Электронное реле давления часто включает в себя небольшой гидробак, объем которого составляет всего 400 мл. Хотя это небольшое количество, его достаточно, чтобы обеспечить надежную защиту системы от потенциальных гидроударов в сети. Если в скважине установлен высококачественный насос, то стоит рассмотреть возможность инвестирования в хорошее электронное реле давления, которое обеспечит длительную и безопасную эксплуатацию.
Реле давления воды: что это, как работает + как производится его регулировка
Автоматизация функций независимого водопровода невозможна без установки датчика давления. Это чувствительное устройство моментально реагирует на колебания давления в системе, автоматически включая и отключая насосное оборудование без необходимости вмешательства владельца.
Использование автономного водопровода с автоматическими устройствами делает систему такой же удобной, как и в городских условиях. Согласитесь, это значительно упрощает жизнь.
В данном обзоре мы предоставим полную информацию о механизме работы реле давления воды, поможем вам выбрать наиболее подходящий тип устройства для интеграции в вашу независимую систему. Мы также включим подробный анализ технических нюансов различных видов датчиков.
Статья содержит ценную информацию о том, как установить и настроить реле давления. Для лучшего усвоения материала текст дополнен иллюстрациями, диаграммами и видеоматериалами.
Принцип действия и виды реле давления
Электромеханические реле давления существуют на рынке уже достаточно долго. Их конструкция несложная, что делает их надежными и простыми в использовании. Внутри устройства имеется гибкая пластина, положение которой изменяется под воздействием потока воды. Чем интенсивнее поток, тем сильнее она изгибается.
Эта пластина соединена с двумя пружинами, которые реагируют на изменения её положения. В результате этого замыкаются и размыкаются контакты двух электрических цепей, активирующихся при достижении установленных пользователем пределов давления.
Первая пружина настроена на максимальное значение давления в автономной системе, а вторая — на разницу между верхним и нижним значениями. Устройство подключается к гидроаккумулятору.
Когда давление падает до минимально установленного значения, мембрана внутри гидробака ослабевает, срабатывает контакт под второй пружиной, и насос включается. Постепенно давление увеличивается, достигает верхнего предела, после чего срабатывает контакт под первой пружиной, тем самым отключая насос.
Устройство механического реле не сложное, знакомясь с его основными компонентами, даже непрофессионал сможет выполнить подключение и настройку.
Пружины, управляющие контактами, оснащены регулировочными гайками, которые позволяют изменять степень сжатия этих пружин. Для того чтобы устройство срабатывало при более высоком давлении, пружины затягиваются сильнее, а для уменьшения необходимых показателей — наоборот, ослабляются.
Таким образом работает электромеханическое реле давления, но на рынке имеются и более современные электронные модели.
С помощью реле давления можно существенно сократить количество запусков насоса и поддерживать оптимальный напор в системе, что положительно сказывается на состоянии других ее элементов.
Электромеханические модели датчиков
Работа реле давления неразрывно связана с гидроаккумулятором, без которого включение устройства в систему водоснабжения теряет смысл. Вместо привычных электромеханических реле всё чаще применяются электронные модели и автоматические блоки с функцией защиты от «сухого хода».
При наличии риска осушения источника воды во время работы насоса, реле давления дополнительно оснастят автоматическим блоком защиты.
Тем не менее, среди электромеханических моделей имеются стрелочные устройства, которые могут использоваться исключительно с насосами. Они также уменьшают количество срабатываний оборудования и защищают от работы без потока воды внутри насосного оборудования.
Это отключение помогает защитить мотор от серьезных повреждений. Кроме того, с помощью такого реле можно поддерживать комфортный напор в системе водоснабжения.
Ключевое значение устройства — номинальное рабочее давление, которое может варьироваться в диапазоне от 1,5 до 6,0 бар.
При выборе подходящего реле важно обратить внимание на следующие показатели:
- размеры резьбы для подключения;
- уровень защиты от влаги и пыли;
- габариты и масса устройства;
- напряжение контактов;
- номинальные параметры тока;
- тип датчика и другие технические характеристики.
