Tartálytöltés kútszonda nélkül

A modern kor modern eszközeit használva megszokhattuk és el is várjuk, hogy azonnal, de legalábbis kevés munkával be lehessen üzemelni a megvásárolt „kütyüt”. A gyártók természetesen igyekeznek is kielégíteni ezt az igényt, annak figyelembevételével, hogy a kijelentés elsősorban a lakossági készülékekre, berendezésekre vonatkoztatható, hiszen az ipari szintű vagy szakismereteket jobban igénylő berendezéseket feltétlenül szakemberrel ajánlott üzembe helyezni még akkor is, ha az a háztartásba kerül telepítésre. Például a házikertek öntözőrendszerének telepítése a többféle részegység beépítése és összehangolása miatt éppen ide tartozónak tekinthető, mert egy komoly öntözőrendszer telepítése során a gépészet kialakítása mellett olyan vezérlések összehangolt működéséről is gondoskodni kell, mint pl. a kút-tartály töltés vezérlése.

A folyadékszint kapcsolók és szabályzók telepítése viszonylag rutinfeladat egy szakembernek, kivéve, ha a helyszín egyedi megoldásokat igényel – márpedig minden projekt egyedi a változó külső körülmények miatt. A szintérzékelő szondákkal működő konduktív folyadékszint kapcsolóknál éppen a szondák telepítése okozhat fejtörést. Főként igaz ez, ha pl. a szokásos méretű, viszonylag szűk csővel rendelkező mélyebb fúrt kútba kell telepíteni szondákat. Ráadásul a kútszonda alapesetben nem hagyható ki, ha a kút vízhozama nem egyenletes, esetleg ki is ürülhet a szivattyúzás során. A szondák biztonságos, hosszú távra méretezett elhelyezése a kút mélyére nem egyszerű feladat. Az ELKO EP konduktív folyadékszint kapcsolóihoz egy szint figyelésekor legalább két szondára van szükség: mérőjel- és szintszondára (ajánlott típus az SHR-2). 

Fontos kérdés tehát, hogy elkerülhető-e szondák telepítése a kútba? A válasz egyértelműen igen, de feltétellel. Fontos szempont, hogy a szivattyú ne működhessen víz nélkül, azaz szárazon, különben nagy eséllyel leéghet. Amennyiben a kút vízhozama bőséges és egyenletes, valamint ürítéskor se csökken jelentősen az utánpótlás miatt, akkor akár szondákra vagy „szondapótló” trükkökre sincs szükség, és a szárazonfutás ellen csupán egy COS-2/230V cosϕ-t figyelő relé is elég lehet a biztonság kedvéért, vagy a PRI-35 típusú áramcsökkenést figyelő relé. Más a helyzet, ha a kút gyorsan leürül és lassan töltődik fel újra. Ebben az esetben is megúszhatjuk a kútszondák telepítését, amennyiben megmérjük, hogy mennyi idő alatt töltődik újra fel a kút egy elfogadható vízszintre és persze a „trükközéshez” a következőkben bemutatott megoldások egyikét használjuk (vagy hasonlót). 

A szonda nélküli szivattyúzásvezérlés működési elvének kulcs eszköze egy áramláskapcsoló, mely figyeli a szivattyúzott csőrendszer vízáramát. Csak a tartályban vannak szondák (C, H), a kútban tehát nincsenek, de a szintkapcsoló kút szondájának bemenetén (D) keresztül szimulálható a kút szintszonda működése a folyamat során: ha „D” érzékeli a „C” mérőjelet, akkor olyan, mintha vízben lenne a virtuális szonda; ha „D” nem érzékeli a „C” mérőjelet, akkor olyan, mintha nem lenne víz a kútban. Az áramláskapcsoló kontaktusa normál esetben a C – D sorkapcsokat zárja össze, szimulálva, hogy van víz a kútban („C” a mérőjel szondakimenete, „D” a kútszonda bemenete). Ha kút vízmennyisége drasztikusan lecsökken, akkor a szivattyúzott víz áramlásának sebessége is egyre csökken a csőben. Ha az áramlás sebessége az áramláskapcsolón beállított kapcsolási szint alá csökken, akkor az áramláskapcsoló kontaktusa bontja a C – D kapcsolatot, szimulálva, hogy elfogyott a víz a kútból – ekkor a szivattyú is leáll. Természetesen a szivattyú akkor is megáll, ha a tartály megtelt és a „H” szonda jelzi ezt, de ez független a kútszondától, hiszen a „H” szonda a tartályban van. 

A szivattyúzás leállása után a vezérlés további dolga gondoskodni arról, hogy a kút tapasztalati úton megismert feltöltési időtartama után újra bekapcsolhasson a szivattyú. Erre két megoldást vázolunk fel. Egyikben egy aszimmetrikus ütemadó ciklikusan, a folyamattól függetlenül „rápróbál” arra, hogy van-e már víz a kútban. A másik megoldás már folyamatfüggő, ugyanis csak akkor történik próba szivattyúzás, ha a vízfogyást jelző kontaktus erre indító jelet ad. De nézzük pontosabban.

Kútszonda szimuláció aszimmetrikus ütemadóval

Az első ábrán látható kapcsolási rajzon egy HRH-8/230V (vagy HRH-8/24V) típusú folyadékszint kapcsoló vezérli a tartály kútból való töltését. A szintkapcsoló funkciójának beállításával különösebb gondunk nem lehet, ugyanis a HRH-8 szintkapcsoló 7. számú funkciója éppen a kút-tartály közötti folyadékszint töltésre alkalmas algoritmus szerint működik, melyet a modulrajzban látható módon kell beállítani a DIP kapcsolósorral. Az utolsó DIP kapcsoló pedig a késleltetés helyének beállítására szolgál, mely a szivattyút kapcsoló relé be- vagy kikapcsolás-késleltetésére vonatkozik. 

