Подключение реле давления к системе водоснабжения
При установке реле в водозаборную систему следует соблюдать следующие правила.
- Гидроаккумулятор для систем водоснабжения и точка подсоединения прибора в водопровод располагаются рядом — это позволит избежать переключений насоса при резких кратковременных скачках напора.
- При установке следует учитывать температурный режим — некоторые модели функционируют только в теплых условиях.
- Для упрощения монтажа в современных насосах поверхностного типа устанавливается штуцер, к которому можно непосредственно подключить реле и манометр.
Подключение реле давления к погружному насосу можно сделать двумя способами:
- Прибор присоединяется к водопроводным трубам через тройник посредством переходного штуцера.
- Перед тем, как подключить гидроаккумулятор к погружному насосу, к нему подсоединяется пятивыводной штуцер, подключаемые приборы (гидроаккумулятор, манометр, реле) и водопроводная магистраль соединяются в одной точке.
Установка
Зачастую комплект ГА продается в разобранном состоянии, и контролирующий блок нужно монтировать самому. Подключение реле давления к гидроаккумулятору поэтапно выглядит так:
- Станцию отключают от сети. Если в накопитель уже накачали воду, то ее сливают.
- Прибор фиксируется стационарно. Он навинчивается на 5-выводной штуцер агрегата или на выходной патрубок и должен быть жестко закреплен.
- Схема подключения проводов обычная: есть контакты для сети, насоса, а также заземление. Кабели пропускают сквозь отверстия на корпусе и подсоединяют к контактным колодкам с клеммами.
Электрическое подключение к насосу
Когда прибор необходим и можно ли обойтись без него?
Детекторы давления устанавливаются во всех действующих постоянно автономных системах водоснабжения.
Сельские дома, загородные строения — не единственные места установки этих устройств.
В комплексах центрального водоснабжения, в многоэтажных зданиях нередки случаи низкого напора воды.
Например, на верхних этажах. Для исправления ситуации устанавливают дополнительное насосное оборудование. Без детекторов давления в этих случаях не обойтись.
В самых простых конструкциях не устанавливают приборы, контролирующие напор воды. Обычно это сезонные водопроводы с накопителями большой емкости. Своевременное отключение насоса в таких системах осуществляется вручную или с помощью поплавкового датчика.
Вспомогательные водопроводы, созданные для полива, наполнения бассейна или подачи воды в банные, душевые емкости, также не нуждаются в установке детекторов давления.
Когда требуется регулировать реле
Как было сказано выше, реле автоматизирует процесс закачивания жидкости в систему водопровода и в расширительный бак. Чаще всего насосное оборудование, купленное в готовом виде, уже имеет базовые настройки реле. Но возникают ситуации, когда требуется срочная регулировка давления насосной станции. Выполнять данные действия придется в случаях, если:
- после запуска двигателя насоса, он сразу же отключается;
- после отключения станции наблюдается слабый напор в системе;
- при работе станции в гидробаке создается чрезмерная сила сжатия, о чем свидетельствуют показания манометра, но аппарат при этом не отключается;
- не срабатывает реле давления, и насос не включается.
Чаше всего, если у агрегата появляются вышеперечисленные симптомы, то ремонт реле не требуется. Нужно всего лишь правильно настроить данный модуль.
Если насосная станция работала нормально, но внезапно что-то разладилось
Всегда в таких случаях проверяем утечки, прочищаем фильтры, проверяем давление в баке аккумуляторе. Без этих простейших мер в реле не лазим.
Как определить пороги срабатывания реле
Порог включения насоса (и нижний порог давления на реле давления воды) связаны с давлением в воздушной части гидроаккумулятора — минимальное давление в системе должно быть на 0,1-0,2 атм выше. Например, если в емкости давление 1,4 атм, порог отключения желателен 1,6 атм. При таких параметрах мембрана бака будет служить дольше. Но чтобы и насос работал в нормальных условиях, посмотрите и не его характеристики. У него тоже есть нижний порог давления. Так вот, он не должен быть выше выбранного значения (ниже или равен). Исходя из этих трех параметров и подбираете порог включения.
