадании электричества.
  3. Включает в себя защитные устройства для насоса, которые прерывают поступление на него электрического тока в случае отсутствия воды в источнике.

Рис. 2 Пример устройства скважинного водозаборного источника

Принцип действия и разновидности

Принцип работы автоматики для скважинного электронасоса основан на изменении физических параметров воды в линии и водозаборном источнике. Насос для скважины с автоматикой отключается и включается при изменении давления, высоты водяного столба в источнике, скорости движения жидкости по трубопроводу или ее пропадании в линии.

При использовании погружных электронасосов в трубопровод устанавливают отдельные узлы управления и гидроаккумулятор, в более современных модульных моделях все приборы объединены в одном блоке.

При использовании поверхностных агрегатов все управляющие элементы монтируют на один каркас, модуль называют насосная станция – использовать ее намного удобнее, чем самостоятельно устанавливать все элементы в линию.

Как работает автоматика и защитные механизмы

Автоматика позволяет регулировать работу погружного или поверхностного электронасоса, отключая цепь его питания в электроприборах, реагирующих на поведение жидкости. Размыкание электрической цепи происходит непосредственно через контакты или с помощью мощных радиодеталей.

Рис. 3 Поверхностная станция в кессонной яме

Управление насосом по давлению

Монтаж реле давления производится в водоподающую магистраль на фитинги после фильтров, при использовании станции оно закрепляется на пятивходовой штуцер, размещенный на гидроаккумуляторе.

Гидравлическое реле является основным управляющим элементом во всех системах водоподачи, оно прерывает поступление электроэнергии при повышении давления в системе до определенного предела.

Принцип действия прибора основан на смещении мембраны, на которую давит жидкость, при этом закрепленный на ней толкатель механически размыкает внутренние контакты. Для настройки в корпусе установлены два регулировочных винта, вращением которых выставляется верхняя граница срабатывания и разница между порогом включения и отключения.

Реле давления с защитой от работы на сухую

Для защиты помпы от выхода из строя при отсутствии жидкости в скважинном канале, автоматическая система должна обязательно включать в себя реле с защитой от холостого хода, которое устанавливается в линию рядом с другими узлами. Его принцип действия и конструкция полностью идентичны вышеописанному гидрореле с единственной разницей — электроприбор разрывает цепь подачи электричества на помпу при понижении напора в системе до определенного порога. Границы срабатывания прибора задаются двумя подпружиненными регулировочными винтами, помещенными под крышкой, для подсоединения проводов на выходе имеются два клеммных разъема.

Рис. 4 Гидроаккумулятор и манометр — подключение

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковые механизмы могут использоваться как отдельные детали, закрепляемые на стенках водозаборной емкости, так и встроенные в оборудование систем водоснабжения.

Их принцип действия основан на замыкании или размыкании контактов при изменении положения поплавковой головки за счет движения помещенного внутрь предмета (шара), оказывающего давление на рычаг или контакты.

Отдельно стоящие поплавки во взаимодействии с погружным насосом используются, когда поднятая жидкость поступает в накопительную емкость, расположенную на верхних этажах здания. В этом случае расположенный на ее стенках поплавок отключает подачу электроэнергии на агрегат при достижении определенной отметки. При таком применении поплавок не выполняет защитных функций электронаса, а служит лишь средством для предотвращения затопления дома.

Рис. 5 Электронная автоматика – подключение реле для защиты от работы на сухую и давления

Для функционирования отдельно стоящего поплавка в качестве защитного элемента необходимо свободное пространство, которое отсутствует в скважинах, насосные агрегаты с закрепленным поплавковым выключателем на корпусе работают в колодцах.

Для узких скважин могут подойти помпы, в которых используется аналог поплавка — электролитический выключатель, также реагирующий на уровень жидкости.

Контролирование работы по уровню воды

Низкий уровень воды в скважине приводит к выходу из строя помпы из-за отсутствия водяного охлаждения обмотки электродвигателя, если она не оснащена датчиками защиты от перегрева. В некоторых моделях погружных электронасосов предусмотрено отключение питания при отсутствии жидкости в водоеме посредством встроенных деталей — поплавкового или электролитического выключателя.

Электронасосы с поплавковым выключателем используются только в колодцах — в скважинных каналах для размещения поплавка слишком мало места. Поплавок представляет собой простой механизм, состоящий из металлического шара и рычага, замыкающего контакты — при опускании пластмассовой головки шарик давит на рычаг и контакты размыкаются, прерывая подачу напряжения на обмотку двигателя. Таким образом, при понижении водного уровня насос отключается и начинает работать снова, когда жидкость прибывает и поднимает головку. В поплавковых моделях возможна регулировка порога срабатывания по уровню за счет крепления кабеля в разных точках на ручке корпуса.

