Как подключить и отрегулировать реле давления воды

Настройка реле

Приступая к монтажу насосной станции, очень важно тщательно выполнить такую операцию, как настройка реле. Соблюдение всех требований позволяет обеспечить наиболее эффективную работу системы водоснабжения, а вдобавок к этому снизить вероятность поломки для всех устройств, входящих в состав системы

Нюансы настройки

Согласно схеме, первое, что необходимо сделать – определить давление, поддерживаемое в баке в первые минуты работы насосной станции. Чаще всего производитель выбирает в качестве оптимального показателя уровень 15 атмосферы и 2,5 атмосферы для включения и отключения соответственно. Производить подобную проверку следует только при отсутствии воды в баке и, убедившись, что насосная станция обесточена. Желательно при этом пользоваться автомобильным механическим манометром.

Для этого его следует поместить в стальной корпус, где можно добиться более высокой точности измерений. Подобный метод проверки более предпочтителен, нежели применение электронных или пластиковых манометров. Следует иметь в виду, что показания могут искажаться под воздействием нескольких факторов:

• температура воздуха в помещении;
• уровень зарядки батареи.

Необходимо обращать внимание на то, чтобы предел шкалы манометра был минимальным. Дело в том, что, если шкала, скажем, рассчитана на 50 атмосфер, то с помощью такого прибора сложно будет получить точные данные при измерении одной атмосферы

Определить давление бака можно только после совершения определенных действий. Сперва откручивается колпачок, который закрывает золотник. Далее необходимо подсоединить манометр, зарегистрировать показания, выдаваемые его шкалой. Впоследствии нужно время от времени проводить сверку давления воздуха. Эта процедура позволит получить точные данные при условии, что бак не содержит воду, насос обесточен, а краны находятся в открытом состоянии.

Также можно поступить иначе. Для этого достаточно контролировать давление отключения насоса. В случае его увеличения можно сделать вывод, что давление воздуха в баке начинает падать. Причем минимальный уровень этого параметра указывает на наличие большего пространства для наполнения бака водой. Однако разница давления между состояниями, когда бак полностью заполнен и не содержит воды, довольно значительная. Здесь на первое место выходят предпочтения потребителя.

После того как будет установлен предпочтительный режим работы, необходимо настроить его путем удаления лишнего воздуха либо подкачивания. Следует помнить о том, что уменьшение давления до уровня менее 1 атмосферы и доведение до сверхвысокого значения может привести к негативным последствиям. Если воздуха окажется слишком мало, резиновый резервуар, который содержит воду внутри бака, будет контактировать со стенками и постепенно начнет стираться. Если же воздуха окажется чересчур много, то не будет возможности заполнить бак большим количеством воды, так как значительная часть объема бака будет заполнена воздухом.

Гидроаккумулятор

Резерва в гидроаккумуляторе (он же мембранный, расширительный бак) хватит для умывания и некоторых других небольших потребностей (питье, готовка малого объема пищи), при этом нет необходимости включать нагнетатель.

ГА представляет собой герметичную металлическую емкость (баллон) внутри с резиновой мембраной или грушей, разделяющей сосуд на 2 части: одна со сжатым воздухом, вторая — для воды. Первый в емкости создает давление, оно сжимает шар с жидкостью, выталкивая ее в водопровод. А при наполнении резиновой части водой сжимается уже воздух, увеличивающий свой натиск на грушу для последующего выдавливания.

При постепенном расходе натиск внутри ГА снижается, пока не достигает порога запуска помпы. Затем, после расхода, бак наполняется, соответственно, число мПа плавно повышается — достигается значение отключения насоса. Процесс обеспечивает именно ровный стабильный напор, какие бы скачки ни были на входе в бак.

Роль гидроаккумулятора

Регулировка давления тесно связанная с ГА (в среднем его объем 20…100 л), реле без него будет работать, но полноценной схема будет только с ним.

В чем важность устройства:

• именно мембранный бак создает нужное давление, затребованные для эффективного функционирования рамки регулировки, широкий диапазон пороговых значений вкл./откл.;
• обеспечивает ровный напор, исключает гидроудары, одних из самых губительных явлений для труб и всего оборудования;
• создает резерв, затребованный при сглаживании напора и при перерасходе.

