Назначение реле давления и принцип работы
Насосные станции обычно оснащаются автоматикой для контроля и управления работой, так как включение и отключение перекачивающего оборудования в автономном режиме крайне необходимо. Выполнение этих операций вручную потребует постоянного внимания к системе и не даст обитателям дома заниматься своими делами, работать и отдыхать.
Достаточный уровень контроля обеспечивает реле давления. Оно представляет собой блок с пластиковым кожухом. Внутри корпуса находятся две пружины, каждая из которых «отвечает» за настройку значения крайнего положения (параметров включения и отключения насоса).
Реле функционально соединено с гидроаккумулятором, в котором в находятся вода и сжатый воздух, среды соприкасаются через гибкую эластичную мембрану. В рабочем положении находящаяся в резервуаре вода через разделяющую перегородку давит на воздух, создавая определенное давление. Когда вода расходуется, ее объем уменьшается, снижается давление. При достижении определенного (выставленного на реле) значения, включается насос и вода закачивается в резервуар до достижения выставленного на второй пружине значения.
Схема подключения реле давления воды для насоса предусматривает соединение оборудования с водопроводом, насосом и сетью электрического питания.
Какие бывают реле
Различают следующие виды:
- электромеханические;
- электроконтактные (стрелочные);
- электронные.
Рассмотрим их устройство и принцип действия.
Электромеханические
Для настройки параметров отключения и включения насоса здесь предусмотрены пружины, которые можно поджать или отпустить, затягивая или ослабляя подстрочные гайки. Пружины механически связаны с металлическими пластинами – контактами. Основным элементом является мембрана, воспринимающая напор и так же механически связанная с контактными пластинами. Прогибаясь под воздействием воды, мембрана воздействует на контактные пластины заставляя из размыкаться или соединяться, размыкая или замыкая цепь управления.
Достоинствами таких устройств являются:
- Простота конструкции;
- Надежность;
- Доступная цена.
К недостаткам относятся:
- Довольно относительная точность аппарата, ввиду зависимости его работы от температуры контактных пластин, которая значительно меняется в зависимости от продолжительности цикла срабатывания;
- Трудности с точной настройкой.
Стрелочные
В сущности, это аналог электроконтактного манометра, т.е. манометр с встроенными электрическими контактами. Показывающая стрелка манометра достигая встроенного электрического контакта вступает во взаимодействие с ним, размыкая или замыкая цепь управления. Достоинствами устройств этого типа являются:
- Простая настройка;
- Визуальное наблюдение значений параметров;
- Точность выше, чем у электромеханических РД.
Недостатками являются:
- Стоимость выше, чем у электромеханического аппарата;
- Сложность электрического подключения (ЭКМ подключается через дополнительное реле).
Электронные
Самые продвинутые РД, с довольно широким функционалом: высокой точностью, наличием ЖК дисплея с цифровой индикацией значений, легкость настройки в сочетании с широким диапазоном настраиваемых значений и параметров. Изделие наделено функциями РД и защиты от сухого хода, контроля утечек и разгерметизации трубопровода.
Его назначение – остановить насос при снижении значений контролируемого параметра до минимального заданного значения, исключая возможность его работы без воды, сохранив тем самым его технически исправное состояние.
Кроме того, изделие подаст сигнал о неисправности гидроаккумулятора–накопительной емкости специального исполнения, присутствие которой обязательно для любой схемы водоснабжения. Внутри стального бака расположен резиновый мешок для воды. Между ним и внутренней поверхностью стальной оболочки имеется воздушный зазор. Давление воздуха в зазоре можно увеличить или уменьшить, соответственно уменьшая или увеличивая количество воды в резиновом «мешке».
И наконец, с помощью кнопки на корпусе электронного реле можно принудительно остановить помпу, в случае необходимости.
Среди прочих достоинств нужно отметить следующие:
- Отсутствие ложных срабатываний при резких скачках значений контролируемого параметра в системе;
- Возможность дополнительной функции полива.
Однако есть и недостатки:
- Высокая стоимость;
- Зависимость от качества воды, требующая обязательной установки сетчатых фильтров.
От правильного выбора РД зависит работоспособность и безаварийная работа системы водоснабжения.
6 Неполадки в работе
При эксплуатации наиболее часто встречаемые проблемы можно исправить своими руками. Это проблемы из разряда: «не включается или не выключается насос», «не срабатывает», «не производит выключение, отключение» и т.д. Ниже даны описание этих проблем и способы их решения. Если устройство настроено неправильно, то оно может не сработать.