Кстати, давление в гидроаккумуляторе перед настройкой надо проверить — бывают существенные отклонения от заявленных параметров. Под съемной крышкой (в разных моделях выглядит и располагается она в разных местах) скрыт ниппель. Через него можно подключить манометр (можно автомобильный или тот, который у вас имеется) и посмотреть фактическое давление. Его, кстати, через тот же ниппель можно корректировать — повышать или понижать при необходимости.
Пороги отключения зависят от составляющих системы
Верхний порог — отключения насоса — при регулировке выставляется автоматически. Реле в исходном состоянии настроено на какую-то разность давлений (дельту). Эта разница обычно 1,4-1,6 атм. Так что если вы выставили включение, например, на 1,6 атм, автоматически выставится порог отключения в 3,0-3,2 атм (зависит от настроек реле). Если вам необходимо более высокое давление (поднять воду на второй этаж, например, или система имеет много точек водоразбора), можно порог отключения увеличить. Но при этом существуют ограничения:
- Параметры самого реле. Верхняя граница фиксирована и в бытовых моделях обычно не превышает 4 атм. Больше выставить просто не получится.
- Верхней граница давления насоса. Этот параметр тоже фиксирован и отключаться насос должен не менее чем за 0,2-0,4 атм до заявленной характеристики. Например, верхний порог давления насоса 3,8 атм, порог отключения на реле давления воды должен быть не выше чем 3,6 атм. Но, чтобы насос работал долго и без перегрузок разницу лучше сделать больше — перегрузки слишком плохо сказываются на сроке работы.
Вот и все по выбору настроек реле давления воды. На практике, при настройке системы приходится выбранные параметры корректировать в ту или другую сторону, ведь надо подобрать все так, чтобы нормально работали все точки водоразбора, включая бытовую технику. Потому, часто говорят, что параметры выбирают методом «научного тыка».
Диагностика, устранение неисправностей после настройки и модернизация
Если приведенная выше схема не работает, ослабляют обе гайки с предварительным повышением давления, например, до 3,3 атм. Медленно спускают жидкость до необходимого уровня (2, 3 атм.), закрывают вентиль. Гайку на крупной пружине зажимают до положения, пока не выключится реле. После – повторяют действия из предыдущего раздела.
Стандартные регуляторы (типа Italtecnica PM/5) можно усовершенствовать:
- Третью пружину, созданную в форме булавки, изгибают таким образом, чтобы фиксация в пластиковых ограничителях стала более надежной.
- Нулевой проводник подсоединяют к электродвигателю напрямую. Фазный провод распределяют на две группы, что снижает износ в процессе подгорания контактов.
Разобрать реле не сложно
Настройка
При юстировке механических приборов поступают следующим образом:
- Снимают крышку реле.
- Устанавливают точку отключения насоса — давление, выше которого напор в трубах подниматься не будет. Для этого вращают винт, поджимающий основную (большую) пружину.
- Устанавливают точку включения насоса (минимальное давление в трубах). Для этого вращают винт, поджимающую дополнительную (малую) пружину.
- Каждый раз запускают насос. По манометру проверяют правильность настройки.
Проще всего настраиваются стрелочные реле. На корпусе реле расположены два регулятора. Они легко поворачиваются отверткой с прямым шлицом.
При повороте левого регулятора изменяется положение флажка, указывающего на значение давления включения насоса. Правый регулятор отвечает за давление, при котором насос перестает работать.
Настройка электронных реле осуществляется с помощью кнопок, расположенных под цифровым дисплеем.
Общий порядок действий следующий:
- Нажатием кнопки реле переводится в режим настройки.
- Выбирается настраиваемый параметр.
- Устанавливается его величина.
Конкретные действия можно выяснить в инструкции по пользованию реле. У разных моделей они могут значительно отличаться.
Пошаговая инструкция по настройке здесь.
Регулировка
Регулировка реле давления. Как правило, реле, входящее в комплект станции, имеет заводские настройки, заранее подготовленные под определённые условия.