В скважинных источниках для контроля уровня можно использовать агрегаты с электролитическим выключателем, представляющим из себя два проводника, закрепленных на ручке корпуса. При наличии жидкости проводники находятся в замкнутом состоянии, проводя через нее ток, а когда водный уровень падает, цепь размыкается, прерывая подачу энергии на помпу через встроенную электронную схему.

Рис. 6 Конструкция поплавковых датчиков

Пресс контроль

Данное устройство рассчитано на управление работой электронасоса в зависимости от наличия жидкости в трубопроводе. Простейшая модель представляет собой намагниченную шторку или лепесток на выходе штуцера прибора, опущенные в водный поток. При прохождении жидкости шторка поднята, и ее магнитное поле замыкает контакты, расположенные внутри геркона, но как только вода в трубопроводе исчезает, шторка опускается и контакты геркона размыкаются.

Это приводит к тому, что в слаботочной цепи пропадает ток, управляющий через мощные электронные элементы подачей напряжения на электронасос — цепь питания размыкается и двигатель останавливается. Порог срабатывания многих устройств определяется площадью лепестков, которые подбираются из нескольких экземпляров, если возникает необходимость тонкой настройки, используют модель, в которой герконовый датчик перемещается, приближаясь или удаляясь от шторки.

Данное устройство редко используется с погружными электронасосами, иногда его применяют для отключения наружных электронасосов, не оснащенных релейной защитой от сухого хода.

Рис. 7 Датчик потока

Выбор реле

При выборе гидрореле руководствуется его диапазоном в водопроводе, стандартное значение составляет 1,5 — 3 бар. При подключении с помощью манометра производят его настройку регулировочными винтами. Аналогичным образом поступают с реле сухого хода, настраивая его на отключение питания при напоре в линии менее 1,5 бар. Если частный дом имеет высокую этажность, то для подачи воды с требуемым напором на верхние этажи реле дополнительно настраивают, повышая верхний и нижний пороги срабатывания.

К примеру, если высота подъема на верхние этажи составляет 5 метров (1 бар. соответствует 10 метрам вертикального водного столба), то к верхней и нижней границам срабатывания добавляют по 0,5 бара и в итоге получают диапазон срабатывания от 2 до 3,5 бар. Выбираемая для водоснабжения дома марка должна иметь соответствующий напорный диапазон по паспорту.

Читайте также:  Индикатор биоэнергии

Рис. 8 Насосные агрегаты с поплавками и электролитическими датчиками

Из каких частей состоит автоматика для скважины

В настоящее время существуют различные виды автоматики, начиная от простейших дискретных приборов и заканчивая малогабаритными блоками с широтно-импульсной модуляцией. Все ее виды можно разделить на три группы в зависимости от используемых технологических разработок и диапазона выполняемых функций.

Первое поколение

В этом случае автоматическое управление осуществляется с помощью простейших узлов, к которым относятся:

  1. Реле давления и холостого хода. Их функционирование подробно описано выше, приборы несложно своими руками установить в трубопровод и настроить.
  2. Гидроаккумулятор. Представляет собой емкость для сбора воды, объем которой может колебаться в значительных пределах, основное назначение — поддержка напора и компенсация гидроударов в системе.
  3. Манометр. Элемент, необходимый для контроля давления и настройки гидрореле.

Рис. 9 Автоматика для насоса 1-го поколения

Блоки управления второго поколения

Модули данного класса существенно отличаются от первого вида за счет следующих параметров:

  1. все дискретные детали, включая объемный гидроаккумулятор, смонтированы в одном модуле;
  2. существенно расширены выполняемые функции;
  3. настройка параметров производится электронным способом;
  4. многие модули рассчитаны на функционирование с конкретными моделями электронасосов и имеют предустановленные настройки.

Автоматизация управления насосом модулями второго поколения позволяет реализовать следующие функции:

  • Отключение помпы спустя несколько секунд при повышении давления выше допустимых параметров или отсутствии жидкости в магистрали.
  • Защиту обмотки от холостого хода.
  • Возможность тонкого регулирования настраиваемых параметров.
  • Электронная индикация, отражающая гидравлические показатели и состояние оборудования.
  • Гашение гидроударов за счет установки гидроаккумулятора небольшого объема.
  • Плавный пуск, увеличивающий срок службы насосного агрегата.
  • Антицикличность, предотвращающая многократное включение электропитания в случае утечки в трубопроводе.

Рис. 10 Автоматика для скважины — модули 2-го поколения

Третье поколение

Третьему поколению автоматики присущи все перечисленные функции второго с дополнительной возможностью регулировки скорости вращения вала электродвигателя. Эта особенность дает следующие преимущества:

  • Насосный двигатель работает с учетом водозабора, включая высокие обороты при большом объеме потребления и замедляя свою скорость при малом потоке.
  • В модуле отсутствует гидроаккумулятор — в нем нет необходимости, так как водоподача происходит плавно без скачков.
  • В водопроводе всегда поддерживается постоянный напор.
  • На 30 — 40% экономится электроэнергия при функционировании двигателя в экономичном режиме на малых оборотах.

