Датчик давления воды в системе водоснабжения: специфика использования и регулировки устройства

Преобразователи давления появились в продуктовой линейке в конце 2018 года. Запуск производства интеллектуальных датчиков «ЭМИС»-БАР» позволил заказчику унифицировать применяемое оборудование, а также открыл возможность комплексной покупки средств измерения данной торговой марки с получением дополнительных выгод. Технические характеристики приборов «ЭМИС»-БАР» соответствуют ведущим мировым образцам. Они обладают точностью от 0,04%, имеют диапазон измерения в пределах от -0,5 до 40 МПа, способны работать при давлении перегрузки до 60 МПа, а также имеют комбинированную взрывозащиту Exdia. Как и все интеллектуальные приборы , датчики давления «ЭМИС»-БАР» поддерживаются сервисным и диагностическим ПО «ЭМИС»-Интегратор». (Чтобы узнать более подробную информацию о приборах, смотрите раздел «продукция»)

Всего представлено 20 моделей, предназначенных для измерения всех типов давления с различными вариантами присоединения к процессу, в том числе с возможностью нижнего подвода импульсных трубок.

Правила регулировки давления воды

Датчик, контролирующий давление воды и обеспечивающий автономную работу насоса, относится к приборам простого использования. Такие устройства не требуют специального обслуживания. Обеспечить бесперебойную работу можно при условии прочистки от мусора примерно 2 раза в год и проверки работоспособности датчика.

Прежде чем ввести в эксплуатацию водяные датчики давления необходимо усвоить несколько правил. В первую очередь важно понять, что существует два варианта использования:

Прибор работает по заводским настройкам.
Диапазон срабатывания устанавливается вручную.

Первый вариант рекомендуется применять при соответствии параметров насоса и давления в системе заводским настройкам. Верхнее значение чаще всего в таком случае составляет 2,8 атмосфер, нижний предел – 1,4 атмосфер. Указанные значения у разных моделей и производителей могут быть совершенно другими. Предприятие-изготовитель в комплекте с приборами, контролирующими и регулирующими давление воды в водопроводе частного дома, поставляет паспорт. В нем в обязательном порядке указываются все технические характеристики изделия, включая верхний и нижний предел заводских настроек.

Если заводские настройки датчика напора воды соответствуют рабочим параметрам системы и оборудования, то можно устанавливать датчик, соблюдая рекомендации по монтажу от производителя.

В случае, когда выявляются несоответствия значений, необходимо самостоятельно регулировать датчик, контролирующий давление воды в водопроводной системе частного дома. Следует отметить, что модели со встроенным манометром и более чувствительной шкалой делений настраиваются легче и быстрее. Однако стоимость таких приборов достаточно высокая.

Непосредственно перед регулировкой датчика давления воды сравнивают указанный рабочий диапазон с мощностью насоса. В процессе настойки прибора важно оставить зазор примерно 0,5 атмосфер, чтобы оборудование не работало по максимуму. Кроме того следует учесть оптимальный диапазон срабатывания насоса, это значение должно составлять 1-1,5 атмосфер. Слишком большой диапазон может стать причиной возникновения гидроударов, которые могут вывести оборудование из строя. Минимальное значение нижнего предела не рекомендуется устанавливать меньше 1,4 атмосфер.

Прежде чем приступить к настройкам датчика, необходимо измерить давление в гидробаке. Для этой цели его следует отключить от электропитания, слить воду и снять показания манометра. Если в процессе измерения обнаруживаются показания меньше 1,4 атмосфер, то рекомендуется подкачать воздух до 1,5 атмосфер. При показаниях более 1,5 атмосфер, воздух, наоборот, стравливают до нужных значений, нажимая на ниппель.

Приобретая датчик давления воды, необходимо принимать во внимание все непредвиденные ситуации. В частности речь идет о вероятном понижении уровня воды в источнике водоснабжения, что может привести к сбою в работе насосного оборудования. Чтобы избежать подобной неприятности, нужно выбирать датчики давления с дополнительным блоком автоматики. Этот прибор будет автоматически отключать насосное оборудование при угрозе «сухого» хода.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наименование	Значение
Диапазон измеряемых давлений	до 40 МПа
Основная приведенная погрешность	0,04%, 0,065%
Диапазон перенастройки	100:1*
Температура измеряемой среды для специального фланцевого исполнения	-40..+120 °С -90..+400 °С **
Температура окружающей среды	-60..+85 °С
Температура работоспособности ЖКИ	-30..+85 °С
Взрывозащита	0Ex ia IIC T6…T4 Ga X, 1Ex d IIC T6…T4 Gb X, 1Ex d ia IIC T6…T4 Gb X
Выходные сигналы	4..20 мА+HART
Напряжение питания	10,5..45 В
Средняя наработка на отказ	150 000 ч
Межповерочный интервал	5 лет
Срок службы	30 лет

*В зависимости от выбранного полного диапазона измерения. **В зависимости от заполняющей жидкости капиллярных линий.

Пьезорезистивные датчики давления

В преобразователях «ЭМИС»-БАР» реализован пьезорезистивный метод измерения. Давление подается на разделительную мембрану, затем передается через заполняющую жидкость в измерительную камеру и приводит к деформации измерительной мембраны из монокристаллического кремния, в которой сформированы полупроводниковые резисторы моста Уитстона. Деформация пьезорезистора, находящегося в плече моста, приводит к изменению его сопротивления и, как следствие, разбалансу измерительного моста. Напряжение разбаланса моста, зависящее от давления в измерительной камере преобразуется электронным блоком в сигнал соответствующего выходного интерфейса.

Схема сенсорного модуля

Мембрана датчика давления

Разделительная мембрана может быть изготовлена из таких материалов, как нержавеющая сталь 316L, сплав Хастеллой НН-276, тантал, монель, 316L с золотым напылением и никель. Кроме того, для защиты сенсора от агрессивной среды и экстремальных температур используется разделитель сред. В этом случае разделительная мембрана датчика может быть:

открытой, что применимо для вязких жидкостей;
выносной с прямым монтажом;
на капиллярной линии.

Отметим, что степень влияния температуры на разделительную мембрану зависит от её толщины, типа и размера, а также от длины и диаметра капилляра. (1 метр капиллярной линии позволяет снизить температуру на 50 градусов). В связи с широким выбором материалов мембраны, корпуса и заполняющей жидкости, датчик возможно устанавливать на сильноагрессивные среды, например, такие как соляная кислота.

Назначение датчика и область использования

Далеко не все владельцы загородных домов знакомы с устройством водопроводной системы, в которой особая роль отводится датчику давления.

Чтобы жизнь в загородном доме была более комфортной, необходимо регулярное принятие ванны или душа, бесперебойная подача воды для стирки, мытья посуды и полива насаждений на участке. Все эти запросы можно удовлетворить только при условии отлаженной работы водопроводной системы.

Датчик давления воды для насоса представляет собой прибор, чувствительный к любым изменениям давления воды в водопроводной сети и отклонениям от установленных пользователем параметров.

Специфика использования приборов может быть следующей:

Автономная водопроводная сеть.
Установка в паре с накопительной емкостью.
Установка на гидробак.
Насосные станции.
Электронный блок автоматической системы.
В качестве реле давления со стрелкой.

Для подъема воды из различных источников водоснабжения большая часть потребителей использует оборудование, основой которого является насос. Это устройство накачивает воду, когда в этом возникает необходимость. Для продления эксплуатационного периода насосного оборудования, устанавливают специальные датчики для слежения за давлением воды в системе.

Некоторые модели насосных станций производитель укомплектовывает датчиком давления или реле давления. Для прибора характерно наличие заводских настроек, которые обеспечивают оптимальное количество включений и выключений насоса (про

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДАВЛЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ С ВЫХОДНЫМИ СИГНАЛАМИ 4–20 мА + HART

Датчики «ЭМИС»-БАР» имеют выходные сигналы 4–20 мА + HART с DD-файлами (Device Desription). DD-файл предоставляются производителем бесплатно При наличии НАRT-протокола прибор может передавать информацию в цифровом виде по двухпроводной линии связи совместно с токовым сигналом 4–20 мА. Принимать и обрабатывать цифровой сигнал возможно с помощью любого устройства, поддерживающего HART-протокол. Цифровой интерфейс служит для связи датчика с портативным HART-коммуникатором, либо с ПК посредством стандартного интерфейса и дополнительного HART-модема.

является членом ассоциации производителей оборудования, поддерживающего протокол HART. Наличие HART-протокола позволяет одновременно использовать обе системы управления: компьютер с HART-протоколом и портативный HART-коммуникатор. Преобразователь способен распознавать и выполнять команды каждого из них. При этом управляющие устройства могут иметь различные адреса и обмениваться данными в режиме разделения времени канала связи. Настройку можно производить с любым HART-коммуникатором или ПО поддерживающим HART.