Но, случается, что приспособление требует замены. В таком случае, подгонку параметров приходится осуществлять самостоятельно.
Чтобы начать процедуру, необходимо освободить реле от декоративного корпуса, который также является защитой внутренних частей.
За регулировку реле отвечают две прижимные гайки, находящиеся на стержнях с пружинами. Они имеют соответствующие обозначения. Одна отвечает за высокое давление, вторая за низкое.
Последовательность регулировки:
- Для начала, необходимо убедиться, что расширительный бак пустой. После, производится измерение давления воздуха в груше. Для этого следует воспользоваться золотником, находящимся на корпусе гидроаккумулятора.Измерение и подкачка осуществляется при помощи насоса, снабжённого манометром. Минимальное давление должно находиться в пределах 1,5–1,8 Атм. Если этот показатель ниже, то производится подкачка. Выше, воздух стравливается через золотник.
- На станцию подаётся электропитание. Насос начинает накачивать воду. За давлением можно наблюдать по манометру, входящему в состав всего агрегата.Достигнув верхнего предела, который должен находиться между 2,5 и 3 Атм, давление воздействует на реле и отключит мотор. При необходимости, регулировка осуществляется гайкой верхнего предела.
- Нижний предел определяется при открытии кранов в системе. Постепенно понижаясь, давление воды в баке приведет к расширению груши, и она снова надавит на мембрану реле, запуская мотор.Для обеспечения оптимальной работы станции, минимальное давление на манометре гидроаккумулятора не должно опускаться ниже 0,8–0,9 Атм. Регулировка производится соответствующей гайкой.
- После установки требуемых параметров, следует произвести несколько полных циклов, для проверки всей системы.
Настраиваем давление
Перед настройкой давления хотелось бы заметить, что для обычной жизни особо большое давление не нужно! Можно оставить такое, какое есть. Если нам надо выжать из насоса все возможное давление, то закручиваем большую пружину до тех пор, пока давление включения не составит нужную величину.
Например, 3 атмосферы. Если мы не трогали малую пружину, то выключаться мотор должен на давлении 3.5 атмосферы. Напоминаю, что малая пружина задает не давление отключения, а дельту между включением и выключением Если давление отключения нам кажется мало, то закручиваем малую пружину до тех пор, пока не получим нужное давление выключения.
Перед первым включением.
Перед первым включением нужно либо погрузить мотор в воду, если он погружной, либо залить его водой, если он поверхностный. Эта информация не относится к теме текущей статьи. Возможно я напишу об этом в другой статье.
Если мы все проверили и подготовили, то щелкаем выключателем и мотор начинает работать. Это значит, что мы все подключили правильно!.
Мы бежим к насосу и с замиранием сердца смотрим, как растет давление. У нас для этого есть манометр. Предположим, оно выросло до 1.5 атмосфер и насос выключился. Ура! Все работает. Осталось только настроить реле на нужное давление. Но перед этим мы открываем воду в туалете (кричим кому-нибудь из родных, или звоним, если дом большой) и следим, как давление начинает падать. Предположим, оно упало до 1 атмосферы и насос включился. Да! Действительно все работает.
Назначение и устройство
Чтобы в системе водоснабжения частного дома поддерживалось постоянное давление, необходимы два устройства — гидроаккумулятор и реле давления. Оба эти устройства через трубопровод подключаются к насосу — реле давления находится посредине между насосом и гидроаккумулятором. Чаще всего оно находится в непосредственной близости от этой емкости, но некоторые модели могут устанавливаться на корпус насоса (даже погружного). Давайте разберемся в назначении этих устройств и в том, как работает система.
Одна из схем подключения насоса
Гидроаккумулятор — емкость, разделенная эластичной грушей или мембраной на две половины. В одной находится под некоторым давлением воздух, во вторую закачивается вода. Давление воды в гидроаккумуляторе и количество воды, которую туда можно закачать, регулируется количеством накачанного воздуха. Чем воздуха больше, тем выше давление поддерживается в системе. Но в то же время а воды в емкость удается закачать меньше. Обычно удается в емкость закачать не более половины объема. То есть в гидроаккумулятор объемом 100 литров получится закачать не более 40-50 литров.