6.1 Проблема: при достижении верхней отметки не отключает насос
Причин, по которым аппарат не отключает насос, может быть множество. Основные из них:
- Неправильная настройка верхнего регулировщика давления.
- Неисправность пружины верхнего регулировщика.
- Нестабильное напряжение в сети.
- Разгерметизация гидроаккумулятора.
- Поломка электронной системы.
В первых двух случаях возможен ремонт неисправности своими руками, в последнем нужно отдать устройство в руки специалиста или сделать замену.
Схема подключения реле давления воды
При неправильной настройке верхнего регулировщика давления, когда выставлено слишком высокое давление, насос будет работать постоянно. Для исправления этой проблемы нужно перенастроить аппарат.
Пружина может сломаться, и высокое давление не будет растягивать её, и, следовательно, контакты замыкаться не будут. Также может поломаться механизм, связывающий гайку и пружину. К счастью, пружина имеет несложную конструкцию, в отличие от электронной начинки устройства, и заменить её не составит труда. Комплектующие можно приобрести в строительных магазинах.
Так как это электронное устройство, то перепады напряжения воздействуют на него. Они могут вызывать произвольные включения и выключения насосной системы. При подозрении на поломку проверьте стабильность напряжения.
Разгерметизация гидроаккумулятора приводит к потере давления в системе. Устройство не отключает насос, и он продолжает перекачивать воду. Для предотвращения такой ситуации тщательно следите за герметизацией насосной системы.
Начинка реле – довольно сложное устройство, которое предназначено для отключения насоса. При её поломке самостоятельный ремонт невозможен. Настраивать реле в таком случае должен мастер. Замена тоже хороший вариант, реле стоит не очень дорого
Если вы решили заменить установленный реле, обратите внимание на реле давления РДМ 5, чья стоимость не превышает 1000 рублей. Более дешёвый вариант – реле давления РМ 5
6.3 Проблема: в реле протока воды что-то постоянно щелкает
Причины этой неисправности всего две: не хватает давления воздуха в гидробаке или порвана мембрана.
При отсутствии давления в гидроаккумуляторе нужно заново закачать туда воздух, после произвести настройке реле, как описано выше.
Мембрана устанавливается перед отверстием, куда поступает вода от системы. При её прорыве напор воды заставляет её биться о стенки трубы, тем самым издавая звук щелчка. Её можно легко заменить, разобрав прибор. После замены нужно произвести настройку реле насосной станции своими руками. Как отрегулировать реле давления, сказано выше.
Ревизия накопительного бака
Начиная работы по регулировке оборудования, отключают систему от сети, закрывают напорный вентиль со стороны забора воды. Откручивают кран и сливают воду, а остатки спускают через напорный рукав, отсоединив его от мембранного бака. Сначала проверяют воздушное давление в емкости гидроаккумулятора.
Роль гидроаккумулятора в работе системы
Мембранный бак насосной станции является, по сути, металлической емкостью с расположенной внутри резиновой грушей, которая предназначена для сбора воды.
В свободное пространство между резиновой грушей и стенками бака накачивается воздух. В некоторых моделях гидроаккумуляторов бак разделен пополам мембраной, которая размежевывает емкость на два отделения — для воды и воздуха.
Бак гидроаккумулятора поддерживает давление в системе и создает небольшой запас воды. Раз в месяц следует проводить проверку давления в гидропневматическом баке при отключенном насосе и слитой из подающей трубы воды
Чем больше воды поступает в устройство, тем больше она сжимает воздух, увеличивая его давление, которое стремится вытолкнуть воду из емкости. Это позволяет поддерживать стабильный напор воды даже во время бездействия насоса.
Гидроаккумулятор требует регулярного обслуживания, удаления из груши воздуха, который попадает в нее вместе с водой в виде маленьких пузырьков и постепенно накапливается там, уменьшая полезный объем.
Для этого сверху на больших баках предусмотрен специальный клапан. С маленькими емкостями приходится ухищряться, чтобы удалить воздух: обесточивать систему и несколько раз сливать и наполнять бак.