Также можно использовать технологию FDT (FIELD DEVICE TOOL). Для работы с данной спецификацией необходимо использовать программное обеспечение поддерживающее DTM (DEVICE TYPE MANAGER). Например, бесплатный пакет PACTware (Process Automation Configuration Tool). PACTware представляет собой программное обеспечение для настройки любых типов приборов независимо от их изготовителя или используемой шины. В сочетании с DTM (Device Type Manager), поставляемыми , данное программное обеспечение позволяет выполнять настройку оборудования. Таким образом, для обеспечения настройки приборов должны быть установлены как PACTware, так и соответствующие DTM.

В июле 2020 г. были проведены испытания средств измерения на совместимость с адаптером беспроводной сети Wireless HART. Результат испытаний показал возможность применения решения от «Pepperl+Fuchs» для всей линейки преобразователей «ЭМИС»-БАР».

С помощью адаптера WHA-ADP2 возможна беспроводная передача всех параметров прибора, полученных по протоколу HART или токовой петле 4-20мА. Кроме того, адаптер позволяет осуществлять электрическое питание датчика от встроенной батареи, что делает такое техническое решение автономным.

Принцип функционирования

При работе нескольких устройств подачи воды происходит спад давления в трубопроводе. Для включения насоса и стабилизации напора к прибору устанавливается специальный датчик. Автоматика контролирует диапазон рабочего давления, когда происходит повышение до максимального уровня, насос останавливается, и системные показатели выравниваются. Процесс имеет цикличность, как только напор возрастает до критической отметки, датчик давления системы водоснабжения снова запускает работу силовой установки.

Подключение рекомендуется в местах расположения гидроаккумуляторов, так не происходит перепадов давления и выхода из строя оборудования. Большинство устройств свободно функционируют в системах воды, воздуха и газовых продуктов.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДАВЛЕНИЯ, МОНТАЖ

Электропитание осуществляется от источника питания постоянного тока напряжением от 10,5 до 45 В. Подключение устройства по протоколу HART осуществляется через нагрузочный резистор с сопротивлением в пределах 250 – 500 Ом, при этом необходимо учитывать полярность. Стоит обратить внимание на то, что напряжение должно быть не менее 15,8 и не более 45 В.

Схема подключения преобразователя давления

Способ монтажа

Установка прибора допускается как непосредственно на месте подключения, так и с использованием монтажного кронштейна. Кронштейн можно закрепить на стене или раме при помощи 4 винтов, либо на монтажной трубе (вертикальной или горизонтальной диаметром 50–60 мм) с помощью скоб.

При монтаже с поворотом датчика относительно вертикали необходимо провести калибровку нуля перед вводом в эксплуатацию.

Также во время установки прибора и подключения его к процессу следует учитывать рекомендации по расположению патрубков отбора давления.

Способ установки прямым путем

Их устанавливают в тех местах, которые указаны в проектной документации, например, перед и после задвижек. В том месте, где устанавливается манометр необходимо установить адаптер. Его или вваривают, иногда их вворачивают. Сварка, это самый доступный способ фиксации адаптеров.

Прямой способ применяют для монтажа устройств, которые работают в стабильной среде без каких-либо скачков давления и частых замен измерительного датчика.

Что собой представляет датчик давления воды и для чего он нужен?

При отсутствии централизованного водоснабжения организуют автономную систему подачи воды. Для этого подсчитывают расход воды, разрабатывают схему, определяются с точкой водозабора, приобретают подходящее оборудование, автоматику.

Датчик давления воды является необходимым элементом индивидуального водопровода, который управляет работой насоса.

Что это такое?

Датчик — это устройство, которое реагирует на изменение давления, преобразует полученные показания в сигнал для водозаборного оборудования.

Прибор размещают между насосом и гидроаккумулятором. Настройками выставляют допустимый диапазон давления.

Устройство обеспечивает беспрерывную работу домашнего водопровода:

по достижении верхней границы размыкает цепь, останавливает забор воды,
при падении давления до нижнего уровня возобновляет работу насоса.

Зачем устанавливается?

Контроллер – необходимое звено в системе автономного водопровода, обеспечивает нужный напор воды для нормальной работы сантехнических приборов и продлевает срок их службы. Но при повышенном расходе давление в системе падает, насос работает на предельном режиме.

Более комфортный вариант для управления водоснабжением – связка датчика и частотного преобразователя, устройства для поддержания постоянного давления.

Преимущества установки инвертора:

постоянное давление в системе водоснабжения;
нужный объем воды без предельной загрузки насоса;
предотвращение температурных скачков в нагревательном баке из-за изменений давления;
плавный запуск и остановка насоса, что увеличивает срок службы оборудования и предотвращает гидроудары.

Напор снижается только при значительном расходе, когда не хватает мощности насоса. Но и в этом случае показатели системы будут стабильными на уровне, на который способно водозаборное оборудование.

Устройство и принцип работы

По принципу действия различают контроллеры, управляющие насосом по давлению или по потоку:

Подключение высокочастотного преобразователя намного улучшает управляемость.

Инвертор изменяет:

частоту тока, подаваемого на двигатель насоса,
балансирует вращение,
качает тот объем воды, который потребляется в данный момент.

Датчик следит за показателями системы. Автоматика постоянно поддерживает заданный уровень давления, который можно регулировать.

Какие виды существуют?

Контроллеры различают по сложности конструкции и набору команд, которые они способны отправлять системе:

все они управляют насосом, включают или выключают при выходе давления из заданного диапазона;
показывают текущее значение давления на экране, дают возможность тонкой настройки;
защищают от сухого хода с автоматическим многократным перезапуском;
предупреждают о протечках или разрывах трубопровода, выводят код ошибки на дисплей для диагностики неполадок;
в самых продвинутых моделях добавлена индикация неисправности гидроаккумулятора, которая высвечивается в случае повреждения мембраны или стравливания воздуха из бака.

Чем отличается от манометра?

Стрелочные или электронные имеют встроенный манометр, но это только часть конструкции датчика. Индикационное устройство замеряет и показывает значение давления на циферблате или электронном табло.

Датчик дополнительно преобразует пороговые значения в сигнал, который отправляет насосу, инициирует включение или отключение оборудования.

В недорогих моделях точность показаний невелика. В схему с датчиком нижнего ценового сегмента даже при наличии индикатора часто включают отдельный манометр высокой чувствительности.

Критерии выбора

Выбор зависит от целей, для которых устраивается индивидуальная система водоснабжения. Для небольшого дачного домика, где 1-2 человека проводят сезон, не имеет смысла дорогое мощное оборудование.

В семейном коттедже надежная и сложная автоматика с инвертором сбережет дорогую сантехнику и избавит от перепадов температуры во время купания ребенка.

При подключении контроллера к высокочастотному преобразователю нужно убедиться в совместимости датчика и инвертора.

Цена датчика зависит от производителя и набора функций. Дороже всего импортные комбинированные электронные устройства, совмещающие управление насосом, датчик сухого хода, диагностику всей системы.

Но не менее популярны устройства российского производства с ценой в несколько сотен рублей, которые надежно управляют автономной системой.

Где и примерно в какую цену продаются?

Датчики продаются в специализированных магазинах сантехнического оборудования, электротоваров, инструментов, строительных гипермаркетах. Цены составляют от 300 руб. до 10 тысяч и выше за автоматику с богатыми возможностями.

При выборе простой модели дополнительно придется купить датчик сухого хода и манометр, поэтому окончательные затраты на автоматику могут оказаться не такими низкими, как планировалось.

Самая совершенная модель управления насосной станцией с подключением высокочастотного преобразователя, но минусом установки инвертора является высокая цена, которая начинается от 3000 руб.

Пошаговая инструкция, как подключить

Подробная схема монтажа датчика давления есть в инструкции, с которой продается устройство. В общем случае последовательность шагов одинакова.

Подключение к частотному преобразователю

Датчик подключают к инвертору в следующем порядке:

монтируют датчик на трубопровод, соединяют устройство с высокочастотным преобразователем сигнальным кабелем;
в соответствии со схемой, приведенной в документации, подключают провода к соответствующим клеммам;
настраивают программную часть преобразователя и проверяют работу связки.

Для предотвращения помех и корректной работы инвертора для прокладки применяют экранированный сигнальный кабель.

К системе водоснабжения

Обычному датчику для монтажа на трубопровод требуется штуцер с пятью выводами:

вход и выход воды;
выход на расширительный бак;
под реле давления, как правило, с наружной резьбой;
ответвление под манометр.

К датчику подводят шнур от насоса для управления включением или выключением. Электропитание обеспечивается кабелем, который прокладывают к щитку.

Как настроить?

Заводские настройки датчика часто оставляют без изменения, но в случае необходимости верхнюю или нижнюю границы диапазона регулируют под свои потребности. Сначала тестируют систему, фиксируют существующие параметры и вносят корректировки.

В системе водоснабжения

Изменение значения давления производится подтягиванием или ослаблением пружин:

большая отвечает за нижнюю точку, включающую насос;
устанавливают нужное давление на манометре и подтягивают пружину до тех пор, пока мотор водозаборника не начнет работать;
верхнюю границу меняют маленькой пружиной, потом тестируют систему, проверяют фактические значения.