Принцип работы реле защиты от сухого хода
Реле защиты от сухого хода представляет собой прибор, контролирующий уровень давления внутри водопровода. При снижении давления до слишком низкого уровня происходит мгновенная остановка насоса путем размыкания питающей электрической цепи.
Конструкция защитного устройства включает:
- Мембрана. Эту функцию выполняет стенка внутренней камеры реле.
- Контакты. Они замыкают или размыкают сеть питания насосного двигателя.
- Пружина. Уровень её сжатия задает границу срабатывания предохранителя (фабричные настройки обычно варьируются в пределах 0,1–0,6 атм.).
В большинстве случаев реле подключается к поверхности земли (влажное место). Тем не менее, на рынке можно также найти устройства в герметичном корпусе, которые устанавливаются совместно с насосом в скважине.
Реле защиты от сухого хода действует по следующим принципам:
- При нормальном давлении в системе мембрана изгибается и замыкает контакты, что позволяет электрическому току беспрепятственно проходить по цепи и обеспечивать нормальный режим работы насоса.
- При снижении напора воды, или полного прекращения её подачи, мембрана выпрямляется, размыкая электрическую цепь. Как следствие — насосная установка останавливается немедленно. Возобновить её работу возможно лишь вручную, предварительно заполнив прибор водой.
Датчики давления обладают более широким диапазоном работы. Они могут реагировать на понижение давления от 1 бара и чаще всего используются в бытовых насосах для центральных трубопроводов (например, в системах тушения пожаров и подачи воды).
Для защиты от холостой работы насоса также были разработаны несколько других устройств:
- Поплавок. Это надежное решение для предотвращения сухого хода, особенно когда вода перекачивается из другого источника. В этом случае контролируется уровень воды внутри емкости. Одни из разновидностей поплавков реагируют только на уровень заполнения: размыкание контактов и остановка насоса происходят только после достижения установленного уровня наполненности. На самом деле, такое устройство больше защищает от перелива, чем от холостого хода. Более подходящим вариантом будут поплавки, отслеживающие уровень опорожнения. В этом случае размыкание контакта происходит, когда уровень воды в емкости или колодце опускается ниже определенной отметки, что определяется по месту установки поплавка. Недостатком такого решения является то, что не всегда скважина или трубопровод позволяют установить этот датчик.
- Реле уровня. Эта более современная модификация устройств, реагирующих на уровень воды — электронные датчики. Их устанавливают на стенки скважины или колодца на нескольких уровнях. Когда уровень воды падает ниже контрольного устройства, находящегося сразу над насосом, оно отправляет команду на его отключение. После восстановления уровня воды насос автоматически запускается. Эти устройства, контролирующие уровень воды, отличаются высокой надежностью и часто применяются для откачки воды из емкостей. Установка самого реле уровня осуществляется внутри помещения.
Как выбрать реле защиты от сухого хода
Определение наилучшего типа защиты от сухого хода зависит от характеристик аппаратуры и специфики колодца или скважины. На рынке представлены системы, адаптированные под конкретные условия установки насоса — это может быть колодец, центральная магистраль, скважины различной глубины. Кроме того, важными факторами выступают производительность источника и мощность насоса. Значительное влияние на выбор защиты оказывают условия эксплуатации, такие как диаметр шахты, место установки и технические параметры насоса.
Разные модели реле для контроля работы насоса могут ориентироваться на различные параметры — силу потока воды, уровень или давление. При наличии достаточного напора, насос включается. Если же давление недостаточно или уходит ниже установленного лимита, система отключается. Необходимо учитывать, что в случае, когда ориентиром служит давление, могут возникнуть ситуации ложного срабатывания: например, когда вода после закачивания сразу расходуется потребителем, и давление не успевает подняться до нужных значений. В таких случаях реле может отключить оборудование, хотя проблем с водозабором нет. Поэтому, выбирая датчик, учтите максимально возможное давление, которое может развивать насос.
