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

Рекомендации по установке

Если вы решили установить датчик давления своими руками, сначала ознакомьтесь с информацией о том, как это правильно сделать. Обычно в качестве места для установки датчика или реле давления выбирают ту часть водопровода, которая расположена после насоса и гидроаккумулятора, перед фильтрующими элементами. Объясняется это тем, что данная часть водопровода характеризуется меньшими скачками давления. Следует также иметь в виду, что эксплуатация многих моделей датчиков контроля давления воды допускается только внутри помещений. Это обязательно указывается в инструкции к таким устройствам.

Для установки датчиков применяются специальные тройники-разветвители, которые позволяют при помощи одного монтажного элемента подключить к водопроводу сам датчик, гидроаккумулятор и манометр. При установке датчика, кроме тройника, может потребоваться дополнительный переходник, о приобретении которого следует позаботиться предварительно. В любом случае схема подключения к водопроводу реле определяется конструктивным исполнением и техническими характеристиками последнего.

Схема водоснабжения из скважины

Отдельные модели датчиков, помещаемые во влагозащищенный корпус, могут устанавливаться непосредственно на водяном насосе с помощью специального штуцера. Датчики данного типа благодаря такому конструктивному исполнению успешно эксплуатируются вместе с насосным оборудованием внутри кессона или даже скважины.

После того как механическая часть процесса установки реле или датчика давления воды выполнена, необходимо подключить соответствующие контактные группы к насосу и заземлить устройство. Выбирая электрокабели для подключения таких датчиков, следует в первую очередь учитывать мощность насоса, функционирующего в системе. Так, при использовании насосного оборудования, мощность которого составляет 2 кВт, следует применять кабели сечением не менее 2 мм².

Схема подключения реле давления

После того как вы установили реле давления воды своими руками и выполнили все необходимые подключения, можно включить насос и проверить работоспособность всей системы. О том, что она функционирует нормально, будет свидетельствовать увеличение давления в ней, что можно определить по показаниям манометра.

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:

1. Все элементы системы отключают от электрического питания и из нее сливают воду.
2. После слива воды убеждаются, что манометр показывает нулевое значение.
3. Затем включают насос и начинают заполнять систему водой.
4. При выключении насосного оборудования фиксируют на манометре значение, при котором это произошло.
5. После этого начинают сливать воду и при включении насоса также фиксируют уровень давления.
6. Отключают элементы системы от электрического питания и снимают крышку датчика.
7. Ослабляют гайку, при помощи которой регулируется степень сжатия пружины небольшого диаметра.
8. 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.
9. Опять наполняют систему водой, затем начинают сливать ее и фиксируют уровень давления, при котором насос включится.
10. Если это значение не соответствует требуемым параметрам, необходимо еще раз отрегулировать степень сжатия пружины большого диаметра.
11. 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.
12. Включают насос, наполняющий систему водой, и фиксируют уровень давления, при котором он отключится.
13. 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.