В простых датчиках для доступа к регуляторам снимают крышку корпуса, в продвинутых модификациях для регулировки есть внешние винты или кнопки.

В частотном преобразователе

При подключении через частотник изменение настроек приводит к уменьшению или увеличению сигнала, поступающего к преобразователю.

Удобен режим, когда включение насоса настраивают примерно на 1 атм. ниже нормативного значения. Эта разница позволит накапливать в гидроаккумуляторе до 10 л воды и не включать насос всякий раз, когда нужно сполоснуть руки или набрать кружку воды.

Когда придет время принять душ, насосная станция включится, и будет поддерживать постоянное давление без заметного перепада.

Как регулировать датчик давления на насосной станции, подскажет видео:

Возможные поломки и пути их решения

При сбоях в работе насосной станции проводят общую диагностику, чтобы исключить поломку насоса или повреждение мембраны бака.

Автоматика может стать причиной неисправности в следующих случаях:

Слабый или избыточный напор происходит при некорректной настройке, проводят повторную регулировку.
Ослабление винтов, держащих контактную группу, приводит к самопроизвольному включению или отключению устройства, нагреванию и даже обгоранию контактов, для устранения заменяют блок.
При засорении трубопровода или штуцера прибор реагирует с задержкой, исправляют прочисткой системы, а для предотвращения предусматривают установку надежных фильтров между насосом и датчиком.

Перед проведением работ по техническому обслуживанию отключают электропитание и не проводят действий при работающем насосе.

Устройство будет неправильно работать, если размещено на большом расстоянии от гидроаккумулятора или имеет зауженную подводку к баку. В этом случае проще переделать схему подключения оборудования.

Как почистить датчик давления воды, подскажет видео:

Заключение

Датчик давления отвечает за оптимальный режим работы оборудования, подающего воду в частный дом. Для сложных и дорогих сантехнических приборов лучше установить высокочастотный преобразователь, который поддерживает постоянное давление в системе.

Но и обычное устройство самой простой конструкции обеспечит автоматическое включение или выключение насоса, удобное управление системой водоснабжения.

Датчик давления воды в системе водоснабжения – назначение, выбор, установка, регулировка

Бесперебойная подача воды в шикарный коттедж или скромное загородное строение – одно из необходимых условий для комфортного пребывания в загородном или дачном доме. В большинстве случае проблема решается обустройством индивидуальной системы водоснабжения, так как достаточно много поселков расположены вдали от централизованной сети.

Для автоматизированной подачи воды к точкам разбора монтируют датчик давления воды в системе водоснабжения. Это изделие имеет небольшие размеры, однако существенно увеличивает срок службы и возможности насосного оборудования, предотвращает негативное воздействие гидроударов на систему.

Чтобы правильно выбрать нужный прибор, необходимо знать, как работает устройство, его основные технические и эксплуатационные характеристики.

Назначение датчика и область использования

Специфика использования приборов может быть следующей:

Автономная водопроводная сеть.
Установка в паре с накопительной емкостью.
Установка на гидробак.
Насосные станции.
Электронный блок автоматической системы.
В качестве реле давления со стрелкой.

Некоторые модели насосных станций производитель укомплектовывает датчиком давления или реле давления. Для прибора характерно наличие заводских настроек, которые обеспечивают оптимальное количество включений и выключений насоса (прочитайте также: “Регулировка насосной станции – как правильно отрегулировать реле давления воды”).

Можно представить ситуацию, когда семья из 5-6 человек использует воду для уборки, гигиены, принятия ванны и душа, для стирки и полива насаждений на участке. Отсутствие датчика давления в этом случае приведет к быстрому выходу насоса из строя, так как он будет включаться при каждом открытии крана. Предотвратить прекращение подачи воды в процессе уборки или принятия ванны помогает установка автоконтроля за включением насоса. Если установленный прибор безупречно выполняется свои функции, то вполне можно рассчитывать на долгий срок эксплуатации насоса, который является сердцем водопроводной сети в частном доме. Плохая работа реле давления может стать причиной быстрого выхода из строя этой важной части системы.

Следует отметить, что неправильно выполненные настройки датчика давления в большинстве случае являются причиной регулярного падения давления воды и, как следствие, слабого напора воды.

Описание механического датчика

Механические датчики давления пользуются большей популярностью у потребителя, что объясняется их главным преимуществом – независимостью от электричества. Для включения прибора не требуется дополнительная розетка.

Основное назначение прибора – включение и выключение насосного оборудования при достижении определенных значений давления. Подключение насоса к системе осуществляется через датчик.

Наиболее распространенная модель механического датчика – РДМ-5, его основными узлами являются следующие элементы:

Металлическая платформа.
Поршень.
Мембрана.
Большая и малая пружина.
Болты и гайки регулировки.
Корпус из пластика.
Электрические контакты.

В зависимости от выполняемых функций и наличия дополнительных узлов все датчики можно разделить на несколько групп:

Простые реле давления.
Реле давления с дополнительным датчиком защиты от «сухого» хода.
Контроллеры давления, оснащенные манометрами, датчиками, имеющие возможность выполнять различные функции.

Стоит отметить, что электронный датчик давления воды в системе водоснабжения со встроенным реле давления и манометром имеет более сложное устройство, чем механические приборы. Благодаря наличию множества функций электронные приборы позволяют предотвратить перепады давления воды в системе водоснабжения. Независимо от работы насоса вода подается с равномерным напором. Использование такого прибора в водопроводной сети частного дома делает более удобным и легким полив насаждений на приусадебном или дачном участке. Это особенно актуально для садоводов в жаркий летний сезон.

Датчик давления в водопроводе для контроля работы насоса в большинстве случаев присутствует в системе водоснабжения с гидроаккумулятором (детальнее: “Правильное подключение гидроаккумулятора к системе водоснабжения – инструкция по установке”). Важно понимать, что для частного строения, расположенного в местах с постоянными перебоями электропитания, лучше всего установить накопительную емкость большого объема. Оптимальным местом расположения гидробака в этом случае будет чердачное помещение. Монтаж датчика выполняется на участке водопровода непосредственно перед накопительной емкостью. Основная функция датчика – постоянное измерение давления воды в сети и сравнение их с установленными значениями.

Вся система работает по определенной схеме. При снижении давления воды ниже установленных значений происходит замыкание контактов, и насос начинает забор воды. Заполнение гидробака водой приводит к повышению давления внутри емкости и при достижении верхних заданных параметров контакты размыкаются и насос выключается.

Периодичность включения и выключения насоса зависит от следующих показателей:

Объем накопительного резервуара.
Напор воды в системе.
Количество потребляемой воды.

Подача воды в точки разбора вначале осуществляется из накопительной емкости. С уменьшением ее объема в гидробаке давление в системе также понижается, что приводит к включению насоса. В результате вода наполняет гидроаккумулятор и поступает в открытые краны точек разбора. Работа насоса не прекращается до тех пор, пока давления в накопительной емкости не достигнет верхнего предельного значения.

При выборе гидроаккумулятора следует учесть несколько факторов. В частности речь идет о количестве проживающих людей, наличии сантехнических приборов и их количестве. Объем накопительной емкости должен обеспечивать бесперебойную подачу воды во все точки разбора.

Если водопроводная система оснащена электронным контроллером с дополнительными функциями, то потребитель не ощутит снижение давления воды, так как напор воды останется неизменным благодаря встроенному регулятору. В случае с простым датчиком давления для водяного насоса такого сказать нельзя.

Правила регулировки давления воды

Прибор работает по заводским настройкам.
Диапазон срабатывания устанавливается вручную.

Прежде чем приступить к настройкам датчика, необходимо измерить давление в гидробаке. Для этой цели его следует отключить от электропитания, слить воду и снять показания манометра. Если в процессе измерения обнаруживаются показания меньше 1,4 атмосфер, то рекомендуется подкачать воздух до 1,5 атмосфер. При показаниях более 1,5 атмосфер, воздух, наоборот, стравливают до нужных значений, нажимая на ниппель.

Пошаговая инструкция настройки датчика в системе водоснабжения

Регулировка датчика давления на водопровод зависит непосредственно от модели, так как в каждом приборе есть индивидуальные детали, с помощью которых выполняется настройка диапазона срабатывания. Например, у некоторых изделий есть прозрачная крышка, через которую хорошо видно шкалу делений, что во многом облегчает настройку. В целом, регулировка датчика давления воды может быть выполнена самостоятельно, если изучить нюансы.

Перед регулировкой сложного электронного датчика давления воды с множеством дополнительных функций очень важно изучить технический паспорт, где обозначены особенности настройки рабочего давления. Если возникнут сомнения в способности самостоятельного выполнения регулировки, то всегда можно обратиться за помощью к профессиональным мастерам.

Независимо от производителя и модели датчика, контролирующего давление в системе, в первую очередь проверяют нижнее значение давления, при котором включается насос. Для этой цели сливают воду и открывают кран. С началом закачивания воды смотрят на манометр и фиксируют его показания.