Подбор гидробака по объему производится с учетом наибольшего значения потребления воды для конкретного потребителя. Учитывается допустимое количество включений в час, указанное производителем, а также номинальные показатели давления включения, давления выключения и заданное пользователем давления в гидробаке
Контроль давления воздуха
Хоть производитель и проводит регулировку всех элементов насосной станции еще на этапе производства, перепроверять давление нужно даже в новом оборудовании, так как на момент продажи оно может несколько снизиться. Устройство, которое эксплуатируется, осматривают до двух раз за год.
Для измерений используют как можно более точный манометр, ведь даже небольшая погрешность в 0,5 бар может повлиять на работу оборудования. Если есть возможность воспользоваться автомобильным манометром, со шкалой, с наименьшей градуировкой — это обеспечит более достоверные результаты.
Показатель давления воздуха в мембранном баке должен соответствовать 0,9-кратному давлению включения насосной станции (выставляется с помощью реле). Для баков с различным объемом показатель может составлять от одного до двух бар. Регулировку осуществляют через ниппель, накачивая или стравливая лишний воздух.
Для нормальной работы станцию оснащают обязательными контрольно-регулирующими приборами:
Галерея изображений
Фото из
Обязательными компонентами насосной станции являются реле давления, позволяющее регулировать значения давления в системе, и манометр, необходимый для его контроля Для настройки параметров давления в системе реле оснащено двумя пружинами, позволяющими задавать верхний и нижний пределы давления в контуре водоснабжения Для того чтобы повысить верхний предел параметров давления, при котором автоматически прерывается работа помпы, гайку 1 вращают по часовой стрелке. При этом гайку 2, отвечающую за нижний предел, нужно поднять на такую же величину Все действия по настройке реле давления необходимо проводить с параллельным контролем изменений манометром. Перепад верхнего и нижнего пределов давления рекомендован в интервале 1,2 — 1,6 бар
Обязательные составляющие насосной станции
Пружины для настройки реле давления
Специфика изменения давления с помощью реле
Использование манометра при настройке реле
Чем меньше воздуха закачано в систему, тем больше воды она способна аккумулировать. Напор воды будет сильным при наполненном баке, и все более ослабляться при заборе воды.
Если такие перепады являются комфортными для потребителя, то можно оставить давление на наименьшем допустимом уровне, но не меньше 1 бар. Меньшее значение может привести к трению наполненной водой груши об стенки бака и ее повреждению.
Чтобы установить в сильный напор воды, необходимо зафиксировать давление воздуха в пределах около 1,5 бар. Так, разница напора при наполненном и пустом баке будет менее ощутимой, обеспечивая ровный и сильный поток воды.
Как правильно настраивать реле?
На корпусе реле давления имеется крышка, а под ней – две пружины, снабженные гайками: большой и малой. Вращая эти пружины, устанавливают нижнее давление в гидроаккумуляторе, а также разницу между значениями давления включения и отключения. Нижнее давление регулируется посредством большой пружины, а малая отвечает за разницу верхнего и нижнего давления.
Под крышкой реле давления находятся две регулировочные пружины. Большая пружина регулирует включение насоса, а малая – разницу между давлением включения и отключения
Перед началом настройки необходимо изучить техническую документацию реле давления, а также насосной станции: гидробака и других ее элементов.
В документации указаны рабочие и предельные показатели, на которое рассчитано это оборудование. В ходе регулировки следует учитывать эти показатели, чтобы не превышать их, иначе эти устройства могут вскоре сломаться.
Иногда бывает так, что во время настройки реле давления давление в системе все же достигает предельных значений. Если это произошло, необходимо просто выключить насос вручную и продолжать настройку. К счастью, такие ситуации крайне редки, поскольку мощности бытовых поверхностных насосов просто не хватает, чтобы довести гидробак или систему до предельных показателей.
На металлической площадке, где расположены регулировочные пружины, сделаны обозначения “+” и “-“, которые позволяют понять, как вращать пружину, чтобы увеличить или уменьшить показатель
Бесполезно настраивать реле, если гидроаккумулятор заполнен водой. В этом случае будет учтено не только давление воды, но и параметры давление воздуха в емкости.
Чтобы выполнить регулировку реле давления, нужно выполнить следующие действия:
- Установить рабочее давление воздуха в пустом гидроаккумуляторе.
- Включить насос.
- Заполнять бак водой до тех пор, пока не будет достигнуто нижнее давление.
- Отключить насос.
- Вращать малую гайку до момента запуска насоса.
- Дождаться заполнения бака и отключения насоса.