Модульная автоматика для скважины — преимущества и недостатки

Преимуществами использования автоматики в модулях 2 и 3 поколения являются следующие особенности:

  • Все узлы собраны в одном блоке, который занимает мало места и легко подключается к водопроводу.
  • Приборы обладают широкими функциональными возможностями для управления.

Рис. 11 Автоматика для скважины 3-го поколения

  • При использовании увеличивается срок службы электронасоса и других узлов водопроводной магистрали, происходит экономия электроэнергии.
  • Упрощается процедура контроля, диагностики, настройки и управления.
  • За счет постоянного давления в системе повышается комфортность пользования водопроводом.

К недостаткам можно отнести следующие особенности:

  • Большая стоимость модулей третьего поколения, которая в несколько раз превышает второе и на порядок больше первого.
  • Работоспособность приборов сильно зависит от напряжения в сети.
  • Многие системы рассчитаны на работу только с определенной маркой электронасоса, имеют фиксированные настройки и не подходят для использования с другими приборами.

Рис. 12 Схема установки поверхностного насоса

Установка поверхностного электронасоса

Перед подключением наружных станций первым делом оборудуют скважину — чаще всего монтируют кессон, внутри которой находится водозаборное оборудование вместе с гидроаккумулятором и работает насос. Так как в поверхностных моделях глубина забора не превышает 9 метров, монтаж глубокой ямы помимо защиты оборудования служит и для повышения давления воды в системе — всасывающий патрубок можно опустить ниже уровня земли на 1 метр. При использовании станции все оборудование уже смонтировано и остается только подключить к ней входной и выходной патрубки.

Установка погружной помпы и ее подключение

Для установки погружной помпы обычно используют оголовок, помещенный в кессонную яму вместе с оборудованием или адаптер, врезанный в боковую стенку обсадной трубы. В последнем случае все автоматические узлы помещаются в жилом доме или отдельном хозяйственном строении.

Рис.13 Схема подключения и установки глубинных насосов в скважину

Автоматика для скважины должна выбираться по основным критериям, к которым относится, стоимость, связанная с применяемым погружным электронасосом. При использовании недорогих электронасосов отечественного или китайского производства достаточно применения простейших автоматических приборов — функции дорогих управляющих блоков с такими агрегатами не будут полностью реализованы. Если приобретается дорогой аппарат (например электронасос Grundfos за 1000 у.е.) с частотным регулированием скорости вращения электродвигателя, использование любых других устройств кроме родного модуля Grundfos PM2 не имеет никакого смысла.

Обзор автономных зарядных устройств: Мобильное питание

Все современные мобильные устройства имеют общий недостаток – время их автономной работы ограничено емкостью используемого аккумулятора. Более того, долгое время каждый производитель придумывал свой кабельный интерфейс – ведь такой подход позволял привязывать пользователей к аксессуарам определенного изготовителя, что приводило к самому настоящему мобильному рабству.

Все современные мобильные устройства имеют общий недостаток – время их автономной работы ограничено емкостью используемого аккумулятора. Более того, долгое время каждый производитель придумывал свой кабельный интерфейс – ведь такой подход позволял привязывать пользователей к аксессуарам определенного изготовителя, что приводило к самому настоящему мобильному рабству. Впрочем, несколько лет назад большинство производителей смартфонов и планшетов наконец-то договорились о едином разъеме питания microUSB — с тех пор все устройства, элементом питания в которых служит литиевый аккумулятор с номинальным напряжением 3,7 В, умеют заряжаться от гнезд USB. Привычные USB-розетки стали стандартом в новом качестве разъемов питания, их можно встретить не только в компьютерах, но и в салонах автомобилей, креслах самолетов и купе поездов.

Подобная унификация действительно упрощает жизнь пользователей. Теперь если и придется носить с собой зарядное устройство, то, скорее всего, оно будет единственным на весь парк носимой техники. Кроме того, появление единого разъема питания породило новый класс девайсов, которые принято называть автономными зарядными устройствами или АЗУ. Типовое АЗУ работает от встроенного литиевого аккумулятора напряжением 3,7 В и имеет преобразователь питания на 5 В. Обычно АЗУ заряжается от USB-зарядки, а в автономном режиме позволяет питать любые устройства через гнездо USB типа А.

Мы решили провести сравнительное тестирование нескольких моделей АЗУ, чтобы выяснить, насколько они оправдывают свое предназначение.

Gigabyte G50A1 (средняя цена 1200 руб.)

В ассортименте продукции компании Gigabyte давно уже присутствуют разнообразные блоки питания. Естественно, компания не оставила без внимания и стремительно развивающийся рынок мобильных устройств, предложив пользователям несколько моделей компактных аккумуляторов с USB-разъемом.