Цель и задача подсоединения реле давления к насосу — чередование включений его и гидробака. Главная функция прибора как у всех реле — сцепление/расцепление контактов электропривода, когда достигаются выставленные пользователем пороговые значения, в нашем случае давления.

Место расширительного бачка в схеме с глубинной помпой:

Расположение гидроаккумулятора в схеме с насосной станцией:

Расчет гидробака

Исчисление объема и давления для гидроаккумулятора (расширительной емкости) — отдельная тема, поэтому укажем только основы.

Иногда допускают ошибку думая, что чем больший объем, тем значительнее резерв, реже включается помпа и это лучше, но это только отчасти верно по таким причинам:

• нагрузки возрастают, ГА выходит из строя быстрее, а стоимость ремонта, замены мембраны более габаритных приборов намного выше;
• большая разница между мин. и макс. давлением приведет к понижению комфорта, например, душ принимается при 3.5 атм., которые будут понижаться в процессе до 1.5 атм. Такое снижение напора заметно, что может нервировать пользователя;
• высокий напор любит не вся сантехника, повышается риск протечек;
• слишком большой запас чреват застойными явлениями в баке.

Задача резервирования для ГА второстепенная, главная цель — сглаживание гидроударов и сокращение числа включений помпы. А для повышенного запаса ставят отдельно накопительные емкости.

Надо помнить следующий нюанс и осуществлять подбор с его учетом: вода в расширительном сосуде занимает в среднем около 1/3 общего объема бака, место для жидкости меняется с изменением давления в сосуде, что видно в приведенных нами таблицах.

Перед тем как отрегулировать реле давления воды, надо также помнить, что оптимальная разница между точками запуска/остановки ΔР 1.5–1.8 атм. На некоторых реле даже не предусмотрена регулировка этого значения — они изначально собраны именно под указанную цифру. Среднестатистически минимальный показатель в трубопроводе для водоснабжения частного дома — 1.5–1.8 атм., максимальный — 3 атм., при этом, как мы уже указали выше, запас воды в ГА — 1/3 от его общего объема. Это соотношение отлично видно по таблице.

Внутри резервного бака значение должно быть меньшим на 0.1–0.5 бар, чем для включения насоса (порога реле для запуска). Пример: для помпы с минимумом для активации автоматики в 1.6 бар нормальная величина в ГА — 1.3–1.5 бар. Это наименьшее значение для напора воздуха. Производители прописывают в инструкции и максимально возможное значение, оно у разных моделей колеблется, как правило, от 5 до 10 бар.

Крайне желательно настроить и подключить реле с учетом частоты вкл./выкл. насоса в час, указанной в его техдокументации. Есть общая рекомендация: при беспрерывной работе системы на максимальном расходе желательно, чтобы аппарат запускался не чаще 1 раза в 4–5 мин., то есть 12–15 раз/1 час.

Для точных исчислений в интернете есть множество калькуляторов, а также формулы, но это отдельная тема, тут мы укажем усредненные нормы подбора ГА:

• исходя из количества точек водоразбора:
  • 1–2 — объем от 20 до 50 л;
  • 3–4 — 80…100 л;
  • 4–5 — 150…200 л;
• исходя из мощности наоса:
  • 0.5 кВт — 24 л;
  • 1 кВт — 50 л;
  • 1.5 кВт — 100 л.

Как отрегулировать прибор?

Соединения наружных и внутренних трубопроводов должны быть проверены испытаниями, чтобы возникающие впоследствии протечки не мешали процессу регулировки. Из-за негерметичности стыков давление до насоса или после него станет самопроизвольно снижаться, что скажется и на работе реле.

Перед настройкой следует определить необходимую величину напора. Чтобы подать воду во все точки водоразбора, расположенные на разных этажах, надо обеспечить необходимое давление в гидроаккумуляторе. Усилий мембраны бака должно хватать на то, чтобы вытолкнуть весь объем воды на необходимую высоту и преодолеть все местные сопротивления. В домашних условиях эта величина давления чаще всего определяется экспериментальным путем.

