Κύκλωμα ελεγκτή αντλίας νερού διακόπτη πίεσης

Ένας διακόπτης πίεσης είναι μια συσκευή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση της πίεσης του νερού σε μια δεξαμενή και να λειτουργεί έναν κινητήρα αντλίας νερού όταν η πίεση γίνει πολύ χαμηλή, ή το νερό στη δεξαμενή πηγαίνει χαμηλότερα από το επιθυμητό ελάχιστο επίπεδο.

Η ακόλουθη ανάρτηση εξηγεί ένα κύκλωμα ελεγκτή πίεσης νερού για τη διατήρηση της παροχής νερού σε βέλτιστη πίεση για ολόκληρο το διαμέρισμα.

Η σχεδιαστική ιδέα ζητήθηκε από έναν από τους άπληστους αναγνώστες αυτού του ιστολογίου κ. Jorge Lazcano, Οι λεπτομέρειες μπορούν να μελετηθούν από τα ακόλουθα δεδομένα:

Κύρια απαίτηση: Πλακέτα κυκλώματος για εναλλαγή και συνδυασμός λειτουργίας 3 αντλιών

Εγκαθιστώ παράλληλα 3 αντλίες ίσης χωρητικότητας με σκοπό να ασκήσω πίεση στο κτίριό μου. Οι αντλίες θα μεταφέρουν νερό σε μια δεξαμενή πίεσης και θα υπάρχουν 3 διακόπτες πίεσης για τον έλεγχο του συστήματος:

1ος διακόπτης πίεσης: Αυτός είναι ο διακόπτης πίεσης «ελέγχου» ή «οδηγού»
Ρύθμιση: ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟ στα 30 PSI OFF στα 50 PSI.

“κυκλώματα ανορθωτή AC to DC ”

2ος διακόπτης πίεσης: Αυτό θα ανιχνεύσει εάν μια αντλία δεν επαρκεί και έτσι θα δείξει ότι η πλακέτα κυκλώματος θα ενεργοποιήσει τη 2η αντλία.
Ρύθμιση: ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟ στα 28 PSI στα 48 PSI.

Διακόπτης 3ης πίεσης: Εάν δύο αντλίες ενεργοποιημένες δεν μπορούν να παραδώσουν το νερό που απαιτείται, αυτό θα δείξει την πλακέτα κυκλώματος ότι πρέπει να ενεργοποιηθεί η 3η αντλία.
Ρύθμιση: ON στα 26 PSI OFF στα 46 PSI.

Δεδομένου ότι η κατανάλωση νερού ποικίλλει όλη την ημέρα. Κανονικά μία αντλία θα είναι αρκετή για να ικανοποιήσει τις ανάγκες σε νερό σχεδόν την ημέρα. Αλλά θα υπάρξουν επίσης στιγμές που μια αντλία δεν επαρκεί και στη συνέχεια μια δεύτερη αντλία πρέπει να ενεργοποιηθεί. Και, όταν αυξηθεί η μέγιστη ζήτηση, χρειάζονται οι 3 αντλίες συνδυασμένες.

Επίσης, για την αποφυγή υπερβολικής φθοράς σε οποιαδήποτε από τις αντλίες, η πλακέτα κυκλώματος πρέπει να εναλλάσσεται με την επόμενη αντλία διαδοχικά.

Έτσι θα ήταν η ακολουθία της λειτουργίας:
ΧΑΜΗΛΗ ΑΠΑΙΤΗΣΗ:
PS 1: Ενεργοποίηση Αντλία 1: Ενεργοποίηση (Αντλίες 2 και 3 ανάπαυσης)
PS 1: Απενεργοποιεί την αντλία 1: Απενεργοποιεί (όλες οι αντλίες στηρίζονται)
Επόμενος κύκλος:
PS 1: Ενεργοποίηση Αντλία 2: Ενεργοποίηση (Αντλίες 1 και 3 ανάπαυσης)
PS 1: Απενεργοποιεί την αντλία 2: Απενεργοποιεί (όλες οι αντλίες στηρίζονται)
Επόμενος κύκλος:
PS 1: Ενεργοποίηση Αντλία 3: Ενεργοποίηση (Αντλίες 1 και 2 ανάπαυσης)
PS 1: Απενεργοποιεί την αντλία 3: Απενεργοποιεί (όλες οι αντλίες στηρίζονται)

ΜΕΣΗ ΑΠΑΙΤΗΣΗ (όταν χρειάζονται 2 αντλίες):
Το PS 1 παραμένει ΕΝΕΡΓΟ, το PS 2 ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΘΕΙ: Αντλία 1 και 2 ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ (Αντλία 3 στηρίζεται)
Στη συνέχεια, ο κύκλος επαναλαμβάνει την ενεργοποίηση της αντλίας που στηρίζεται στον προηγούμενο κύκλο