- Открыть воду.
- Вращать большую пружину, чтобы установить давление включения.
- Включить насос.
- Заполнить гидробак водой.
- Откорректировать положение малой регулировочной пружины.
Определить направление вращения регулировочных пружин можно по знакам “+” и “-”, которые обычно находятся рядом. Чтобы увеличить давление включения, большую пружину следует вращать по часовой стрелке, а чтобы уменьшить этот показатель, ее вращают против часовой стрелки.
Регулировочные пружины реле давления очень чувствительные, поэтому их нужно подкручивать очень аккуратно, постоянно проверяя состояние системы и показания манометра
Вращение регулировочных пружин при проведении настройки реле давления для насоса нужно выполнять очень плавно, примерно по четверти или половине оборота, это очень чувствительные элементы. Манометр при повторном включении должен показать нижнее давление.
В отношении показателей при регулировке реле полезно будет помнить следующие моменты:
- Если гидробак наполняется, а показатели манометра остаются неизменными, значит, предельное давление в емкости достигнуто, насос следует сразу же отключить.
- Если разница между значениями давления выключения и включения составляет около 1-2 атм., это считается нормальным.
- Если разница больше или меньше, следует повторить регулировку с учетом возможных ошибок.
- Оптимальная разница между установленным нижним давлением и определенным в самом начале давлением в пустом гидроаккумуляторе составляет 0,1-0,3 атм.
- В гидроаккумуляторе давление воздуха не должно быть менее 0,8 атм.
Система может исправно включаться и выключаться в автоматическом режиме и при других показателях. Но эти границы позволяют свести к минимуму износ оборудования, например, резиновой вкладки гидробака, и продлить время работы всех устройств.
Функции, назначение, виды
Место установки — в приямке или в доме
В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.
Назначение
Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары, мы выяснили. Но есть и другие:
- Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включится только тогда, когда ее останется совсем немного.
- Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.
Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.
Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.
Виды
Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.
По назначению они бывают трех видов:
- для холодной воды;
- для горячей воды;
- для систем отопления.
Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.
Два вида гидроаккумуляторов
По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.
Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.
Принцип работы
Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу. Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.
Принцип работы гироаккумулятора с мембраной в виде груши
Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.
За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды. В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.
Баки большого объема
Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху, и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.
Строение гидроаккумулятора большого размера
Полезные советы и рекомендации
Каждый владелец насосной станции желает, чтобы оборудование нормально функционировало на протяжении долгого времени. Для этой цели требуется изучение принципа работы реле давления и регулярный контроль над каждым элементом. В частности специалисты рекомендуют один раз в три месяца замерять показатели давления в гидроаккумуляторе. Регулярный контроль и настройка позволяют стабилизировать работу всей насосной станции. Кроме того в процессе контроля можно выявить недостатки и внезапные поломки оборудования, которые требуют скорейшего устранения.
Контроль состояния системы в большинстве случаев заключается в регулярной фиксации показаний водяного манометра при включении и выключении насоса. Нормальной считается работа оборудования при значениях, которые были установлены в процессе настройки реле давления.
При измерении давления не стоит забывать о погрешности в точности показаний манометра. Дело в том, что между подвижными частями прибора может возникать трение, что в некоторой степени влияет на показатели. Для получения более точных результатов измерения перед началом процесса можно смазать трущиеся детали измерительного прибора.
Недостатком любого механизма можно назвать его износ в процессе эксплуатации. Реле давления в этом случае не является исключением. По этой причине при выборе оборудования следует отдавать предпочтение более прочным изделиям. Кроме того следует понимать, что точная настройка водяного насоса и реле давления также позволяет продлить эксплуатационный период оборудования. Также необходимо уяснить, что постоянная работа при максимально допустимых значениях верхнего давления негативно сказывается на долговечности реле.
Перед тем как выполнить установку насосной станции рекомендуется провести тщательную очистку водопровода. В крайнем случае, может потребоваться полная замена старых металлических элементов системы более современными пластиковыми конструкциями.
В процессе настройки реле следует обратить внимание на регулировочные пружины, которые также требуют бережного обращения. Сильное сжатие пружин при регулировке реле может стать причиной погрешности в работе устройства
Кроме того срок службы пружины в этом случае существенно снижается, не исключены поломки реле давления после недолгого времени использования.
Для этой цели выполняют следующие действия:
- Откручивают крепежные болты на корпусе реле.