Расчет делается просто: 1 м высоты подъема равен 10 м горизонтального участка и соответствует давлению 0,1 Бар. В расчет принимается самая дальняя ветвь водоснабжения. Примерно определив необходимый напор, надо создать такое давление со стороны воздушной камеры гидроаккумулятора. Для этого следует снять пластиковый колпачок с золотника (как правило, находится в торце бачка) и обычным автомобильным насосом подкачать воздушную камеру, контролируя давление манометром.

Дальше производится регулировка реле давления, как того требует инструкция:

1. Не присоединяя патрубок внутренней водопроводной сети, проверьте, как работает реле совместно с насосом на заводских настройках. Заодно проверьте герметичность наружного трубопровода.
2. Снимите пластмассовую крышку реле, прикрывающую регулировочные винты.
3. Большим винтом регулируется верхний предел (отключение насоса), маленьким — перепад давлений. Отрегулируйте нижний предел таким образом, чтобы его величина составляла на 0,2 Бар больше, чем вы закачали в гидроаккумулятор.
4. Чтобы выйти на точные значения, настраивать придется несколько раз, открывая краны смесителей и выпуская воду из аккумулятора. При этом регистрируйте показания манометра при отключении и включении насоса и корректируйте их настроечными винтами.

В результате настроек разница между нижним и верхним пределом не должна быть менее 1 Бар. Практика показывает, что оптимальный перепад давлений — около 1,5 Бар, тогда насос не будет включаться слишком часто. По окончании регулировки не спешите ставить крышку на место, проследите в течение 1 дня за работой системы. Возможно, потребуется небольшая корректировка.

Выбор датчика давления воды для насоса (блока управления)

При выборе блока управления для водоснабжения обращают внимание на следующее:

• значение рабочего давления должно быть равным, но лучше должно несколько превышать таковое в системе;
• пороговые величины сработки должны укладываться в диапазон (мин./макс.) мПа трубопровода с запасом;
• параметры тока, напряжения должны соответствовать сети. Обычно потребуется только учесть фазность;
• температурный режим. Есть изделия, не работающие при t° ниже +5° C и при превышении влажностью 70%;
• есть модели с обратным клапаном, манометром, встроенным датчиком холостого хода (в ЭРД почти всегда, в электромеханике — не во всех моделях). Конечно же, такие экземпляры лучшие, более продвинутые;
• второстепенные параметры: пыле- и влагозащищенность (минимум IP 44, а лучше 54, 65), тип резьбы (впрочем, можно подобрать переходники), вес и габариты.

Пример параметров электронного контроллера давления воды:

Ниже несколько советов по выбору:

Как работает регулятор давления?

В исходом состоянии газ поступает на вход клапана, протекает в зазоре между седлом и клапаном и поступает на выход. Величина зазора определяется степенью поджатия пружины, которое изменяется с помощью регулировочного винта. Получается, что давление на выходе зависит от давления на входе и величины зазора между клапаном 7 и седлом 5.

В случае, если давление на выходе вырастет, то под его воздействием мембрана переместится и сожмет пружину, которая, в свою очередь, переместит клапан 7, проходное сечение уменьшится. Потери давления на нем возрастут, что вызовет падение давление в отводимой линии до величины настройки.

Если давление на выходе регулятора упадет ниже установленной величины, давление с которым газ воздействует на мембрану уменьшится, в результате снизится поджатие пружины 1. Клапан 7 переместится и увеличит проходное сечение. Потери на нем снизятся, что вызовет рост давления в отводимой линии до величины настройки.

Как регулятор поддерживает давление на постоянном уровне

Получается, что величина давления в отводимой линии поддерживается на постоянном уровне, за счет изменения величины потерь на регуляторе. Регулятор настраивается с помощью регулировочного винта, который изменяет поджатие пружины 1, управляющее воздействие на клапан через мембрану оказывает давление газа из отводимой линии.

Давление на выходе регулятора определяется как разность между давлением на входе и величиной потерь давления на клапане.