Чтобы зафиксировать верхний предел максимально допустимого давления, нужно дождаться отключения насоса и посмотреть показания манометра в этот момент. Очень важно понимать, что диапазон в этом случае не должен превышать 1,5 атмосфер.

Принимая во внимание значение изначального диапазона срабатывания насоса, можно настраивать верхний предел и его разницу с нижним пределом.

Для регулировки датчика перепада давления воды с двумя пружинами необходимо приготовить гаечный ключ. Чтобы увидеть пружины, следует снять защитную крышку. Изменить верхние границы предела можно подкручивание гайки большой пружины. Рекомендуется поворачивать гайку медленно, не более 0,5-1 оборота. После каждого подкручивания открывают кран и проверяют показания манометра. Если значение давления для срабатывания насоса не соответствует норме, то поворачивают гайку еще раз.

С помощью регулировочной гайки на маленькой пружине можно изменить разницу между верхним и нижним пределом давления. На этом этапе следует учитывать, что диапазон не должен превышать 1,5 атмосфер.

Подтянув гайку большой пружины и выполнив регулировку гайки маленькой пружины, нужно открыть кран и начать спуск воды. При подаче воды начнет работать насос, в это время фиксируют показания манометра, они будут обозначать нижний предел давления.

Далее следует дождаться, когда давление в системе начнет повышаться. Когда давление достигнет максимальных значений, насос отключится. В этот момент также смотрят и записывают показания манометра.

Затем показания включения и выключения сравнивают и определяют диапазон. Если разница между верхним и нижним пределом составляет 1-1,5 атмосфер, а непосредственно значения верхнего и нижнего давления не пересекаются с допустимыми максимальными и минимальными показателями, то настройку можно считать завершенной. В противном случае нужно вновь слить воду из системы и повторно выполнить регулировку датчика давления для водопровода.

Зная специфику работы и особенности регулировки, можно своими руками выполнить настройку датчиков давления воды. Правильная работа приборов и насосного оборудования, установленного в системе водоснабжения частного дома, позволит бесперебойно получать нужное количество воды для комфортного проживания. В случае сомнений в собственных силах и возможностях рекомендуется обратиться за помощью к профессиональным мастерам.

Датчик давления воды в системе водоснабжения – назначение, выбор, установка, регулировка

Реле давления воды в системе водоснабжения: устройство, монтаж, настройка

Для того чтобы параметры работы автономных систем водоснабжения (в частности, давление в трубопроводе) могли регулироваться автоматически, используют различные технические устройства, одним из которых является датчик давления воды. Этот элемент систем водоснабжения, в которые вода подается из скважин посредством насосных станций, позволяет не только контролировать параметры таких систем, но и управлять их работой. Датчик давления воды в системе водоснабжения позволяет в автоматическом режиме, без участия человека, включать и отключать насосные станции.

Реле давления предназначено для автоматической регулировки включения и отключения подачи воды в систему водоснабжения

Алгоритм работы и назначение

Датчик для регулирования давления воды (реле, сенсор давления) работает по следующему алгоритму:

В тот момент, когда открываются краны и объем жидкости в гидроаккумуляторе уменьшается, в водопроводе снижается давление воды.
Когда давление в системе водоснабжения достигает минимально допустимого значения, контакты датчика, регулирующего данный параметр, замыкаются.
Замыкание контактов датчика давления приводит к запуску насоса, который отвечает за подачу воды из скважины.
При закачивании воды из скважины давление в водопроводе начинает возрастать.
После того как давление воды в водопроводе достигнет максимально допустимого значения, контакты датчика размыкаются, что приводит к отключению насосного оборудования.

Работая в подобном режиме, датчики давления воды позволяют сохранять напор жидкости в водопроводе на постоянном уровне. Если не использовать такое устройство в трубопроводе, то насос, подающий воду, придется включать и отключать вручную. Это не только не позволит поддерживать давление воды в системе на постоянном уровне, но и может привести к возникновению гидравлических ударов и работе насосного оборудования в холостом режиме.

Блок автоматики, состоящий из реле давления, манометра и фитинга

Сенсоры давления воды, установленные на одном из узлов системы водоснабжения, выполняют еще одну важную функцию – сигнализируют о текущем давлении и выводят данные о его значении на контрольные приборы, простейшим из которых является манометр.

Таким образом, устанавливая датчик давления воды (электронный или механический), обеспечивают стабильность работы водопровода, а также защищают элементы его оснащения от негативных факторов, таких, например, как гидравлические удары и работа насоса «всухую».

Конструктивные особенности

Как уже говорилось выше, существуют как механические, так и электронные реле давления воды. У тех и у других основным рабочим органом является мембрана, выступающая в роли одной из стенок их внутренней емкости, в которую поступает вода. Отклоняясь под напором воды, мембрана воздействует на остальные элементы датчика, в итоге и происходит срабатывание устройства.

Устройство мембранного датчика давления

Элементами, на которые воздействует отклоняющаяся мембрана, в механических датчиках являются контакты, которые при смыкании или размыкании включают и отключают насосное оборудование. Электронный датчик давления работает по несколько иному принципу. Деформация мембраны в таком устройстве преобразуется в управляющий электрический аналоговый сигнал, который затем усиливается, подвергается оцифровке и поступает в блок автоматической регулировки работы трубопровода.

Механические датчики давления, которые также называют контактными, используются чаще, чем электронные. Объясняется это как простотой конструкции такого устройства, так и его более доступной стоимостью. В частности, регулярно осуществляют установку механических датчиков давления воды в системах отопления и водоснабжения бытового типа.

Устройство бытового реле давления воды

Конструкцию механического датчика составляют:

патрубок, при помощи которого осуществляется подсоединение устройства к элементам трубопровода;
мембрана;
контактная группа;
две пружины разного диаметра, посредством которых выставляется уровень наибольшего и минимального давления, при котором устройство должно срабатывать.

Датчик давления в разобранном виде

Пружина большего диаметра, устанавливаемая в датчики механического типа, определяет уровень давления воды в трубопроводе, при котором устройство сработает и отключит подающий насос. Вторая пружина отвечает за нижний предел срабатывания датчика, а если выразиться точнее, то диапазон значений, при выходе за который датчик сработает на включение и запустит насос, подающий воду в трубопровод.

Конструкция механических датчиков предусматривает возможность регулировать степень сжатия обеих пружин. При сжатии пружины большего диаметра увеличивается значение давления воды, при котором устройство будет срабатывать. Если сильнее сжать пружину меньшего диаметра, то увеличится разность давлений между уровнями срабатывания.

Принцип регулировки механического датчика давления

Самостоятельная настройка

Несмотря на то, что в большинстве случаев рабочие параметры реле перепада давления уже настроены производителями, могут возникнуть ситуации, когда процедуру регулировки требуется выполнить своими руками. Оптимальная разница между значениями давления воды в трубопроводе, при которых должен включаться и отключаться насос, должна составлять 1 атм. При этом нижний предел, при котором срабатывает датчик, устанавливается таким образом, чтобы он был на 0,2–0,5 бар меньше давления, которое может выдержать используемый насос.

Перед тем как своими руками начать выполнять регулировку рабочих параметров датчика или реле, необходимо проверить уровень давления в гидроаккумуляторе. Для этого надо выполнить следующие действия:

Отключить все элементы системы от сети и слить воду.
Снять боковую крышку гидроаккумулятора и проверить уровень давления в нем, для чего можно использовать автомобильный компрессор, оснащенный манометром.
Если уровень давления меньше, чем 1,5 атм, необходимо повысить его, включив подающий насос.
При слишком высоком уровне давления его необходимо понизить, нажав на ниппель.

Диаграмма регулировки реле давления воды

После такой проверки можно приступать к регулировке датчика, которая выполняется в следующей последовательности:

Все элементы системы отключают от электрического питания и из нее сливают воду.
После слива воды убеждаются, что манометр показывает нулевое значение.
Затем включают насос и начинают заполнять систему водой.
При выключении насосного оборудования фиксируют на манометре значение, при котором это произошло.
После этого начинают сливать воду и при включении насоса также фиксируют уровень давления.
Отключают элементы системы от электрического питания и снимают крышку датчика.
Ослабляют гайку, при помощи которой регулируется степень сжатия пружины небольшого диаметра.
Используя гайку для сжатия пружины большого диаметра, устанавливают уровень минимального давления, при котором датчик будет срабатывать. При этом следует иметь в виду, что сжатие данной пружины увеличивает этот параметр, а ее ослабление – уменьшает.
Опять наполняют систему водой, затем начинают сливать ее и фиксируют уровень давления, при котором насос включится.
Если это значение не соответствует требуемым параметрам, необходимо еще раз отрегулировать степень сжатия пружины большого диаметра.
Изменяя степень сжатия пружины небольшого диаметра, устанавливают максимальный порог давления воды, при котором насос будет отключаться. При сжатии такой пружины разница между порогами срабатывания насоса увеличивается, а при ее ослаблении – уменьшается.
Включают насос, наполняющий систему водой, и фиксируют уровень давления, при котором он отключится.
Если уровень давления, при котором насос отключается, не соответствует требуемым параметрам, повторно регулируют степень сжатия пружины небольшого диаметра. Выполнять такую процедуру следует до тех пор, пока требуемая разница давлений, при которых насос включается и отключается, не будет достигнута.