Для проведения тестовых испытаний нам было предоставлено мобильное зарядное устройство с индексом G50A1. Модель поставляется в картонной коробке с прорезью на лицевой стороне, через которую можно разглядеть большую часть самого аккумулятора. Задняя часть упаковки традиционно отведена для технических характеристик – все очень подробно и на русском языке.

Внутри находится блистер, содержащий мобильную зарядку, переходник для питания, краткую многоязычную инструкцию и гарантийный сертификат.

Корпус модели пластиковый. Основные цвета белый и серебристый, причем большая часть поверхности сияет, как начищенный рояль. Это не особо практично, так как глянец собирает на себя не только отпечатки пальцев, но и мелкие царапины.

Основным органом управления является серебристая кнопка, размещенная в верхней части устройства. При нажатии на нее загорается светодиодный индикатор, показывающий остаток заряда батареи. Выходной USB-разъм один, он расположен на левом торце модели. Согласно спецификации, максимальный ток через него не должен превышать 2,1 А. Основой модели служат два Li-Pol элемента емкостью по 2500 мА.ч каждый.

Тестовые испытания показали, что защита срабатывает при достижении порога 2,8 А, что даже немного превышает заявленный показатель. Выходное напряжение при этом падает до 4,7 В. Кстати, несмотря на то, что это устройство оказалось одним из самых недорогих в нашем обзоре, оно имеет довольно высокую емкость, которой хватит, чтобы зарядить смартфон 3-4 раза.

HIPER MP10000 (средняя цена 1200 руб.)

Это интересное зарядное устройство, предоставленное нам для проведения тестовых испытаний, отличается не только превосходным внешним видом и качеством исполнения, но и богатой комплектацией – помимо стандартных кабелей производитель заботливо приложил массу различных переходников, предназначенных для подключения к смартфонам и мобильным телефонам.

Упаковка выполнена в виде блистера – для того, чтобы добраться до ее содержимого придется воспользоваться ножницами или острым ножом. Вся техническая информация сосредоточена на картонной вкладке, естественно, на русском языке. Интересно, что аксессуары заботливо уложены в отдельную коробочку, в которой можно обнаружить бумажную инструкцию по эксплуатации, два соединительных кабеля, а также шесть переходников для различных моделей портативных устройств.

Корпус выполнен из металла, пластик присутствует лишь на боковых гранях модели. Индикатор состояния по внешнему виду похож на батарейку и весьма информативен. Помимо прочего, HIPER MP10000 дополнен светодиодным фонариком – включить его можно удерживая кнопку, расположенную над светодиодным индикатором. Она же отвечает за отображение уровня заряда внутренних батарей.

Помимо прочего, модель снабжена считывателем карт памяти типа SDHC (поддерживаются карты памяти SD, SDHC, MMC, RS-MMC, MS Micro (M2), MS PRO Duo до 32GB включительно) – это может оказаться весьма полезным, особенно вдали от благ цивилизации.

Выходных USB-разъемов два – первый из них рассчитан на ток до одного ампера, тогда как второй поддерживает более мощную нагрузку 2,1 А. Оба они промаркированы, так что ошибиться тут не получится. Тестирование показало, что защита срабатывает при достижении значений в 1,4 А и 2,8 А соответственно, при этом выходное напряжение падает до 4,8 В, что говорит о довольно мощном контроллере.

HIPER MP15000 (средняя цена 1500 руб.)

Это зарядное устройство очень похоже на HIPER MP10000 – отличия заключаются лишь в размерах и емкости аккумулятора. Модель оказалась самой большой и мощной среди протестированных нами – ее емкость составляет 15 000 мА.ч. Корпус металлический, причем, помимо двух разъемов USB он снабжен считывателем карт памяти типа SDHC и светодиодным фонариком. На верхней стенке корпуса расположена кнопка включения питания и индикатор уровня заряда.

Упаковка – блистер, комплектация включает в себя кабель для подключения к USB-порту компьютера или зарядного устройства, небольшой удлинитель и шесть переходников для различных гаджетов.

Элементами питания служат литий-ионные «банки» формфактора 18650. Мы измерили емкость зарядки, разрядив ее током в 1 А. Показатели оказались очень хорошими, поэтому, учитывая выгодное соотношение цена/качества, а также наличие встроенного карт-ридера, это зарядное устройство оказалось одним из наиболее интересных в нашем обзоре.

Verbatim Portable Power Pack 97933 (цена не определена)

Миниатюрное зарядное устройство, представленное компанией Verbatim, предназначено для тех, кто любит путешествовать налегке. Оно легко помещается в карман или сумку, а малый вес и небольшие габариты делают эту модель незаменимой в качестве резервного источника питания.

Модель упакована в футляр, выполненный из прочного прозрачного полимера. Задняя поверхность полностью занята перечислением технических характеристик на нескольких языках, включая русский. Кроме того, там же находятся три картинки, показывающие ключевые особенности применения мобильного аккумулятора.