Классификация гидроаккумуляторов для систем водоснабжения

Известные конструкции рассматриваемых устройств различают по последующим показателям:

• По ёмкости.

  Выпускаются гидроаккумуляторы маленького (до 40…50 л.), среднего (до 120…150 л.) и огромного (до 400 л.) объёма. Крайние в бытовых сетях водоснабжения юзаются редко;

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

• По компоновке. Различают устройства, устанавливаемые вертикально и горизонтально. Явных преимуществ одна компоновка перед иной не имеет. К примеру, вертикальные гидроаккумуляторы занимают меньше установочной площади, но зато несколько наиболее трудоёмки в текущем регламентном обслуживании;
• По корпуса. Выпускаются устройства с корпусом из нержавеющей стали, но встречаются и наиболее дешёвые выполнения, где корпус сделан из обыкновенной стали с следующим эмалевым покрытием;
• По способу стравливания воздуха для повторяющейся корректировки давления в корпусе: это может быть особый клапан, или обыденный кран (последний вариант предусматривается в гидроаккумуляторах, которые рассчитаны на маленькие объёмы воды);

Все составляющие конструкции должны обладать сертификатом гигиенического соответствия и иметь надёжную антикоррозионную защиту.

При выборе типоразмера гидроаккумулятора учитывается следующее:

1. Максимальная дневная потребность в питьевой воде.

   Так как на этот параметр влияет также и способности подающего воду насоса, то эти элементы обустройства системы домашнего водоснабжения целенаправлено подбирать одновременно.

2. Желаемое давление воды в сети, от что будет зависеть объём устройства, а также прочностные свойства корпуса. К примеру, в дешёвых гидроаккумуляторах они традиционно не превосходят 2 ат, что для неких ситуаций может оказаться опасным.
3. От типа насоса – погружной либо поверхностный. В первом случае гидроаккумулятор нужно устанавливать конкретно на выходе насоса, чтоб предотвратить его лишне нередкое включение/выключение. Для поверхностных насосов, накачивающих воду в наполнительный бак, гидроаккумулятор монтируют рядом с ним.

   При этом, чем выше размещено устройство, тем наименьшего объёма оно может быть. Для поверхностных насосов объём бака может приниматься наименьшим, чем для погружных.

4. От наличия либо отсутствия обратного клапана в системе внутридомового водоснабжения. Ежели таковой клапан отсутствует, то гидроаккумулятор придётся устанавливать перед разветвлением водоподающего контура, и непременно снабжать манометром.
5. Наибольшая допустимая частота включений (для погружных насосов), которая не обязана быть больше 25…30 в час.

Подготовка гидробака

Гидробак, накопительная ёмкость или гидроаккумулятор – это герметичный резервуар, состоящий из двух частей. В одной части в виде резиновой груши происходит накопление воды. А другая часть – это пространство между стенками груши и внутренней поверхностью гидробака, в которую закачано определённое количество воздуха.

Поскольку в груше происходит накопление воды, она подключается к системе водоснабжения. Закачивание воздуха во вторую камеру можно выполнить при помощи обычного автомобильного насоса. Благодаря этому воздуху происходит сжатие груши с водой, что способствует поддержанию определённого давления в трубах водоснабжения. Благодаря этому после открывания крана движение воды по трубопроводу происходит под напором без включения насоса.

Слишком высокий или низкий показатель может привести к частому пуску и остановке насоса, что негативно скажется на сроке эксплуатации прибора. Пониженное значение может приводить к чрезмерному растяжению груши и быстрому выходу её из строя.

Последовательность подготовки гидробака:

1. Перед тем как закачивать воздух в гидробак или перед проверкой показателей, необходимо произвести слив воды из трубопровода. Для этого нужно открыть нижний кран. В итоге груша в накопительном баке опустеет.
2. Теперь можно производить закачку воздуха и проверку давления. Оно должно быть на 10 процентов меньше, чем нижний показатель. Если вы ещё не настраивали систему и не знаете, какое должно быть нижнее значение, то регулировку делают так:

• если объём гидробака равен 20-25 л, то ставим давление в пределах 1,4-1,7 бар;
• при вместительности накопительного бака в пределах 50-100 л показатель требуется выставить в районе 1,7-1,9 бар.