Для нормальной работы бытовой техники требуется диапазон 1,4 атм — 2,8 атм. Чтобы его поддерживать такие рамки и требуется реле давления. Оно имеет два предела срабатывания — верхний и нижний. При достижении нижнего предела реле запускает насос, он накачивает воду в гидроаккумулятор, в нем (и в система) при этом повышается давление. Когда давление в системе достигает верхнего предела, реле отключает насос.
В схеме с гирдроаккумулятором какое-то время вода расходуется из емкости. Когда вытечет достаточное количество для того, чтобы давление упало до нижнего порога срабатывания, включится насос. Так и работает эта система.
Устройство реле давления
Этот прибор состоит из двух частей — электрической и гидравлической. Электрическая часть — это группа контактов, которая замыкается и размыкается включая/выключая насос. Гидравлическая часть — мембрана, которая оказывает давление на металлическое основание и пружины (большая и малая) с помощью которых давление включения/выключения насоса можно изменять.
Устройство реле давления воды
Выпуск гидравлической части находится на тыльной стороне реле. Это может быть выпуск с наружной резьбой или с гайкой по типу американки. Второй вариант более удобен при установке — в первом случае надо или искать переходник с накидной гайкой подходящего размера или крутить сам прибор, накручивая его на резьбу, а это не всегда возможно.
Входы электрической части тоже находятся на тыльной стороне корпуса, а сама клеммная колодка, куда подключают провода, спрятана под крышкой.
Виды и разновидности
Реле давления воды бывают двух типов: механические и электронные. Механические гораздо дешевле и предпочитают обычно их, а электронные в основном привозят под заказ.
Разница в ценах в разных магазинах бывает более чем существенной. Хотя, как обычно, покупая дешевые экземпляры, есть риск нарваться на подделку.
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 устроено реле?
Для насосных станций, предназначенных для домашнего использования зачастую используется реле давления РМ-5 или его аналоги. Стоит учитывать, что устройство может быть изменено, а потому приведенные в данной статье описание будет лишь примерным и при возникновении проблем, вам придется искать их причину либо в прилагаемой инструкции, либо в информации на просторах Всемирной паутины.
Каждое реле модели РМ-5 имеет металлическую подвижную пластину. С противоположных сторон на нее оказывают давление две пружины. Кроме этого, на нее давит еще и наполненная водой «груша». Вращая прижимную гайку на соответствующей пружине, можно уменьшить или увеличить пределы срабатывания. Пружины не дают воде сместить пружину, то есть механизм реле устроен таким образом, что когда происходит смещение, замыкаются группы электрических контактов.
Но чтобы проще было понять, давайте распишем подробный алгоритм работы:
- насосная станция закачивает воду в резервуар. Двигатель включается благодаря замыканию контактов в реле;
- количество воды в баке увеличивается и при достижении определенного значения верхнего давления, срабатывает механизм и разрывается электроцепь, после чего насос выключается. Утечке воды препятствует обратный клапан;
- по мере расходования воды «груша» опустошается, в системе падает давление и реле снова включается, замыкая контакты.
Ошибки при регулировке
Есть несколько распространенных ошибок:
- Перетянута меньшая пружина. Это приводит к превышению давления отключения оборудования, поэтому насос постоянно работает. Исправляют так: подают питание и ждут, пока давление перестанет расти. Отключают станцию, сливают через кран немного воды. Ослабляют гайку на пружине меньшего размера до щелчка контактной пластины.
- Давление выключения на 80% больше предельно допустимого. Для большинства моделей оно должно быть 4-4,4 атм, если этого мало, надо покупать более мощное оборудование.
- Перетянута большая пружина. Из-за этого давление включения будет высоким. Станция не запускается. Для устранения неполадки регулируют натяжение большой пружины.
Ревизия накопительного бака
Начиная работы по регулировке оборудования, отключают систему от сети, закрывают напорный вентиль со стороны забора воды. Откручивают кран и сливают воду, а остатки спускают через напорный рукав, отсоединив его от мембранного бака. Сначала проверяют воздушное давление в емкости гидроаккумулятора.