Комплектация обычна – сама зарядка, картонный вкладыш и бумажное руководство пользователя. Естественно, есть и короткий переходник для подключения к порту компьютера или внешнего зарядного устройства.

По своему внешнему виду Power Pack сильно напоминает обычный мобильник – так и хочется поднести ее к уху и кому-нибудь позвонить. Основой конструкции является прямоугольный корпус со сглаженными углами. Все поверхности матовые, они обрамлены графитовой вставкой – в общем, дизайнеры не подкачали.

Разъемов два, они расположены по торцам зарядного устройства, причем оба они промаркированы. Индикатор состояния находится сверху лицевой панели, там же размещена кнопка включения/выключения.

Емкость аккумулятора составляет 3500 мА.ч, тогда как выходной ток не превышает 1 А. Наши испытания показали, что защита срабатывает при превышении порога 1,5 А, тогда как напряжение при максимальной нагрузке падает до значения 4,8 В.

Verbatim Dual USB Power Pack 98343 (цена не определена)

Компания Verbatim известна на российском рынке очень давно – устройства, выпущенные под ее именем пользуются неизменной популярностью. На сей раз в нашу тестовую лабораторию попала довольно мощная зарядка, емкость которой составляет 12 000 мА.ч.

Упаковочный футляр выполнен из прозрачного пластика, под которым можно без труда разглядеть большую часть содержимого. Комплектация небогата, хотя все необходимое присутствует – помимо мобильного аккумулятора пользователь обнаружит переходник для подключения к USB-зарядке, а также кучу бумажной документации, из которой можно узнать о правилах эксплуатации и основных технических характеристиках.

Несмотря на относительно немалые размеры, корпус выглядит замечательно – дизайнеры явно потрудились над внешним видом этой модели. Основной цвет – черный, все поверхности матовые и приятные на ощупь.

Основным украшением верхней панели служит функциональная кнопка, рядом с которой размещен 4-элементный светодиодный индикатор. Выходных USB-разъемов два – первый из них поддерживает максимальный ток 1 А, тогда как второй допускает подключение более мощных потребителей. Результаты тестирования показали, что защита срабатывает при достижении значения 1,3 А и 2,7 А соответственно. При максимальной нагрузке напряжение падает до 4,7 В на маломощном выходе, тогда как второй работает чуть лучше, обеспечивая 4,9 В при токе 2,1 А.

Powerocks Stone3 ST-PR-OC (средняя цена 2200 руб.)

Компания Powerocks, известная своими аксессуарами для мобильных устройств, представила новые продукты из серии Stone3, целью которых является зарядка всевозможных гаджетов, если по близости нет розетки.

Зарядка упакована в картонную коробку с прозрачным окном, через которое предполагаемый покупатель сможет посмотреть на девайс «вживую». На оборотной стороне можно ознакомиться с техническими характеристиками модели, а также узнать о том, что Stone3 специально разработана для работы совместно с iPhone/iPad.

Комплектация не подкачала – кроме мобильной зарядки в коробке находится матерчатый чехол для переноски, бумажная инструкция, а также два кабеля, первый из которых предназначен для подключения к порту USB, тогда как второй используется совместно с изделиями компании Apple.

Внешне модель напоминает уменьшенную копию Mac Mini предыдущих поколений, выполненную из белого пластика. Верхняя панель матовая, тогда как торцы глянцевые – и практично, и красиво. Основным органом управления служит большая круглая кнопка, при нажатии на нее загорается разноцветный логотип компании, по совместительству являющийся индикатором состояния встроенных батарей. Выглядит его работа довольно симпатично.

Интересная особенность: устройство имеет два входных разъема – micro и mini USB. Это удобно, особенно когда под рукой нет подходящего кабеля. Выходных разъемов также два, причем оба они рассчитаны на максимальный ток 2,1 А. Тоже неплохое решение – пользователю не придется задумываться, куда что подключать.

Читайте также:  Антигравитрон (левитрон)

Несмотря на «яблочную» ориентацию, на выходе установлены стандартные порты USB, так что, при наличии соответствующего кабеля подключать можно любой мобильный гаджет, независимо от его производителя.

Тестирование показало, что предельным током является 2,7 А – при дальнейшем увеличении потребления срабатывает защита. Минимальное значение напряжения составляет 4,7 В.

Mixberry MUC 120W (средняя цена 2200 руб.)

Название компании Mixberry можно перевести как «ягодный микс», соответственно, ассортимент ее продукции велик и многообразен. Одним из направлений является производство автономных зарядных устройств, одно из которых мы решили протестировать.

Модель поставляется в картонной упаковке с прозрачным окном, в центре которого красуется наклейка с надписью «Кабель для iPhone 5 в комплекте. Приятная особенность, не все изготовители обращают внимание на обновления интерфейсов линейки из Купертино.

Обратная сторона полностью посвящена описанию, таблице совместимости коннекторов и спецификациям, причем все это на русском языке.