Особенности и разновидности автоматики для насоса

В зависимости от применяемых элементов и их функциональности выделяют три поколения автоматического контроля. Для его организации чаще всего используются следующие устройства:

• Блочная автоматика. Принцип работ базируется на изменении напора давления при открывании и закрывании крана.
• Панель пуска. Основное предназначение – запуск и отключение скважинного насоса.
• Реле давления. Предупреждает выход из строя насоса при прекращении подачи воды. Отключает оборудование при отсутствии напора воды.
• Станция управления. Способна отключить оборудование, если отсутствует вода.

Чтобы процесс перекачки было легче контролировать, устанавливаются специальные контроллеры в виде лампочки. Они могут включаться при включении или выключении насосного оборудования, а также при возникновении неисправностей любого характера.

Принцип их работы довольно простой. При открытом кране механизм находится во включенном состоянии. После закрытия крана контроллер продолжает удерживать насос включенным 10 секунд, после чего переходит в режим ожидания. При холостом ходе или в других аварийных ситуациях срабатывает защита.

Преимущества и недостатки контроллеров

Применение контроллеров значительно упрощает процесс использования насосного оборудования. К тому же правильно подобранные механизмы способны предупредит серьезные поломки в случае непредвиденной ситуации. Они имеют компактные размеры, но при этом отличаются функциональностью. Риск влияния человеческого фактора на работу оборудования практически отсутствует.

Не лишены контроллеры и недостатков:

• не могут применяться в системе с давлением более 2,2 бар;
• некоторые модели рассчитаны на ограниченный поток воды;
• электронные платы часто выходят из строя при скачках напряжения.

Наличие автоматики для насосной станции – это залог ее бесперебойной и длительной работы.

Источники

• http://okanalizacii.ru/vodosnabzhenie/nasosy-i-stancii/rele-davleniya-vody-dlya-nasosa.html
• https://yanashla.com/luchshie-rele-davleniya-dlya-nasosa/
• https://o-vode.net/vodosnabzhenie/davlenie/rele
• https://belkin-labs.ru/articles/95/
• https://bulding.ru/water/water-supply-of-the-pressure-switch-the-water-pressure-switch-for-the-pump-the-device-and-the-principle-of-operation-troubleshooting-by-yourself.html
• https://o-vode.net/vodosnabzhenie/davlenie/rele/kakie-neispravnosti-mogut-byt
• https://master-water.ru/katalog/nasosy/avtomatika

Назначение реле давления и принцип работы

Насосные станции обычно оснащаются автоматикой для контроля и управления работой, так как включение и отключение перекачивающего оборудования в автономном режиме крайне необходимо. Выполнение этих операций вручную потребует постоянного внимания к системе и не даст обитателям дома заниматься своими делами, работать и отдыхать.

Достаточный уровень контроля обеспечивает реле давления. Оно представляет собой блок с пластиковым кожухом. Внутри корпуса находятся две пружины, каждая из которых «отвечает» за настройку значения крайнего положения (параметров включения и отключения насоса).

Реле функционально соединено с гидроаккумулятором, в котором в находятся вода и сжатый воздух, среды соприкасаются через гибкую эластичную мембрану. В рабочем положении находящаяся в резервуаре вода через разделяющую перегородку давит на воздух, создавая определенное давление. Когда вода расходуется, ее объем уменьшается, снижается давление. При достижении определенного (выставленного на реле) значения, включается насос и вода закачивается в резервуар до достижения выставленного на второй пружине значения.

Схема подключения реле давления воды для насоса предусматривает соединение оборудования с водопроводом, насосом и сетью электрического питания.

Какие бывают реле

Различают следующие виды:

• электромеханические;
• электроконтактные (стрелочные);
• электронные.

Рассмотрим их устройство и принцип действия.