Знание недостатков некоторых из вышеперечисленных моделей облегчит выбор подходящей защиты:
- По давлению. Есть ситуации, когда давление в системе создается не водой, а сжатым воздухом. В таких условиях насос продолжает работать вхолостую до момента, пока давление не достигнет установленного порога.
- Контакт с водой. Эти модели разрабатываются для определения наличия воды в системе. Однако, если задвижка на линии насоса закрыта, он будет работать вхолостую, даже если система заполнена водой. Поэтому желательно, чтобы на линии насоса вообще не было кранов. Если же они необходимы для технического обслуживания насоса, стоит рассмотреть возможность использования реле протока.
- По току потребления. Основной принцип этих моделей основан на увеличенном потреблении электроэнергии насосом во время работы вхолостую. Однако такие устройства имеют высокую цену, и иногда даже профессиональные сантехники сталкиваются с трудностями в их настройке.
- Реле протока. Эти устройства могут оказаться неэффективными, когда насос сам создает давление в системе.
Чтобы реле защиты от сухого хода функционировало корректно, рекомендуется подключить гидроаккумулятор к системе водоснабжения (объем не критичен). В случае, если насос устанавливается в глубокой скважине с хорошим дебитом и стабильным уровнем воды или если его использует опытный пользователь, необходимость в использовании реле защиты может быть исключена.
Случай второй. Насос включается нормально, на нужном давлении, но не выключается.
- Даем насосу поработать. Следим за работой манометра. Давление не должно расти бесконечно. Оно должно остановиться на определенном предельном уровне, который не превышает допустимого значения — например, 3.8 атмосфер (бар).
- Выключаем насос и немного сливаем давление (открывая кран), понизывая его до нужного значения отключения. Например, до 3.2 атмосфер (бар). При этом это давление должно быть выше давления включения (например, если давление включения у нас составляет 2 атмосферы).
- ОТКРУЧИВАЕМ МАЛУЮ пружину до тех пор, пока реле не перещелкнется.
- Переходим к регулировке давления отключения и дальнейшей тонкой настройке в соответствии с последовательностью действий из первого случая.
- Выключаем насос. Открываем краны, позволяя воде вытечь. Реле при этом по-прежнему не включилось?
- Это может означать, что реле неисправно. В таком случае его необходимо заменить.
Случай четвертый. Реле полностью разрегулировано. Мы не знаем ни давления включения, ни давления отключения. Пружины полностью раскручены или полностью закручены, и мы уже ничего не можем сообразить.
- Раскручиваем малую и большую пружины. Но не до конца! Просто откручиваем их значительно. Гайку, которая удерживает каждую из пружин, не снимаем.
- Устанавливаем давление в системе на требуемое значение включения (например, 1.5 атмосферы). Для этого накачиваем систему, выключаем насос из электросети и сливаем воду до нужного давления по манометру.
- ЗАКРУЧИВАЕМ БОЛЬШУЮ пружину до тех пор, пока реле не выключится. Таким образом, мы установили давление ВКЛЮЧЕНИЯ насоса на уровне 1.5 атмосфер. Если давление понизится ниже этого значения, реле должно активироваться.
- Закручиваем большую пружину, чтобы она имела лишь небольшую натяжку. Мы просто выбираем слабину.
- Далее переходим к инструкции из второго случая. Выполняем её от первого до последнего пункта.
Надеемся, что материал будет полезным.
Дмитрий Белкин
Похожие материалы — отбираем по ключевым словам
Дата изменения: Статья не подвергалась изменению. Вы читаете первое издание.
Комментарии (97)
Сожалею! Во вводной части статьи имеется специальная оговорка для случаев пятого, шестого и далее:
В этой инструкции не рассматривается процесс сборки станции и заполнения её водой. Мы предполагаем, что установка выполнена корректно и работает должным образом. Необходимо только настроить реле.
Здравствуйте! Если пружина, поддерживающая контакт, сгнила, подскажите, как она установлена в реле давления (как выглядит), чтобы я мог заменить её, не покупая всё реле целиком.