Регулировочные элементы реле давления RD-2

Самостоятельно регулируя механический датчик давления, можно изменить рабочие параметры такого устройства, которые были выставлены производителем. Поступая таким образом, можно, например, уменьшить количество включений насоса. В то же время следует иметь в виду, что перепад давления воды в системе в этом случае может увеличиться, что негативным образом отражается на надежности элементов трубопровода.

Выполняя самостоятельную регулировку датчика, следует учитывать технические характеристики используемого насосного оборудования.

Чтобы компенсировать потери давления воды в трубопроводе, насос должен создавать избыток давления величиной в 0,5 бар. В противном случае можно столкнуться с тем, что насос будет работать с перегрузкой, а это приведет к его быстрому выходу из строя. Даже если для систем водоснабжения или обогрева жилья используется датчик с заводскими настройками, надо хотя бы ежегодно проверять параметры его работы и при необходимости выполнять его регулировку.

Многие домашние мастера, руководствуясь естественным желанием сэкономить, устанавливают на системы водоснабжения самодельный датчик давления воды. В подобных случаях всегда следует иметь в виду, что обеспечить требуемую надежность работы водопровода в состоянии только устройства, изготовленные в заводских условиях. Использовать для оснащения водопроводов реле давления, изготовленное своими руками, конечно, можно, но делать это лучше в тех случаях, когда к параметрам работы такой системы и к ее надежности не предъявляются слишком высокие требования.

Как выбрать и установить датчик давления воды для системы водоснабжения?

Цель любого хозяина загородного дома – это удобное и благоустроенное жилище. Для того чтобы достичь уюта и комфорта важно, чтобы технические вопросы были решены с наилучшей долей эффективности, а обслуживание и эксплуатация всех необходимых инженерно-технических систем доставляла как можно меньше забот и проблем.

Особенности

Канализация и водопровод – это отдельная тема для обсуждения. Для питания загородных домов обычно оборудуют специальные насосные станции либо устанавливают погружные или глубинные насосы определенной категории.

Автоматический насос – это устройство, которое подает воду в дом и создает требующееся давление в системе, при этом обладая возможностью работы в автоматическом режиме. Автоматические станции водоснабжения – это наиболее популярное техническое решение для загородных домов, дач, коттеджей. Они устанавливаются также и в квартирах. Разумеется, при установке и использовании таких станций нужно хотя бы на уровне пользователя разбираться в их технических характеристиках, представлять себе устройство этих агрегатов и принципы их работы.

Одними из главных элементов системы являются датчики регулировки. С их помощью система осуществляет включение и выключение, от них зависит правильная работа системы, поэтому выбор датчиков – это важная часть работы при устройстве всего комплекса оборудования. Ведь если неправильно выбран диапазон, при установлении которого датчик должен работать, система не справится со своей задачей и не сможет бесперебойно функционировать.

Если выставить слишком широкий диапазон, насосу придется часто реагировать на перепады, и датчик давления будет постоянно срабатывать. И, наоборот, если выставить небольшой уровень диапазона, насос будет включаться очень часто, что в итоге приведет к его поломке.

Как правило, все необходимые установки настраиваются еще до продажи агрегата покупателю. Но если вдруг выяснится, что это не так (или хозяин захочет усовершенствовать настройки исходя из собственных представлений о надлежащей работе), то в любой момент можно своими силами справиться с этим вопросом. Главное – это понимать, что любые действия с датчиком воды приводят к определенным последствиям в работе всего насосного комплекса. Эти действия могут как улучшить и оптимизировать водоснабжение, так и испортить его.

Поэтому крайне важно перед началом работы изучить все инструкции, которые поставляются вместе с оборудованием.

Датчик давления воды, который еще иногда называют реле давления или контроллер давления – это крайне важное устройство. От него зависит успешная работа всей насосной станции. Как говорилось выше, от этого небольшого агрегата зависит такая важная функция, как автоматическое поддержание нужного давления воды в системе, даже минимального. Правильно выставленный диапазон давления позволит насосу работать в оптимальном режиме, избегая перегревов и сохраняя его в отличном состоянии на долгие годы эксплуатации.

Датчик давления воды подходит как для колодцев, так и для скважинного устройства. Благодаря ему происходит подача холодной и горячей воды, например, для стиральной машины.

Итак, датчик давления воды обеспечивает оптимальную частоту срабатывания насоса. Но теперь нужно разобраться, какие бывают датчики, что у этих видов общего и чем они отличаются друг от друга. Прежде всего, датчики давления подразделяются на два типа: механические (электромеханические) и электронные.

И у тех, и у других главный рабочий орган – это мембрана, выполняющая роль одной из перегородок их внутреннего резервуара, в который подается вода. Под напором, создаваемым водой, мембрана отклоняется и оказывает воздействие на другие элементы датчика, в результате чего и происходит его срабатывание. Этими элементами в механических контроллерах являются контактами, которые, смыкаясь или размыкаясь, действуют на срабатывание насоса – включают или выключают его соответственно. Именно поэтому механические датчики часто также называют контактными.

Конструкция механического датчика состоит из:

мембраны;
контактной группы;
пружин разного размера, с помощью которого производится выставление диапазона рабочего давления;
и, наконец, патрубка для соединения агрегата с трубопроводом.

Пружин в комплекте две, они имеют разный диаметр. Одна определяет уровень давления воды, при котором реле сработает и отключит насос. Вторая пружина отвечает за нижний уровень диапазона, а конкретнее за тот диапазон значений, при выходе из которого произойдет срабатывание контроллера и запуск насоса. Механические датчики сконструированы так, что есть возможность регулировать сжатие и той и другой пружины: если сильнее сжать меньшую из них, то разность давлений между уровнями срабатывания увеличится.

Что касается электронного реле давления, то оно работает несколько по другому принципу, нежели механическое. При колебаниях мембраны образовывается электрический аналоговый сигнал. Этот сигнал усиливается, подвергается оцифровке и направляется в автоматический блок управления системы.

Советы по выбору

Механические реле есть простые, недорогие и очень популярные. Как правило, они сделаны отечественными производителями. Модели иностранных компаний и дороже, и оснащены большим количеством приспособлений. В них есть шкала для регулировки, встроенный манометр и другие полезные устройства.

Механические реле имеют огромную популярность у владельцев загородных домов. Это можно объяснить следующими факторами:

эти устройства довольно простые по конструкции, что обусловливает надежность их работы;
их огромным преимуществом является независимость от электроснабжения – и не нужна отдельная розетка для подключения;
цена на такое изделие будет значительно ниже, чем на электронные аналоги.

Чаще всего механические датчики находят применение в бытовых системах водоснабжения и отопления.

Что касается электронных датчиков давления, то эти агрегаты очень чутко реагируют на любые, даже малейшие колебания и отклонения от заданных параметров, предусмотрена и защита от сухого хода. На рынке представлены также модели, для которых предусмотрен автоматический пуск системы после аварийного выключения. Такие системы даже уведомляют владельца о неполадках, отправляя ему на мобильный телефон предупреждения. Имеется и масса других полезных дополнительных функций.

Можно сгруппировать датчики давления по признакам их полезных функций и стоимости. Следует выделить такие три основные группы, как:

простой контроллер давления;
дополнительное реле защиты от сухого хода (поставляется в паре с обычным контроллером);
сложный датчик давления (дорогостоящий прибор с манометром и массой функций).

Очевидно, что дорогие электронные реле устроены не сложнее механических, но и задачи, с которыми справляются эти приборы, намного обширнее. Так, электронные датчики имеют дополнительный регулятор, предотвращающий резкие колебания давления воды в системе. В результате этого обеспечивается равномерность напора воды независимо от того, включен или отключен насос в данный момент. Такие контроллеры обычно устанавливаются вместе с гидроаккумуляторами. Это устройство контролирует непрерывное измерение давления в системе и сравнение полученных показаний с заданными.

Таким образом, выбор устройства определяется, прежде всего, исходя из поставленных перед системой водоснабжения задач. Если комплекс нужен для обеспечения подачи воды, например, на даче или в небольшом деревенском домике, то нет нужды тратить деньги на приобретение сложной и дорогой системы. Лучше купить простые механические датчики отечественного производства. Если же речь идет о масштабном загородном доме и обеспечении жизнедеятельности, например, большой семьи с детьми, то, очевидно, стоит все же пойти на более существенные траты и приобрести солидное импортное оборудование с большим ресурсом и производительностью.

Монтаж

Как уже было сказано, качественные контроллеры давления воды в системе водоснабжения являются абсолютно необходимыми устройствами. Благодаря этим маленьким приборам весь комплекс оборудования работает в надлежащем режиме и дольше сохраняет высокую функциональность и производительность. Тем не менее датчики время от времени нуждаются в замене.