Электромеханические

Для настройки параметров отключения и включения насоса здесь предусмотрены пружины, которые можно поджать или отпустить, затягивая или ослабляя подстрочные гайки. Пружины механически связаны с металлическими пластинами – контактами. Основным элементом является мембрана, воспринимающая напор и так же механически связанная с контактными пластинами. Прогибаясь под воздействием воды, мембрана воздействует на контактные пластины заставляя из размыкаться или соединяться, размыкая или замыкая цепь управления.

Достоинствами таких устройств являются:

• Простота конструкции;
• Надежность;
• Доступная цена.

К недостаткам относятся:

• Довольно относительная точность аппарата, ввиду зависимости его работы от температуры контактных пластин, которая значительно меняется в зависимости от продолжительности цикла срабатывания;
• Трудности с точной настройкой.

Стрелочные

В сущности, это аналог электроконтактного манометра, т.е. манометр с встроенными электрическими контактами. Показывающая стрелка манометра достигая встроенного электрического контакта вступает во взаимодействие с ним, размыкая или замыкая цепь управления. Достоинствами устройств этого типа являются:

• Простая настройка;
• Визуальное наблюдение значений параметров;
• Точность выше, чем у электромеханических РД.

Недостатками являются:

• Стоимость выше, чем у электромеханического аппарата;
• Сложность электрического подключения (ЭКМ подключается через дополнительное реле).

Электронные

Самые продвинутые РД, с довольно широким функционалом: высокой точностью, наличием ЖК дисплея с цифровой индикацией значений, легкость настройки в сочетании с широким диапазоном настраиваемых значений и параметров. Изделие наделено функциями РД и защиты от сухого хода, контроля утечек и разгерметизации трубопровода.

Его назначение – остановить насос при снижении значений контролируемого параметра до минимального заданного значения, исключая возможность его работы без воды, сохранив тем самым его технически исправное состояние.

Кроме того, изделие подаст сигнал о неисправности гидроаккумулятора–накопительной емкости специального исполнения, присутствие которой обязательно для любой схемы водоснабжения. Внутри стального бака расположен резиновый мешок для воды. Между ним и внутренней поверхностью стальной оболочки имеется воздушный зазор. Давление воздуха в зазоре можно увеличить или уменьшить, соответственно уменьшая или увеличивая количество воды в резиновом «мешке».

И наконец, с помощью кнопки на корпусе электронного реле можно принудительно остановить помпу, в случае необходимости.

Среди прочих достоинств нужно отметить следующие:

• Отсутствие ложных срабатываний при резких скачках значений контролируемого параметра в системе;
• Возможность дополнительной функции полива.

Однако есть и недостатки:

• Высокая стоимость;
• Зависимость от качества воды, требующая обязательной установки сетчатых фильтров.

От правильного выбора РД зависит работоспособность и безаварийная работа системы водоснабжения.

Подготовительные работы

Первый этап монтажного процесса – подготовительный. Он включает три важных шага.

Первый – выбор места для реле. Специалисты рекомендуют монтировать установку непосредственно у отвода насоса на гидроаккумулятор – здесь практически нивелируется турбулентность водного потока и разница давления

Также обратите внимание, что некоторые устройства имеют ограничения по микроклимату – их можно применять только в отапливаемых помещениях с уровнем влажности не больше 70%

Второй шаг – определение основных рабочих параметров реле:

• Минимальное давление – показатель, при котором будет включаться насос с последующим наполнением бака водой.
• Максимальное давление – показатель, при котором будет выполняться размыкание контактов с дальнейшим отключением насоса.

Схема подключения

• Диапазон давлений – разница между обозначенными минимальным и максимальным показателями.
• Предельно высокое давление деактивации насоса.

Учитывайте, что от разницы между минимальным и максимальным показателями давления зависит частота включения насосной станции: чем больше разница, тем реже будет осуществляться включение.

Третий шаг – регистрация выбранных параметров. Бытовое реле имеет довольно простое строение, поэтому регистрация показателей давление здесь осуществляется при помощи обычных пружин, настраивающихся резьбовыми регуляторами. Как правило, у реле две пружины:

• большая пружина – позволяет управлять уровнями давлений;
• маленькая пружина – разрешает определить разницу давлений.