В реле имеется три пружины. Две из них обычные, витые (они видны на фотографиях), а одна имеет сложную форму, V-образную. Найти такую вам может быть сложно. Я не совсем понимаю, что подразумевается под пружиной, поддерживающей контакт; так как в реле есть несколько электрических контактов, и я на самом деле не вижу отдельной пружины для каждого контакта. Возможно, вы имеете в виду какой-то другой контакт? Тогда становится еще более непонятно. Я обновил статью о конструкции реле давления и добавил изображение третьей пружины. Пожалуйста, смотрите по ссылке.
Огромное спасибо, Дмитрий, за ответ и фотографию, мне как раз нужна была эта V-образная пружина. Я загнул из стальной проволоки, установил — и она пока работает)))
Не могу уменьшить давление отключения насоса. Я откручиваю малую пружину почти до конца, но давление отключения всё равно не уменьшается. Реле новое.
Уважаемый Александр! Малая пружина не задает давление отключения! Она лишь устанавливает разницу между включением и отключением. Например, при полностью ослабленной малой пружине дельта равна нулю, и давление включения совпадает с давлением отключения. Если мы натянем малую пружину, дельта станет больше нуля, и давление отключения будет выше давления включения. Если мы укажем дельту (малой пружиной) равной половине атмосферы, тогда, если давление включения будет полторы атмосферы, насос должен выключиться при двух атмосферах. После этого мы закрутим немного большую пружину, а малую оставим нетронутой. Таким образом, давление включения увеличится до двух атмосфер, а давление отключения составит две с половиной атмосферы. Проверьте, пожалуйста, какой уровень давления показывает ваш манометр. Если это давление больше полутора атмосфер, тогда убедитесь, что БОЛЬШАЯ пружина не закручена слишком сильно. Попробуйте завернуть БОЛЬШУЮ пружину прямо когда насос работает! Я надеюсь, он в конечном итоге остановится. Не ослабляйте пружины полностью! Обе! Это необходимо для правильной работы реле. Если одна или обе пружины будут полностью раслаблены, вы не сможете настроить реле, и вполне можете вывести насос из строя. Если мотор работает, а манометр не фиксирует увеличение давления, необходимо искать утечку или неисправность в водопроводе, а не в реле.
Устройства контроля протока воды
В любых ситуациях, которые приводят к «сухому ходу» насоса, поток воды либо недостаточен, либо отсутствует совсем. Существуют устройства, позволяющие отслеживать такие состояния — реле и контроллеры протока воды. Реле или датчики протока — это электромеханические устройства, в то время как контроллеры относятся к категории электронных.
Реле (датчики) протока
Датчики потока бывают двух видов — лепестковые и турбинные. Лепестковые датчики имеют гибкую пластину, находящуюся внутри трубопровода. При отсутствии потока воды пластины отклоняются от нормального положения, срабатывают контакты, отключающие питание насоса.
Так выглядят лепестковые датчики протока
Устройство лепесткового датчика
Устройство турбинного датчика протока воды
Датчик протока воды для водопровода
Виды и параметры датчиков протока воды для насоса
Турбинные датчики потока имеют более сложное устройство. Основа этих датчиков — небольшая турбина с электромагнитом в роторе. При наличии потока воды или газа эта турбина начинает вращаться, создавая электромагнитное поле, которое преобразуется в импульсы, отслеживаемые датчиком. В зависимости от частоты импульсов, питание насоса включается или отключается.
Контролеры протока
В основном это устройства, которые объединяют в себе функции защиты от сухого хода и реле давления воды. Некоторые модели дополнительно могут включать в себя встроенный манометр и обратный клапан. Эти устройства часто называют электронными реле давления. Хотя они не дешевые, они обеспечивают надежную защиту, управляя одновременно несколькими параметрами, поддерживая нужное давление в системе и отключая оборудование при недостаточном потоке воды.