ΜΕΓΙΣΤΗ ΑΠΑΙΤΗΣΗ (όταν χρειάζονται 3 αντλίες):
Το PS 1 παραμένει ΕΝΕΡΓΟ, το PS 2 παραμένει ΕΝΕΡΓΟ, το PS 3 ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟ: Pump1, 2 και 3 Turn ON (χωρίς αντλία σε κατάσταση ηρεμίας)

Η ισχύς της πλακέτας κυκλώματος μπορεί να φτάσει είτε στα 115V είτε στα 230V (μονοφασική - 60hz). Έτσι, θα ήθελα η πλακέτα κυκλώματος να έχει το δικό της τροφοδοτικό, μαζί με άλλα εξαρτήματα:

1. Το δικό του τροφοδοτικό: Είσοδος: 85-265VAC Έξοδος: 12VDC-1Amp.
2. 3 ρελέ (για ενεργοποίηση / απενεργοποίηση 3 ρελέ ισχύος που θα ελέγχουν τις αντλίες)
3. Ανίχνευση ροής στην εκκένωση συστήματος (για να απενεργοποιήσετε τις αντλίες εάν δεν υπάρχει ροή για προστασία μέσω μετατροπέα ροής)
4. 3 υποδοχές εισόδου (για τους διακόπτες πίεσης).
5. Δυνατότητα μέσω άλματος να καθοδηγήσει το σύστημα να χρησιμοποιήσει 2 από τις 3 αντλίες όταν θέτει εκτός λειτουργίας μια αντλία για συντήρηση.

Μπορείτε να με βοηθήσετε με το σχεδιασμό πλακέτας κυκλώματος για αυτήν την εφαρμογή;
Ελπίζω ότι αυτό δεν είναι πολύ περίπλοκο για εσάς… το οποίο αμφιβάλλω

Ευχαριστώ εκ των προτέρων.
Γεώργιος

Προτού διαγράψουμε το προτεινόμενο διάγραμμα κυκλώματος ελεγκτή πίεσης δεξαμενής νερού, θα ήταν σημαντικό να γνωρίζουμε πώς λειτουργεί ένας διακόπτης πίεσης.

Διακόπτης πίεσης

Είναι στην πραγματικότητα μια απλή ηλεκτρομηχανική συσκευή που συνδέει μια εσωτερική ηλεκτρική επαφή όταν η πίεση του νερού στο ακροφύσιο πίεσης υπερβαίνει ένα προκαθορισμένο σημείο. Οι εσωτερικές επαφές απελευθερώνονται ή ανοίγουν όταν η πίεση μειωθεί κάτω από ένα άλλο καθορισμένο χαμηλότερο προκαθορισμένο σημείο.

Βελτιστοποίηση πίεσης δεξαμενής νερού χρησιμοποιώντας διακόπτη πίεσης

Ο παραπάνω διακόπτης πίεσης μπορεί να εφαρμοστεί αποτελεσματικά για την καθορισμένη απαίτηση. Η ακόλουθη αφήγηση περιγράφει ολόκληρη τη διαδικασία.

Το απαιτούμενο κύκλωμα παροχής νερού για ένα διαμέρισμα με παρατεταμένη πίεση μπορεί να απεικονιστεί στο ακόλουθο διάγραμμα:

Πληροί την κύρια απαίτηση βελτιστοποίησης της πίεσης νερού με σταθερό ρυθμό, ενεργοποιώντας διαδοχικά πρόσθετες αντλίες νερού κατά τη διάρκεια χαμηλής πίεσης νερού, και αντίστροφα.

Αναφερόμενοι στο διάγραμμα, μπορούμε να δούμε 3 πανομοιότυπα στάδια όπου 3 διακόπτες πίεσης είναι διαμορφωμένοι με 3 συνδεδεμένους στάδια οδήγησης ρελέ , και οι επαφές ρελέ προσαρτημένες με τις αντίστοιχες 3 αντλίες νερού.

Στο στάδιο οδήγησης ρελέ χρησιμοποιήσαμε ένα Τρανζίστορ PNP επειδή η απόκριση του διακόπτη πίεσης συνήθως απενεργοποιείται κατά τη διάρκεια χαμηλής πίεσης και ΟΝ όταν η πίεση φτάσει στο μέγιστο επίπεδο κατωφλίου.

Αυτό σημαίνει ότι, όταν η πίεση είναι χαμηλή, ο εσωτερικός διακόπτης της συσκευής πίεσης παραμένει χωρίς σύνδεση ή OFF. Αυτό επιτρέπει στο τρανζίστορ pnp να ενεργοποιηθεί μέσω της αντίστασης 1 k πόλωσης γείωσης. Το ρελέ ανάβει και ενεργοποιεί τον κινητήρα. Αυτή η βασική λειτουργία είναι ίδια και για τα 3 στάδια αντλίας κινητήρα.