Естественно, производитель и продавцы в первую очередь посоветуют обратиться в специализированные центры технического обслуживания, чтобы доверить вопрос техобслуживания системы профессионалам. Но по ряду причин (и одна из них – стоимость таких услуг) хозяева в некоторых случаях предпочитают производить и монтаж, и замену датчиков своими силами. Действительно, если человек не новичок в технических работах, операция по замене датчика не составит для него особого труда.

Конечно, перед началом работы необходимо внимательно ознакомиться с подробной инструкцией по монтажу, которую производитель прилагает к каждому поставляемому устройству.

Устройство

Итак, еще несколько слов об устройстве, которое необходимо отрегулировать своими руками. Реле давления – это компактный агрегат, управляющий работой всей насосной станцией. Он производит измерение давления воды в системе и на основе этой информации запускает или останавливает насос: как только давление понижается, насос срабатывает и гидроаккумулятор наполняется водой. Когда давление поднимается до максимума, насос выключается. Как только уровень воды падает, снижается и давление, агрегат включается и цикл повторяется сначала.

Чтобы установить датчик в систему, нужно проделать два главных этапа работы: сначала подключить его к системе водоснабжения, а потом к электрическому питанию. После этого провести регулировку и можно запускать систему, чтобы пользоваться бесперебойным водоснабжением.

Схема подключения

Подключение датчика к водопроводу заключается в соединении прибора с водопроводной системой. Для этого у контроллера есть специальная гайка, которая имеет жесткое крепление на датчике, поэтому для установки придется вращать всё устройство. Кстати, современные модели насосов имеют специальное штатное место для установки реле. Если же такого гнезда нет, можно взять обычную латунную «ёлочку» – это дюймовый тройник, с помощью которого помимо реле можно будет подсоединить и манометр, и гидроаккумулятор. Важное место в схеме подключения имеет расположение гнезда для контроллера.

Бывают ситуации, при которых трубы или компоненты самого насоса затрудняют установку датчика, в этом случае придется позаботиться об удлинителе.

Кроме того, для подключения к водопроводу обязательно необходимо уплотнить резьбовое соединение (часто это делается при помощи льна или специальной нити). Для начинающих мастеров этот процесс может представлять затруднения. Очередным этапом монтажа является подключение системы к электропитанию. Для этого на реле есть две группы контактов, которые обычно замкнуты, но при максимальном показателе размыкаются. Расположение этих контактов всегда указано в инструкции по монтажу. Необходимо присоединить жилы провода к свободным контактам попарно, после чего провод заземления и специальный винт на корпусе контроллера должны быть соединены друг с другом. После этого с помощью провода датчик соединяют с насосом.

По окончании этих действий необходимо проверить функционирование системы.

О том, как подключить реле давления к насосной станции вы можете узнать, посмотрев видео немного ниже.

Датчик давления воды в системе водоснабжения: назначение, принцип работы, регулировка

Трудно представить работу индивидуальной системы водоснабжения без элементов автоматики — при их отсутствии насос непрерывно качал бы воду, и пришлось включать и отключать его вручную при наполнении магистрали. Автоматические приборы управления режимами работы электронасосного оборудования реагируют на физические параметры находящийся в магистрали жидкости или ее отсутствие, наиболее используемым из них является датчик давления воды в системе водоснабжения.

Прибор, реагирующий на давление, устанавливают в индивидуальную водоподающую систему с погружным электронасосом или поверхностной насосной станцией, в сложных блоках автоматического управления устройство вмонтировано в модуль вместе другими приборами. При установке реле давления своими руками в водопроводную магистраль важно знать правила его подключения и настройки, позволяющие задавать пороги срабатывания и отключения электронасосов при водоподаче.

Рис. 1 Реле давления для систем водоснабжения — разновидности

Что такое датчик давления

Датчик в основном размещают в насосной станции или в трубопроводе при использовании погружного электронасоса, устройство представляет собой небольшую деталь прямоугольной формы с выходным резьбовым штуцером для подключения к переходным фитингам и клеммами для подсоединения электрических проводов. Под пластмассовой крышкой размещаются элементы управления, контактная группа и регулировочные винты, с помощью которых производится настройка прибора.

Назначение

Электрические насосы в системе водоснабжения подают воду потребителю с определенным объемом и напором, при этом часть давления уходит на преодоление гидравлического сопротивления линии при перемещени потока на заданную высоту и расстояние, а остаток обеспечивает комфортный напор во внутридомовой магистрали.

Давление во внутренней системе необходимо для нормального функционирования санитарно-технических приборов, бытовой техники (стиральных и посудомоечных машин), смесительной арматуры на кухнях, в душевых кабинах и ванных комнатах. Чем больше протяженность внутридомовой линии и выше этажность дома, тем более высокий напор требуется на ее входе.

Рис. 2 Внешний вид и подключение насосной станции с реле давления к водозаборной системе

Чтобы получить необходимое значение, электронасос должен работать такой период времени, чтобы наполнить гидробак и магистраль с необходимым давлением, после чего отключиться. Именно реле давления управляет порогами срабатывания насоса за счет замыкания и размыкания цепи его питания, данная функция реализуется последовательным подключением одного из проводов питающего электрического кабеля к входным и выходным клеммам на корпусе датчика.

Многие схемы отопления имеют в своем составе циркуляционные насосы, повышающие давление и направляющие теплоноситель по контурам теплых полов и радиаторов отопления. При возникновении экстренных случаев, связанных с засором или забиванием трубопровода, электронасос будет работать в непрерывном режиме, повышая давление в системе – в результате может произойти повреждение трубопровода и оборудования. Избежать подобных ситуаций можно установкой реле, размыкающим цепь электропитания циркуляционной помпы при повышенных гидравлических нагрузках на магистраль.

Использование реле эффективно и в коммунальной сфере, где его устанавливают в трубопроводы водопроводных, отопительных и канализационных магистралей для автоматизации работы оборудования.

Рис. 3 Датчик давления воды в системе водоснабжения, манометр и гидроаккумулятор в составе водозаборной станции

Принцип работы

Рассмотрим датчик напора РМ, установленный в индивидуальный водопровод, он функционирует следующим образом:

Создаваемое насосом колодца или скважины давление способствует наполнению магистрали водой, которая давит на резиновую мембрану, расположенную за штуцером реле давления.

Внутри устройства на эластичной мембране размещена тарелка с заостренными конусными выступами по краям, при перемещении мембраны под давлением вглубь прибора происходит одновременный сдвиг тарелки и ее наконечники давят на пластину, размыкающую электрические контакты внутри корпуса.

Так как к контактам подключен один или два провода кабеля питания электронасоса, происходит размыкание цепи, и подача питания на электродвигатель прекращается, прибор останавливает свою работу.

Максимальный порог срабатывания, при котором включается и выключается насос, устанавливается внутренними пружинами, давящими на замыкающую электрические контакты пластину в направлении движения мембраны. Таким образом, гайкой большой пружины регулируется усилие, с которым должна переместиться эластичная мембрана для разъединения электрических контактов, и соответственно давление для разрыва цепи питания.

При бытовом использовании воды давление в трубопроводе падает, мембрана реле возвращается в исходное положение, ослабляя нажим на пластину, и контакты внутри прибора замыкаются — электронасос начинает функционировать и закачивать воду в магистраль.

Рис. 4 датчик давления воды в системе водоснабжения РМ в разобранном виде

Устройство и конструктивные особенности

Датчик давления устанавливается как отдельный прибор в большинстве систем автоматического регулирования, также он входит в состав блоков управления насосным оборудованием 2 и 3 поколений, в которых в одном корпусе размещается вся автоматика.

Простой недорогой механический прибор содержит следующие элементы:

Корпус с расположенным в основании штуцером стандартным диаметром 1/4 дюйма или 8 мм. для подсоединения к водопроводу, и съемной крышкой, предохраняющей его механические детали, электрические клеммы и подстроечные винты от повреждений и проникновения влаги.
Диафрагму с внутренними пластинами и пружинящими контактами, коммутирующими электрическую цепь.
Регулировочные большой и малый винты с пружинами, определяющими верхнюю границу напора, размыкающего контакты, и разницу (дельту) между порогами включения и отключения прибора.
Клеммные колодки для подсоединения контактов насоса (обозначаются M1, M2), электрических (L1 и L2) и заземляющих проводов с винтовыми фиксаторами.

Рис. 5 Схема реле на примере модели РД 2

Какие модели датчиков бывают

Различают механические и электронные модификации датчиков, для бытового водоснабжения c использованием погружных электронасосов и насосных станций бюджетной и средней ценовой категории в основном применяют механические модели этого прибора. Они отличаются высокой надежностью, простотой конструктивного исполнения, удобством монтажа и регулировки.

Использование дорогих электронных датчиков давления в обычных водозаборных системах только для размыкания контактов не имеет смысла, электроника рассчитана для плавного регулирования режимов работы насосного оборудования.

Рис. 6 Приборы автоматического управления со встроенными датчиками

Электронные датчики воды

Электронные датчики гидравлического давления применяется в автоматике управления насосным оборудованием 3-го поколения с частотным преобразователем, они входят в состав электронных контроллеров, состоящих из одного малогабаритного блока.