Роль гидроаккумулятора в работе системы
Мембранный бак насосной станции является, по сути, металлической емкостью с расположенной внутри резиновой грушей, которая предназначена для сбора воды.
В свободное пространство между резиновой грушей и стенками бака накачивается воздух. В некоторых моделях гидроаккумуляторов бак разделен пополам мембраной, которая размежевывает емкость на два отделения — для воды и воздуха.
Бак гидроаккумулятора поддерживает давление в системе и создает небольшой запас воды. Раз в месяц следует проводить проверку давления в гидропневматическом баке при отключенном насосе и слитой из подающей трубы воды
Чем больше воды поступает в устройство, тем больше она сжимает воздух, увеличивая его давление, которое стремится вытолкнуть воду из емкости. Это позволяет поддерживать стабильный напор воды даже во время бездействия насоса.
Гидроаккумулятор требует регулярного обслуживания, удаления из груши воздуха, который попадает в нее вместе с водой в виде маленьких пузырьков и постепенно накапливается там, уменьшая полезный объем.
Для этого сверху на больших баках предусмотрен специальный клапан. С маленькими емкостями приходится ухищряться, чтобы удалить воздух: обесточивать систему и несколько раз сливать и наполнять бак.
Подбор гидробака по объему производится с учетом наибольшего значения потребления воды для конкретного потребителя. Учитывается допустимое количество включений в час, указанное производителем, а также номинальные показатели давления включения, давления выключения и заданное пользователем давления в гидробаке
Контроль давления воздуха
Хоть производитель и проводит регулировку всех элементов насосной станции еще на этапе производства, перепроверять давление нужно даже в новом оборудовании, так как на момент продажи оно может несколько снизиться. Устройство, которое эксплуатируется, осматривают до двух раз за год.
Для измерений используют как можно более точный манометр, ведь даже небольшая погрешность в 0,5 бар может повлиять на работу оборудования. Если есть возможность воспользоваться автомобильным манометром, со шкалой, с наименьшей градуировкой — это обеспечит более достоверные результаты.
Показатель давления воздуха в мембранном баке должен соответствовать 0,9-кратному давлению включения насосной станции (выставляется с помощью реле). Для баков с различным объемом показатель может составлять от одного до двух бар. Регулировку осуществляют через ниппель, накачивая или стравливая лишний воздух.
Для нормальной работы станцию оснащают обязательными контрольно-регулирующими приборами:
Галерея изображений
Фото из
Обязательными компонентами насосной станции являются реле давления, позволяющее регулировать значения давления в системе, и манометр, необходимый для его контроля Для настройки параметров давления в системе реле оснащено двумя пружинами, позволяющими задавать верхний и нижний пределы давления в контуре водоснабжения Для того чтобы повысить верхний предел параметров давления, при котором автоматически прерывается работа помпы, гайку 1 вращают по часовой стрелке. При этом гайку 2, отвечающую за нижний предел, нужно поднять на такую же величину Все действия по настройке реле давления необходимо проводить с параллельным контролем изменений манометром. Перепад верхнего и нижнего пределов давления рекомендован в интервале 1,2 — 1,6 бар
Обязательные составляющие насосной станции
Пружины для настройки реле давления
Специфика изменения давления с помощью реле
Использование манометра при настройке реле
Чем меньше воздуха закачано в систему, тем больше воды она способна аккумулировать. Напор воды будет сильным при наполненном баке, и все более ослабляться при заборе воды.
Если такие перепады являются комфортными для потребителя, то можно оставить давление на наименьшем допустимом уровне, но не меньше 1 бар. Меньшее значение может привести к трению наполненной водой груши об стенки бака и ее повреждению.
Чтобы установить в сильный напор воды, необходимо зафиксировать давление воздуха в пределах около 1,5 бар. Так, разница напора при наполненном и пустом баке будет менее ощутимой, обеспечивая ровный и сильный поток воды.