Комплектация оказалась самой богатой в нашем обзоре – есть удобный чехол из кожзама, семь различных переходников, кабель для iPhone 5, удлинитель и бумажная инструкция по эксплуатации. А вот отдельного провода для подключения к USB-зарядке не предусмотрено – для этой цели предлагается воспользоваться универсальным переходником.

Матовый корпус цвета слоновой кости выполнен из приятного на ощупь полимера. Основным его украшением является металлизированная вставка, на которой размещен логотип производителя и большая круглая кнопка, обрамленная красным полупрозрачным кольцом. При нажатии это кольцо начинает светится, причем интенсивность показывает, сколько заряда осталось в батарее.

Выходных USB-разъемов два, они размещены на нижнем торце модели. Хотя емкость встроенного аккумулятора велика (12 000 мА.ч), оба коннектора рассчитаны на ток до 1 А. Тестирование показало, что отсечка срабатывает при превышении порога в 1,5 А, тогда как минимальное напряжение при этом составляет 4,8 В.

Mixberry MUC 120B (средняя цена 2200 руб.)

Упаковка и комплектация этой зарядки идентична модели MUC 120W, за исключением переходников и чехла – в данном случае они не белые, а черные.

Корпус компактного зарядного устройства выполнен в темных тонах – черную матовую поверхность удачно дополняет блестящая металлизированная вставка с красным логотипом производителя. Качество сборки высоко – изделие выглядит монолитным. Разъемов три – два предназначены для подключения к мобильным устройствам, тогда как третий служит для заряда встроенного аккумулятора. Есть и индикатор состояния – его роль играет кольцевая вставка, по центру которой находится управляющая кнопка.

Емкость аккумулятора составляет 12 000 мА.ч, а максимальный выходной ток – 1 А.

Подводя итоги нашего тестирования, можно признать, что все без исключения протестированные нами автономные зарядные устройства прекрасно справились со своей основной задачей. Конечно, назвать их одинаковыми нельзя – часть производителей обращает основное внимание на дизайн и эргономику, другие концентрируются на дополнительном функционале, третьи стремятся предоставить пользователям максимальную емкость встроенных батарей, дабы обеспечить длительную жизнеспособность мобильных девайсов вдали от электрической розетки. Такой подход позволяет потребителям выбрать именно то, что ему необходимо, ведь запросы и потребности у всех разные.

Портативные зарядки для телефонов: Power Bank что это такое, как работает

Основной проблемой современных телефонов и планшетов является малая емкость аккумулятора. Большинство смартфонов с трудом доживают до вечера или садятся в самый неподходящий момент. Большие экраны, мощные приложения 4G и 5G – все это высасывает емкость аккумулятора и разряжает телефон в самый неподходящий момент. Есть ли реальная возможность продлить срок его службы и не попасть в неприятную ситуацию? Выход прост – использовать переносные зарядные устройства для телефона, подзаряжая его при необходимости на рабочем месте, в автомобиле или в метро. В данной статье мы расскажем о том, как правильно выбрать портативную зарядку для телефона и как ей правильно пользоваться.

Введение

Вы наверняка сталкивались с ситуацией, когда заряд у телефона заканчивается в самый неподходящий момент. Хорошо, если это происходит дома или в офисе, где его можно подзарядить. Но если вы отправились в путешествие, и используете смартфон как навигатор, если вам нужно срочно принять важный звонок или проверить почту, а до ближайшей розетки добираться несколько часов, то вам поможет только переносная зарядка или запасной аккумулятор, который придется заряжать отдельно или возить с собой.

Классический Power Bank для зарядки

Работать с запасным аккумулятором не всегда удобно – телефон придется разбирать, проводить замену, выключать. В некоторых моделях аккумулятор вообще не съемный, поэтому такой трюк не пройдет. Переносная зарядка для этого более предпочтительна.

Большинство зарядных устройств представляют собой аккумуляторы, заряжающиеся от USB разъема и передающие заряд через кабель телефону. Существуют и различные экзотические зарядки от солнечной батареи или костра, но они интересуют в основном туристов. В нашей статье мы сделаем акцент на так называемые Power Bank, которые в просторечии называют внешними аккумуляторами. Рассмотрим, какие бывают виды переносных аккумуляторов для зарядки телефона, чем они отличаются и какое устройство можно выбрать для перестраховки.

Переносные батареи для телефонов сейчас очень популярны на рынке.

Что представляет собой Power Bank

Повер Банк, по сути, это универсальная батарея, подходящая для зарядки любых устройств через USB или mini-USB разъем. Он представляет собой массив, собранный из нескольких небольших аккумуляторов, соединенных в одно целое и запакованных в красивый корпус. От количества элементов зависит емкость батареи, в популярных моделях она варьируется от 5 mAh до 15 mAh.
Корпус Повер Банка может быть пластиковым или алюминиевым, на нем располагаются 1-2 выхода, индикаторы заряда, кнопка включения и иные дополнительные опции. К примеру, на некоторых моделях имеется встроенный светодиод, позволяющий использовать Bank как фонарик. Но основная задача устройства – зарядка телефонов, смартфонов, планшетов и иных устройств.