A 7. funkció szerinti működésnél normál esetben a „D” jelű bemenethez csatlakoztatott szonda kerül a kútba és figyeli, hogy van-e benne víz. A „H” jelű bemenethez csatlakoztatott szonda a tartály vízszintjét felügyeli. Ha van víz a kútban és a tartály vízszintje a „H” szonda alatt van, akkor a szivattyú bekapcsol és mindaddig bekapcsolva marad, amíg a tartály a „H” szintig fel nem töltődik. A szivattyú akkor is kikapcsol, ha a kútból elfogyott a víz („D” szonda nincs vízben). A 7. funkció működését és beállítását a következő ábra mutatja mindkét relékésleltetéssel.

Feltűnhet a rajzon (1. ábra), hogy nincs a kútba helyezve „D” szonda, sőt egyáltalán nincs „D” szonda. Helyette a szivattyú csőrendszerébe iktatott áramláskapcsoló kontaktusa zárja össze a szintkapcsoló C – D pontjait, szimulálva, hogy van víz a kútban. Az áramláskapcsoló kontaktusa persze csak akkor zár, ha a szivattyú működik és a víz áramlási sebessége a csővezetékben a beállított érték felett van. Az áramlás sebességének csökkenése jelzi, ha a kút vize elfogyott. Ekkor az áramláskapcsoló bontja a C – D kapcsolatot – és a szivattyú leáll. A szivattyú újraindítását a CRM-2H/230V (vagy CRM-2H/UNI) típusú aszimmetrikus ütemadó kimeneti kontaktusa biztosítja azzal, hogy időnként egy rövid ideig összekapcsolja a C – D pontokat, szimulálva, hogy van víz a kútban. A szivattyú bekapcsol, és ha tényleg van víz a kútban, akkor megindul az áramlás, melynek hatására az áramláskapcsoló is zárja a C – D pontokat, miközben az időrelé megszünteti az összekapcsolást, hogy az áramláskapcsoló ismét kikapcsolhassa a rendszert a kút vizének csökkenésére. Ha az ütemadó kútszonda próbája nem jár sikerrel, azaz nem indul be az áramlás, akkor az ütemadó a beállított impulzusidő letelte után bontja a C – D kapcsolatot, majd a szünet időzítéssel várakozik a kút vizének feltöltődésére. Akár feltöltődött a kút, akár nem, a szünet letelte után az ütemadó ismét „rápróbál” a szivattyúzásra a C – D pontok zárásával és a tartály vízszintjétől függően kapcsolja a szivattyút.

Az áramlás teszteléséhez szükséges impulzus ütemidőt az áramlás megindulásához szükséges időtartam szerint kell megválasztani, figyelembevéve, hogy a szivattyúnak ki kell bírnia az esetleges sikertelen próbálkozás időtartamát is. A várakozási szünet időtartam szintén tapasztalati úton állapítható meg, melynek értéke minimum a kút vizének feltöltődési időtartama.

Folyamatfüggő kútszonda szimuláció időrelékkel

Az 1. ábra megoldásában a kútszonda szimuláció a folyadékszint kapcsolótól függetlenül, ciklikusan működik. A 2. ábrán két időrelével váltjuk ki az előző áramkör szünet-impulzus időzítését, de nem csak ennyi a különbség. A kútszonda szimuláció időzítését a HRH-8 riasztó kimenete indítja. A riasztó kimenet akkor zárt (25 – 28), ha nincs a kútban víz („D” szonda szintje alatt van) – a mi kútszonda nélküli esetünkben, ha a C – D kapcsolat bont. 

A módszer előnye lehet, hogy nem ciklikus a kútszonda teszt, hanem csak akkor kezdődik, amikor a szivattyúzás leáll a kútvíz elfogyása miatt (áramláskapcsoló bont) és letelik a kútvíz feltöltődésének időzítése. Ha tehát az áramláskapcsoló bontja a C – D kapcsolatot, akkor a 28-as sorkapcson megjelenő feszültség tápfeszültséget kapcsolva az R31 jelű CRM-161 típusú időrelére, indítja a tápfeszültségre induló meghúzás-késleltető „a” jelű funkciót, mely idő alatt várakozik a rendszer a kút vizének feltöltődédére. Az idő letelte után feltételezhető, hogy újra van víz a kútban, R31 kimeneti reléje meghúz és indítja az R32 jelű CRM-91H/UNI időrelé vezérlőjel felfutó élére indított elengedés-késleltető „f” funkcióját. R32 kimeneti kontaktusai zárják a C- D kapcsolatot, bekapcsol a szivattyú. Ha megindul az áramlás, akkor az áramláskapcsoló kontaktusai átveszik az R32 időrelé feladatát és R31 kimenete kikapcsol. Ha az áramlás lecsökken, akkor az áramláskapcsoló bontja a C – D kapcsolatot, melyre a HRH-8 szintkapcsoló 25 – 28 riasztó kontaktusa zár és a kút töltésére való várakozási időzítés indításával újra kezdődik a folyamat.

Figyelem! A bemutatott megoldások elvi kapcsolási rajzokkal vannak illusztrálva, melyekben a többszöri ellenőrzés vagy műhely körülmények közötti tesztek ellenére is lehetnek hibák. Adott feladatra való alkalmasságuk ellenőrzése, esetleges módosítása a telepítő feladata és felelőssége! A szerző és a cég nem vállal felelősséget a bemutatott elvi megoldások felhasználásából eredő károkkal és egyéb problémákkal kapcsolatban. A rajzokon látható vezetékek színei csak a könnyebb átláthatóságot segítik, nem feltétlenül egyeznek meg a szabványos vezetékezés színeivel!