- Снимают мембранный узел.
- Промывают внутреннюю часть и все мелкие отверстия.
В некоторых ситуациях не требуется разборка устройства, достаточно прочистить отверстия, просто сняв реле давления. При обнаружении засоров также можно прочистить всю насосную станцию.
Если замечены подтеки воды из корпуса реле давления для скважины, то можно предположить, что загрязнения повредили мембрану. Такое устройство подлежит полной замене.
Регулировка реле
Необходимость в настройке реле возникает в ситуациях, когда приходится задавать уровни верхнего и нижнего давления в определенных значениях. Скажем, может возникнуть задача по установлению верхнего на уровне 3 атмосфер, а нижнего — 1,7 атмосферы. Сама процедура настройки предусматривает выполнение следующих действий:
- Сначала выполняют подключение насоса к сети и дожидаются момента, когда бак будет заполнен водой, а манометр показывает давление на уровне 3 атмосферы.
- Производится отключение насоса;
- Получив доступ в крышке реле, необходимо начать не спеша крутить малую гайку, не прекращая, до того момента, пока реле не сработает. Если гайка будет крутиться по часовой стрелке, то каждый поворот будет приводить к увеличению давления. При выполнении операции в обратную сторону давление будет падать. Для верхнего уровня выбирается отметка в 3 атмосферы.
- После открытия крана необходимо удалить из бака воду при этом давление по показаниям манометра достигнет отметки 1,7 атмосферы.
- Закрывается кран.
- Вновь обращаемся к крышке реле и начинаем не спеша крутить большую гайку до того момента, пока не надо не сработают контакты. В результате производимых действий будет достигнут нижний уровень 1,7 атмосферы. Причем он должен превышать уровень давления, который поддерживается в баке.
При поддержании высокого давления для включения и низкого для выключения в баке появится достаточное пространство для накачивания его большим объемом воды. Это позволяет избегать частых включений насоса. При этом могут возникнуть сложности, связанные со значительными колебаниями давления при полном баке или пустом. В остальных же ситуациях, когда давление поддерживается в небольшом диапазоне, а насос часто срабатывает для откачивания воды, в баке будет поддерживаться оптимальный уровень давления.
Определение и назначение реле давления насосной станции
Реле давления автоматизирует включение и выключение насосной станции
Реле или датчик давления выполняет две функции в работе насосного оборудования – при падении давления до нижнего порога электрическая цепь срабатывает и прибор подает сигнал на включение. При достижении верхнего порога цепь размыкается и выключает насосную станцию. При заводских настройках нижний порог устанавливается на значение от 1,5 до 1,8 бар. Верхний 3 – 3,5 бар. Эти показатели не рекомендуется изменять самостоятельно без веских причин.
Чувствительным органом реле является гибкая резиновая мембрана. Эта деталь при изменении давления изгибается то в одну, то в другую сторону, что приводит к размыканию и замыканию контактов.
Применение мембранного реле сделало работу насосного оборудования автоматизированной, не требующей постоянного вмешательства человека. Помимо этого, увеличился срок службы насосов и компрессоров, так как они перестали работать непрерывно. Перегрев – главный враг приборов, особенно тех, которые не охлаждаются искусственно. Если погружные насосы постоянно находятся в толще воды и за счет этого не перегреваются, то поверхностные насосные станции быстрее выходят из строя и некоторые детали приходится чаще менять.
Установка реле – это безопасная эксплуатация труб, особенно тех, которые сделаны из относительно мягкого материала – пластика, полипропилена. Датчик давления поддерживает его в допустимых пределах. При неконтролируемом повышении возможен разрыв труб. Более того, горячая жидкость, если такую необходимо прокачивать по трубам или отопительным системам, размягчает пластик, и он становится уязвимым к повреждению. Учитывая, что на данный момент большая часть водопроводных труб сделана из полимерных материалов, такие аварии могли бы происходить ежедневно.
Специалисты, которые создавали насосные станции, утверждают, что срок службы прибора зависит не от длительности работы, а от количества циклов включения/выключения. Если имеется накопительный бак большого объема, возможно, станция включится всего один раз в сутки. Но устройства с накопителями не самый удобный способ запасать воду, поэтому было решено укомплектовать насос гидроаккумулятором, который имеет больше преимуществ. Реле можно настроить так, чтобы станция включалась реже или чаще.