Подробнее о емкости

Если вы выбираете портативное зарядное устройство для мобильного телефона, то обязательно обращайте внимание на количество “махов” (mAh) или миллиампер-часов. Именно в них обозначается емкость и от этого показателя зависит, насколько зарядится ваш смартфон.

Внимание: чем больше емкость Power Bank, тем больше его вес и размеры. Не нужно покупать чересчур мощные устройства для смартфона, если вам нужно лишь изредка подзарядить телефон – это будет необоснованная трата денег, да и носить огромное и тяжелое устройство будет неудобно.

Внутри Power Bank располагаются современные литий-полимерные или литий-ионные аккумуляторы, основное достоинство которых в минимальном токе саморазряда и высокой удельной энергоемкости. Они выдерживают до 500—600 циклов зарядки/разрядки, после чего потихоньку начинают деградировать. В среднем, при зарядке телефона 2—3 раза в неделю их хватает на 5—6 лет, что является вполне достойным сроком для современных аккумуляторов.

Солнечная зарядка будет полезна туристам и путешественникам

Теперь разберемся, как правильно выбирать емкость. В продаже на данный момент имеются устройства с емкостью от 2 до 20mAh. Узнайте, какая емкость батареи на вашем телефоне. Добавьте к этому 20% и получите искомую емкость.

Пример: в вашем смартфоне установлена батарея емкостью 2200mAh. Для полной зарядки нужно использовать Power Bank емкостью 2200+2200*0,2=2640. То есть теоретически для полной зарядки вам хватит банка емкостью 2,5 маха, но лучше перестраховаться и взять на 3.

У планшетов более емкие аккумуляторы, поэтому для них подходят устройства с емкостью на 7-15 махов.

Рассчитываем количество циклов зарядки

Рассмотрим одну тонкость портативных зарядок для телефонов, которую необходимо знать в обязательном порядке и учитывать перед выбором. Многие считают, что если емкость аккумулятора 3mAh, то приобретя зарядку на 15 можно будет зарядить телефон 5 раз. Но это глубокое заблуждение. Если вы выбираете банк, который сможет заряжать батарею несколько раз, то внимательно прочтите следующую информацию.

  1. У аккумуляторов существует саморазряд. Если вы зарядите 15 маховое устройство на 100%, то через два дня его емкость будет равна 14, еще через 2 дня – 11 и т. д. У разных устройств разная степень саморазряда, но она присутствует везде.
  2. Power Bank имеет не 100% КПД. Так, аккумулятор имеет выходное напряжение в 3,7—3,5 вольта (в зависимости от степени зарядки), тогда как для USB необходимо 5 вольт. Поэтому в схему банка включен повышающий трансформатор, который также съедает часть емкости. Примечательно, что в телефоне эти 5 вольт снова преобразуются в 3,7 вольта, и потеря происходит снова.

В среднем банк способен отдать при зарядке 70—80% от своей реальной емкости. И если в городе эти потери несущественны (“накормив” телефон от Power Bank, вы сможете добраться до полноценной зарядки), то для путешественников это может стать проблемой. Поэтому обязательно приобретайте устройства с запасом на 20, а то и 30 процентов, чтобы получить нужные значения.

Пример: если емкость вашего аккумулятора в смартфоне равна 2200mAh и вы планируете заряжать его от банка минимум 5 раз, то 2200*5=11000+11000*0,3=14300. Емкости в 15 000 махов будет достаточно, чтобы зарядить устройство нужное количество раз, пока батареи внутри не начнут деградировать.

Как правильно выбрать

Теперь вы знаете, как называется переносная зарядка для телефона, как правильно рассчитывать емкость и запас. Разберем, какое же устройство подойдет именно для вашего телефона.

Ключевой совет – определитесь, в каком формате и когда вам нужна подзарядка. Если вы используете телефон по работе и его в 99% случаев из 100 хватает на весь день, а заряжаете вы его каждую ночь, то вам с головой хватит небольшого брелока емкостью на 1mAh, который можно носить на ключах. Он не будет перегружать ваш карман или мешать, а этой емкости хватит, чтобы зарядить телефон на 30—40 процентов и спокойно добраться до классической зарядки.

Стандартная зарядка напоминает по размеру пачку сигарет

Рассматривая небольшие карманные зарядки для телефонов, следует остановиться на аккумуляторах, встроенных в чехлы. Это довольно интересные устройства, основным достоинством которых является компактный размер. Вы просто приобретаете удобный защитный чехол для телефона и вместе с ним получаете дополнительную батарею на 2-3 тысячи мАч, способную выполнить полноценную зарядку смартфона при необходимости.