Название | Функции | Параметры срабатывания защиты от сухого хода | Подсоединительные размеры | Страна/производитель | Цена |
---|---|---|---|---|---|
BRIO 2000M Italtecnica | Реле давления + датчик потока | 7-15 сек | 1″ (25 мм) | Италия | 45$ |
АКВАРОБОТ ТУРБИПРЕСС | Реле давления + реле потока | 0,5 л/мин | 1″ (25 мм) | 75$ | |
AL-KO | Реле давления + обратный клапан + защита от сухого хода | 45 сек | 1″ (25 мм) | Германия | 68$ |
блок автоматики Джилекс | Реле давления + защита от холостого хода + манометр | 1″ (25 мм) | Россия | 38$ | |
блок автоматики Aquario | Реле давления + защита от холостого хода + манометр + обратный клапан | 1″ (25 мм) | Италия | 50$ |
Датчики уровня воды
Эти датчики устанавливаются в скважинах, колодцах, или емкостях. Их стоит использовать с насосами погружного типа, хотя они также подходят для поверхностных насосов. Датчики бывают двух типов: поплавковые и электронные.
Поплавковые
Поплавковые датчики делятся на два типа: предназначенные для контроля заполнения емкости (предотвращение переливов) и для контроля опорожнения — это как раз те, что защищают от сухого хода. Второй вариант — это то, что нам нужно, в то время как первый вариант нужен для заполнения, например, бассейна. Есть и универсальные модели, которые могут использоваться в обеих целях, в зависимости от схемы подключения (информация находится в инструкции).
Принцип работы поплавкового датчика для защиты от сухого хода довольно прост: пока уровень воды достаточный, поплавок находится в верхнем положении, и насос может работать. Как только уровень воды опускается до критической отметки, поплавок опускается, размыкая контакт и отключая насос. Он вновь сможет заработать только тогда, когда уровень воды повысится до нормального. Для обеспечения защиты насоса от работы на «сухую» кабель поплавка подключается в цепь питания фазного провода.
Реле контроля уровня
Эти устройства могут использоваться не только для контроля минимального уровня воды и защиты от «сухого» хода в скважине, колодце или резервуаре. Они также позволяют контролировать перелив (например, переполнение емкости), что может быть необходимо при наличии системы накопительной емкости, из которой затем вода подается в дом или используется для подачи в бассейн.
В воду опускаются электроды, количество которых зависит от отслеживаемых параметров. Чтобы следить только за наличием достаточного уровня воды, достаточно лишь двух датчиков. Один располагается на минимально допустимом уровне, а второй — чуть ниже. В этом процессе используется электропроводность воды: пока оба датчика находятся в области воды, между ними проходит небольшой ток, что указывает на достаточный уровень. Если ток отсутствует, значит, уровень воды ниже минимального, устанавливается команда размыкания цепи питания насоса, и он отключается.
Таким образом, это основные способы организации защиты от «сухого хода» насоса в водоснабжении частного дома. Существуют также частотные преобразователи, но их высокая цена делает целесообразным применение таких устройств в больших системах с мощными насосами, поскольку они быстро окупаются за счет экономии электроэнергии.
Инструменты и материалы
Перед началом монтажа необходимо подготовить определенные материалы и приобрести нужные инструменты:
- Реле, которое будет использоваться в качестве основы;
- Нож, необходимый для зачистки контактов;
- Отвертки разных размеров;
- Провода для соединений;
- Ключи для монтажа на магистралях;
- Средства для герметизации соединений.
Часть инструментов, вероятно, уже имеется у вас с предыдущих работ. Останется только приобрести недостающие и приступить к монтажу.
Инструкция по установке
Тщательно изучив алгоритм, можно заметить, что он довольно прост.
Порядок установки защиты:
- Подключите реле к магистралям водоснабжения;
- Тщательно выполните герметизацию соединений в местах подключения реле;
- Снимите защитный кожух с устройства;
- Подключите насосы к клеммам;
- Подсоедините заземление;
- Отрегулируйте чувствительность реле;
- Проверьте корректную работу всей системы.
После завершения всех работ можно считать монтаж успешно выполненным. Правильно установленная защита будет надежно оберегать насос от повреждений, исключая риск непредвиденных ситуаций в работе водопровода.