Электронное устройство заменяет все дискретные элементы системы автоматики — реле сухого хода и давления, манометр, гидроаккумулятор большого объема, обеспечивает плавный запуск электродвигателя и электронную регулировку скорости вращения вала насосного электродвигателя. В данном устройстве с электронного датчика снимается аналоговый сигнал, величина напряжения которого зависит от напора, далее он преобразуется в электронной управляющей схеме в широтно-импульсное модулированное напряжение, подаваемое на обмотку электродвигателя насоса.

В зависимости от частоты модуляции изменяется скорость вращения вала и соответственно рабочего колеса электронасоса — это поддерживает в трубах постоянный напор в любой ситуации, то есть при водопотреблении электронасос всасывает воду со скоростью, компенсирующей расход.

В быту широко известны и используются специальные блоки частотного управления SU 301 от Grundfos, работающие в паре с погружными электронасосами серии SQ, другие известные модели и производители — Active Driver (DAB), Sirio Entry (Italtecnica).

Рис. 7 Подключение датчика к водопроводу и электрической сети

Как подключить датчик давления к водопроводу и электропитанию

Приспособление (РД, РМ) вкручивается в переходник при помощи накидной гайки (резьбовое соединение типа американка) — это позволяет при подсоединении оставлять корпус в неподвижном положении, не вращая его вокруг своей оси. В таком приборе резиновая прокладка под накидной гайкой обеспечивает герметичность соединения, но бывают и другие разновидности приборов с неподвижным штуцером, имеющем наружную или внутреннюю резьбу без прокладок. В этом случае для герметизации используют льняное волокно или специальную нить для гидроизоляции фитингов сантехнической арматуры, вариант установки уплотнителя из популярной ФУМ ленты не слишком эффективен — она часто прорезается острой резьбой.

Подключение прибора к электрическому напряжению переменного тока в 220 вольт не вызывает особых трудностей — два конца одного из проводов питания электронасоса подключаются к клеммам М1 и М2 и фиксируются винтами, если в электропитании присутствует заземляющая жила, она присоединяется к колодке, расположенный в нижней части корпуса, с помощью прижимной пластины и винта.

Рис. 8 Реле в автоматике погружного насоса – схема подключения через пятивходовой фитинг

Датчик давления воды в системе водоснабжения — схема подключения

Для автоматического включения или отключения водозаборной станции реле обычно устанавливают на входе гидроаккумулятора, применяя пятивходовой штуцер, к которому также подключаются манометр, линия от электронасоса и внутренний домашний трубопровод.

В отличие от поверхностной насосной станции, при использовании погружного электронасоса необходима установка реле сухого хода, для которого нет места на стандартном пятивходовом фитинге. Для подключения прибора используют дополнительный трехвходовой или четырехвходовой переходник, подключаемый в линию последовательно с другими приборами.

Регулировка и настройка

В бытовом использовании потребитель часто отдает предпочтение недорогим и надежным моделям отечественного производства — датчикам серии РД-5, РМ-5, и их различным модификациям, чтобы выбранный прибор работал корректно, необходима его правильная настройка к параметрам линии. Заводские установки значений включения-отключения реле и соответственно порогов срабатывания насоса указанных устройств составляют 1,4 — 2,8 бар.

Рис. 9 Датчик давления воды в системе водоснабжения — технические характеристики

Если внутренняя магистраль имеет большую протяженность или трубопровод расположен в здании высокой этажности, нужно настроить заново верхнюю и нижнюю границы срабатывания реле. При необходимости проведения регулировочных операций контрольно-измерительным прибором служит встроенный манометр, по которому фиксируют показания, операции по настройке проводят в следующей последовательности:

Отключают электронасос от электрической сети, снимают верхнюю крышку прибора для получения доступа к двум регулировочным подпружиненным винтам, наибольшая пружина отвечает за верхний порог срабатывания, а маленькой можно отрегулировать разницу между пределами. Вращением гайки над большой пружиной добиваются изменения верхнего порога давления — поворотом по часовой стрелке повышают верхний предел срабатывания, вращением в обратном направлении при ослаблении пружины снижают предел.
При регулировке с помощью большой пружины делают несколько оборотов гайки на большом винте в нужную сторону, после чего включают электронасос и фиксируют на манометре момент его отключения.
Если показания не соответствуют требуемым, спускают воду из внутреннего водопровода и дожидаются повторного включения электронасоса — он при достижении минимального напорного порога запускается реле.
Операцию периодически повторяют, пока давление отключения электронасоса не примет нужное значение по показаниям стрелки манометра.
После настройки верхнего порога приступают к регулированию минимально допустимого нижнего предела, при этом следует иметь ввиду, что разница между пограничными уровнями срабатывания должна составлять не менее 1,5 бар.
Вращением гайки на малом винте в ту или иную сторону можно установить дельту, после подстройки из наполненной магистрали сливают воду и по показаниям манометра фиксируют момент, когда реле включит насос. Если требуемая нижняя граница не достигнута, подстройку и слив воды повторяют несколько раз, пока не будет достигнута искомая разница не менее, чем 1,5 бар.

Следует отметить, что чем больше разница между порогами, тем реже происходит включение насоса, а когда насос работает в таком режиме, срок его эксплуатации и другого автоматического оборудования возрастает.

Рис. 10 Настройка и регулировка датчика давления воды

Реле давления воды в системе водоснабжения

Водоснабжение

Для чего используется

Реле давления — это специальное устройство, которое автоматически включает или отключает насос (насосную станцию) если увеличивается или уменьшается давление, в системе водоснабжения.

Активируется при достижении верхнего или нижнего предела рабочего давления. Когда давление достигнет нижнего порога включает насос, после достижения верхнего, насос отключает. Также имеется возможность, регулировать уровень давления, уменьшать или увеличивать его.

Более продвинутые и дорогие модели имеют дополнительные функции, такие как собственный манометр, различные индикаторы, соединения для дополнительных насосов, и контроль температуры.

Устройство и принцип работы

Основным рабочим механизмом является подвижная группа пружин.
Пружины в приборе, применяются для настройки . Пружина большого размера отвечает за настройку нижнего предела включения и включает насос. А меньшая рядом с ней — верхнего предела и отключения насоса.

Без такой автоматизации насосная система должна включаться и выключатся вручную.

В исходном положении большая пружина создаёт давление на пластину, контакты, питающие насос, замыкаются и насос включается.

При достижении верхнего порога, давление, создаваемое малой пружиной и мембраной, поднимает пластину и размыкает контур. Насос отключается.
Дальше идет расход воды. В следствие чего падает давление, и мембрана начинает сжиматься. Пластина замыкает контакты, подающие электропитание на насос. Прокачка начинается с нового цикла.

Виды реле.

Существуют два типа реле давления для водопровода: механические и электронные.

В большинстве случаев используются механические реле, если точнее электро-механические, которые более надежны и ниже по стоимости.

Механические

Механическое реле состоит из группы контактов, расположенных на металлической пластине. Также здесь располагаются пружины для настройки и регулировки реле.

В нижней части находятся мембрана и поршень. Вся конструкция датчика настолько проста, что при самостоятельном демонтаже и анализе повреждений не должно возникнуть никаких серьезных проблем.

Регулируется механическое реле давления натяжением пружины

Электронные

Эти модели более точны чем механические. Они оснащены датчиком холостого хода, который останавливает насос, когда перестаёт поступать вода.
Электронные реле, дороже своих электромеханических аналогов, но они вполне оправдывают свою стоимость.

Эти устройства легче настроить, а предельные значения можно отрегулировать более точно.
Обычно оснащены небольшим гидравлическим баком объемом всего 400 мл. Который защищает систему от возможности гидроудара.

Если вы применяете дорогие высококачественные насосы для своих скважин, имеет смысл вложить средства в хорошее электронное реле.
Эти модели надежны и долговечны. Однако они чувствительны к качеству воды в системе водоснабжения. Следует позаботиться об установке хороших фильтров для очистки воды.

Поскольку пружины для регулировки отсутствуют, нет необходимости периодически регулировать систему. Некоторые модели запускаются с задержкой 10-15 секунд после первого подключения к сети. Это не неисправность, а просто настройка оборудования.

Электронное реле

После этого насос может останавливаться с задержкой примерно на 5-15 секунд. Это делается для того, чтобы уменьшить частоту остановок насоса, если давление снова повысится в течение этого короткого времени. Электронная модель может применятся в сочетании с насосной станцией, которая уже оснащена реле давления.

Настройка облегчается, если к гидроаккумулятору подключено электронное реле. Нижний предел срабатывания устанавливается на реле и должен быть немного выше, чем те же данные в характеристике насоса. Исходя из мощности насоса, подача воды прекращается, когда достигнуто максимальное давление в системе.

Электронное реле обычно ставится между насосом и первой точкой отбора в системе. Проверьте направление потока воды, указанное стрелкой.

Установка и подключение

Перед тем ка выбрать место подключения, необходимо учесть при каких условиях может применятся реде давления, так как некоторые рекомендуется использовать в отапливаемых помещениях.