Токи заряда

У родных телефонных зарядок есть такой параметр, как ток зарядки. Он может варьироваться от 0,5 до 1,5 Ампера (иногда даже 2 А). Чем выше ток, тем быстрее заряжается аккумулятор. У карманных зарядок этот параметр ниже, чем у проводных, и обычно составляет 0,2-1 А. Выбирая устройство, помните, что чем выше ток зарядки, тем скорее зарядится аппарат. Не покупайте недорогие устройства с минимальными показателями – очень часто они обеспечивают лишь поддержание заряда аккумулятора, при этом реально не заряжая телефон (в процессе работы смартфон потребляет столько же или даже больше, чем дает ему слабый Power Bank). Приобретайте устройства с мощностью свыше 0,5 А, а желательно 1 А, тогда ваш телефон зарядится за 3 часа вместо 5.

Устройства на Li-Ion

Самыми распространенными типами зарядок являются устройства, работающие на литий-ионных аккумуляторах типа 18650. Они похожи на обычные пальчиковые батарейки, но имеют более крупные размеры. Напряжение выхода – 3,7 вольта, стандартная емкость 2500 мАч, вес – 45 грамм. Li-Ion батареи выдерживают до 600 зарядок без деградации, к 1000 циклов зарядки теряют 20% от своей емкости. Основное достоинство элементов на литий-ионных устройствах – продолжительный срок службы, малый ток саморазряда, небольшой вес и отсутствие эффекта памяти.

Из минусов можно выделить нарушение герметичности аккумуляторов, которое проявляется при перегреве устройства – не оставляйте его на батарее, на солнце под стеклом автомобиля, в иных местах с высокой температурой. Перегрев при зарядке на современных качественных устройствах не возникает – в блок устанавливается специальная защита.

Внимание: сегодня на рынке имеется масса подделок от недобросовестных производителей, обещающих 30 000-50 000 мАч в недорогих устройствах. Приобретайте только фирменные Power Bank в проверенных местах.

Отметим примерную зависимость емкости от массы – 5 000 махов весит не менее 100 грамм. Поэтому устройство на 50 000 будет весить килограмм, а не 300 грамм, как обещают в различных интернет-магазинах. Впрочем, подобная система определения реальной емкости не является панацеей – китайцы научились подкладывать в корпус утяжелители, чтобы убедить покупателей в реальности характеристик. Проверить емкость можно при помощи мультиметра или расчетов.

Устройства на Li-Polymer

Литий-полимерные аккумуляторы считаются более продвинутыми устройствами по сравнению с литий-ионными. В роли электролита в них выступает специальный полимер с гелевым литием. Они представляют собой прямоугольные пластиковые пакеты с двумя выводами. В пакете находится электролит и рабочие элементы. Корпус Повер Банка надежно защищает нестабильный аккумулятор от повреждения. Из ключевых достоинств можно выделить малый вес, высокую плотность энергии на единицу объема, отсутствие эффекта памяти. Из минусов – сложная схема, защищающая аккумулятор от перегрева, обеспечивающая специализированный режим зарядки по току. Также нельзя допускать глубокой разрядки батареи, поскольку она может не включиться (нужно будет подавать напряжение непосредственно на контакты в обход схемы, чтобы оживить ее).

Внимание: приобретайте только сертифицированные литий-полимерные устройства, поскольку подделки часто выходят из строя. Они склонны к возгоранию с выделением огромного количества тепла и крайне вредного для здоровья газа.

Именно от этих аккумуляторов начинаются пожары и сгорают телефоны. Если произойдет замыкание во время зарядки, то устройство может вызвать серьезный пожар.

Полимерная батарея без корпуса

Выводы

Если вы хотите быть всегда на связи или телефон играет важную роль в вашей жизни, то портативная зарядка должна обязательно присутствовать в вашем кармане. Главное, определиться с ее емкостью и весом. Для путешественников, которые проводят неделю без розетки, подойдут мощные аккумуляторы на 15—30 тысяч махов, для офисных сотрудников небольшие 1—3 тысячные батареи. Мы рекомендуем вам приобретать оригинальные зарядки, чтобы не разочароваться в них – сегодня на рынке имеется масса подделок. Качественная вещь не будет стоить дешево. Средняя цена оригинального банка – 30—40 долларов.

Если у вас есть телефон и планшет, то можно приобрести устройство с двумя выходами – оно сможет заряжать их одновременно. На рынке присутствует множество вариантов – изучите их, прежде чем делать окончательный выбор.

Рекомендуем к просмотру:

  • Что нужно знать о классе точности измерительного прибора?
  • Сетевые фильтры для электроборудования
  • Вопрос: Автоматические выключатели на входе в…
  • Вопрос: в доме нагревается провод от розетки, что делать?
  • Что такое асинхронный двигатель
  • Какой ток опасный для человека – постоянный или…
Ссылка на основную публикацию