Τώρα, σύμφωνα με την απαίτηση, ας υποθέσουμε ότι η πίεση είναι πολύ χαμηλή, γεγονός που αναγκάζει και τους 3 διακόπτες πίεσης να αποσυνδέσουν τις εσωτερικές επαφές του.

Ως αποτέλεσμα, και οι 3 αντλίες κινητήρα ανάβουν μαζί. Λόγω αυτού, η πίεση παροχής νερού ανεβαίνει γρήγορα και φτάνει στο επιθυμητό βέλτιστο σημείο, γεγονός που αναγκάζει τον διακόπτη πίεσης 3 και την πίεση 2 να ανάψουν. Αυτό συνεπώς απενεργοποιεί τη συνδεδεμένη αντλία κινητήρα αριθ. 3 και 2.

Σε αυτό το σημείο μόνο ο κινητήρας 1 χειρίζεται την παροχή νερού στο διαμέρισμα.

Σε περίπτωση που η ζήτηση νερού στο κτίριο αυξάνεται ξαφνικά, προκαλεί πτώση της πίεσης του νερού, έτσι ώστε η αντλία κινητήρα # 1 από μόνη της να μην επαρκεί για να ικανοποιήσει την ανάγκη.

Η κατάσταση ενεργοποιεί τον διακόπτη πίεσης # 2 σε δράση, ο οποίος ενεργοποιεί την αντλία κινητήρα # 2 για να βοηθήσει την απαιτούμενη ζήτηση υψηλής πίεσης νερού.

Ωστόσο, σε περίπτωση που η χρήση νερού συνεχίζει να αυξάνεται και η ζήτηση εξακολουθεί να μην ικανοποιείται από τις 2 πρώτες αντλίες, ο διακόπτης πίεσης 3 το ανιχνεύει και ενεργοποιεί την αντλία κινητήρα # 3.

Ο παραπάνω διαδοχικός διακόπτης ON / OFF των αντλιών νερού ως απόκριση στις διακυμάνσεις πίεσης δεξαμενής νερού ικανοποιεί την κύρια βασική απαίτηση.

Αλλαγή αντλίας κινητήρα

Η δεύτερη απαίτηση είναι η ανακατεύθυνση των αντλιών νερού μεταξύ τους έτσι ώστε η πίεση εργασίας στην αντλία κινητήρα 1 που είναι κυρίως ενεργοποιημένη να μπορεί να απαλλαγεί από καιρό σε καιρό μοιράζοντας το φορτίο με τον κινητήρα 2.

Αυτό διασφαλίζει ότι η διάρκεια ζωής των κινητήρων βελτιώνεται μειώνοντας τη φθορά τους.

Το παραπάνω διάγραμμα δείχνει πώς μπορεί να γίνει αυτό μέσω ενός απλού ρελέ αλλαγής DPDT που συνδέεται μεταξύ των σχετικών διακοπτών πίεσης και των σταδίων του οδηγού ρελέ.

Σε αυτήν την ιδέα μόνο δύο κινητήρες λαμβάνονται υπόψη για τη μετάβαση, ο τρίτος κινητήρας δεν περιλαμβάνεται για να αποφευχθεί η πολυπλοκότητα του σχεδιασμού Επιπλέον, η κοινή χρήση δύο κινητήρων φαίνεται να είναι αρκετά αρκετή για να διατηρήσει τη φθορά τους κάτω από το μη ασφαλές επίπεδο.

ο ρελέ εναλλαγής κάνει μια βασική δουλειά. Εναλλάσσει εναλλάξ τους οδηγούς ρελέ μοτέρ # 1 και κινητήρα # 2 απέναντι από τους διακόπτες πίεσης # 1 και # 2. Ο χρόνος για τον οποίο κάθε κινητήρας διατηρείται σε λειτουργία για την παροχή νερού υπό πίεση καθορίζεται από ένα απλό Χρονόμετρο IC 4060 ως κύκλωμα όπως παρουσιάζεται παρακάτω:

Η χρονική καθυστέρηση μετά την οποία ξεκινά η αλλαγή μπορεί να ρυθμιστεί προσαρμόζοντας κατάλληλα το δοχείο 1 Μ. Με κάποια δοκιμή και σφάλμα, η αντίσταση του δοχείου μπορεί να αντικατασταθεί με μια αντίσταση σταθερής τιμής.

Η τροφοδοσία για όλα τα ηλεκτρονικά στάδια μπορεί να ληφθεί από έναν τυπικό προσαρμογέα 12 V 1 amp.

Όλα τα ρελέ είναι ρελέ 12 V 30 amp.