Монтаж должен производиться только специалистом или, по крайней мере, человеком, который знает принцип работы и правила установки таких устройств. Установку (и последующую регулировку реле давления воды для насоса) следует выполнять в точном соответствии с прилагаемой инструкцией.

К электросети

В последние годы стало обычным делом подключать наиболее важные приборы потребления электроэнергии отдельным кабелем. Лучше всего использовать электрический кабель с сечением 2,5 мм кв. Естественно, для таких линий требуется устройство защитного отключения (УЗО) или отдельный выключатель (автомат).

Поскольку именно насос потребляет большую часть электроэнергии, электрический кабель подбирают в соответствии, мощности электродвигателя. Так как вода является проводником электрического тока, необходимо сделать заземление.

Как подключить реле к электросети
Электропроводка прокладывается через отверстия в корпусе. Эти отверстия обеспечивают герметичный вход, который защищает места соединения от влаги. На колодке с клемами под крышкой имеется три вида контактов

Соединение производится стандартным способом: провод зачищается от оболочки, затем вставляется в разъем, который фиксируется зажимными винтами. Потяните за конец провода, чтобы убедиться, что он надежно закреплен.

К водопроводу

Реле давления должно быть установлено как можно ближе к гидроаккумулятору.
Монтаж обычно осуществляется с помощью фитингов и установки кранов. Хороший вариант фитинг с пятью выходами (штуцер 5-ти выводной). Если требуется ремонт или замена реле давления, краном перекрывается вода. Затем все можно легко снять, открутив гайки.

Пошаговое описание монтажа
Берем 5-выводной штуцер

Трубы присоединяются к выходам фитинга:

первый выход – подача воды в дом,
второй — к насосу.
Самый большой выход, для гидроаккумулятора
Еще один для измерения давления, нужно установить манометр
Реле, чаще всего, оснащено накидной гайкой. Накидываем гайку и закручиваем.

Важно! Подсоединение и регулировку реле давления следует делать согласно инструкции. Также рекомендуется поставить фильтр для воды.

Настройка

Так для чего нужна настройка реле давления воды для насоса? Если насосная станция собрана из отдельных устройств (насос, гидроаккумулятор и т.д.) , самостоятельно или с помощью специалиста, надо отрегулировать реле давления.
Готовые насосные агрегаты поставляются уже настроенными, поэтому часто предполагается, что они готовы к работе. На самом деле, это не всегда так.

Перед тем как включить или настроить реле давления внимательно прочитайте технические данные, предоставленные производителем, чтобы определить допустимые пределы давления.
У каждого водопровода свои характеристики. И потребности людей, живущих в доме, тоже разные.

Потребности трёхэтажного коттеджа с джакузи или гидромассажной ванной сильно отличаются от постоянного давления дома, где есть только душевая кабина, кухонная раковина и унитаз. Заводские настройки не всегда соответствуют реальной ситуации.

Насосные станции обычно уже имеют установленное реле давления, но после подключения его необходимо отрегулировать в соответствии с потребностями конкретной системы водоснабжения.
Также необходимо периодически проверять и регулировать реле давления.

Метод регулировки оборудования практически идентичен методу его настройки.

Рассмотрим поэтапную регулировку реле для насосной станции.Чтобы правильно настроить, реле давления воды, нужно следовать простому алгоритму.

Надо наполнить систему, до тех пор, пока манометр не покажет значение, которое требуется.
Далее следует отключить насос или насосную станцию
Нужно снять корпус, чтобы получить доступ к регулировочным пружинам.
Начните осторожно поворачивать маленькую гайку. В определенный момент механизм будет приведен в действие.
При вращении против часовой стрелки показатель давления снижается. Поворот по часовой стрелке увеличивает его.

Определение порога срабатывания.

Как у реле давления для системы водоснабжения определить пределы срабатывания?
Нижний предел давления воды в системе связан с давлением воздуха за мембранной камерой, поэтому минимальное давление воды водопроводе должно быть на 0,1-0,2 бар выше, чем давление воздуха.

Пример: давление воздуха составляет 1,3 атм, нижний предел срабатывания составляет 1,4-1,5 атм.

Этот метод продлит срок службы мембраны, но необходимо также учитывать характеристики насоса, и такие значения, как нижний предел включения, всегда должны быть ниже давления в системе водоснабжения.

Поэтому выбор таких параметров всегда взаимосвязан, и все факторы должны быть приняты во внимание.

Важно проверить давление воздуха в гидроаккумуляторе, так как оно не всегда соответствует указанному в техническом паспорте. На корпусе прибора имеется специальный выход (ниппель), к которому можно подсоединить манометр. По показателям манометра можно регулировать давление, так как нужно.

Как правило, верхний порог реле устанавливается автоматически. Реле устанавливаются на заводе таким образом, чтобы разница между нижним и верхним пределами давления соответствовала 1,4-1,6 бар. Это означает, что если нижний предельный уровень установлен в пределах 1,5 бар, то верхний предельный уровень соответствует 2,9-3,1 бар. Для получения более высокого давления воды в системе можно изменить верхний порог срабатывания. Необходимо учитывать различные нюансы.

Характеристики реле давления. Существует базовое максимальное значение для бытового использования, соответствующее 4-м атмосферам, выше которого давление не может быть увеличено.
Характеристики насоса. Обычно параметры насоса имеют фиксированный нижний и верхний предел рабочего давления воды. Чтобы насос работал эффективно в течение длительного времени, пороговые значения для включения и выключения должны быть установлены в пределах указанных значений. Мало того, рекомендуется установить пороги выключения и включения немного ниже, так, чтобы допускалось не менее 0,5 или 0,2 атм. Следует помнить, что перегрузка может пагубно сказаться на сроке эксплуатации электрооборудования.
На практике может возникнуть ряд проблем, и все настройки необходимо отрегулировать, чтобы обеспечить максимально эффективное водоснабжение.
.

Как часто настраивать реле

В идеале это следует делать раз в месяц. По возможности, его следует проводить не реже одного раза в квартал.

Небольшая разница в предельном давлении заставляет очень часто включать и выключать насос. При таком режиме работы подача воды в кран никогда не прерывается, а напор всегда примерно одинаков. Но это влияет на срок службы насосной станции.

Если диапазон большой. возможны перепады напора давление воды. Но тогда насос реже включается и, что означает меньшую нагрузку и отсутствие необходимости ремонта или замены в течение длительного времени.

Следует отметить, что разница между минимальным и максимальным давлением должна составлять не менее 1 атм.

Регулировка реле давления воды

Регулировка реле. 1. Гайка на большой пружине. 2. Гайка на маленькой пружине

Не требуется специальных знаний в области сантехники, а регулировка соответствующего реле для насоса может быть выполнена самостоятельно.
Для регулировки гидравлического переключателя необходимо

Выключите насос и слейте воду.
включите насос и когда отключится реле давления запишите показания манометра (это значение нижнего порога, устанавливается регулировкой большой пружины).
3 Откройте кран подачи воды в самой удаленной от насоса точке и запишите значение на манометре, когда насос снова заработает (это верхний предел, который можно отрегулировать с помощью небольшой пружины).
если при запуске насоса или насосной станции, напор воды слишком мал, закрутите гайку на большой пружине, чтобы увеличить давление. Если давление слишком высокое, слегка ослабьте гайку.
Маленькой пружиной устанавливается разница между верхним и нижним порогами срабатывания в диапазоне от 1,5 до 2 атмосфер.

Для завершения настройки реле давления вода снова полностью сливается из системы, а станция подключается к сети. Если все настроено правильно, вы должны быть довольны давлением в вашем водопроводе.

Регулирование выключения.

Насос останавливается и регулируется максимальное давление. Регулировка осуществляется с помощью небольшой пружины.
Важно: Малая пружина определяет не верхний предел давления, а разницу между минимальным и максимальным давлением.
Отрегулируйте маленькую пружину до достижения желаемого значения.
Во время работы следует контролировать давление, при котором реле запускается и останавливается. Если параметры не оптимальны, это означает, что давление воздуха в системе меняется, и систему необходимо заправить с помощью насоса.

Следует отметить, что чем меньше установлен нижний предел, тем больше воды может быть закачано в систему. Однако, поскольку давление воды, получаемое при эксплуатации, невелико, рекомендуется не занижать этот параметр слишком сильно.

Оптимальная настройка для остановки насоса составляет от 0,8 до 1,0 атмосфер.

Включения насоса

Если давление, при котором включается насос, ниже требуемого, необходимо увеличить давление для включения насоса. Для этого поверните гайку, которая находится на большой пружине, по часовой стрелке.

При сжатии пружины, повышается давление, при котором запускается насос.
Гайку необходимо повернуть на один полный оборот. Затем откройте кран и подождите, пока насос не включится.

Если нужное давление не достигнуто, повторите операцию.
Если необходимо снизить давление, при котором работает насос, пружину необходимо ослабить. Гайку следует повернуть против часовой стрелки.

Датчик давления воды в системе водоснабжения: специфика использования и регулировки устройства