Настройка регулятора давления насосной станции

Под насосной станцией (в бытовом масштабе, безусловно) принято понимать совокупность оборудования, взаимосвязанного между собой, предназначенного для решения общей задачи – бесперебойного обеспечения дома водой. Такая станция может быть приобретена сразу в собранном компактном виде или же монтироваться из отдельных узлов – сколь-нибудь существенно принципа ее строения, регулировки и эксплуатации это не меняет. В любом случае система создается и настраивается так, чтобы ее работа шла в автоматизированном режиме, чтобы свести к минимуму необходимость вмешательства хозяев. Понятно, что при этом в приоритете будут вопросы экономичности, удобства для владельцев жилья, максимальной долговечности оборудования.

При сборке ли в заводских условиях, или при самостоятельном монтаже из отдельных деталей, приборов и узлов, обязательно проводится регулировка насосной станции. Но даже в том случае, если приобретается готовая, знать о принципах и порядке ее настройки – никогда не помешает.

водские установки не всегда подходят к реальным условиям эксплуатации. Кроме того, и сами эти условия могут измениться, что потребуется перенастройки. Ну и , наконец, любое оборудование может выйти из строя. То есть после проведения ремонта или же замены отдельных узлов проблема регулировки может снова встать во всей своей остроте. А если владелец умеет сам справляться с этой задачей – ему не придется тратиться на вызов мастера.

Тем более что настройка насосной станции – это не так уж и сложно)

Что нужно знать в об общем устройстве и принципе работы насосной станции

В магазинах покупателям предлагаются готовые комплексы, которые так и называются – насосные станции. На их примере удобнее всего изучить строение этой системы, так как все узлы скомпонованы максимально компактно. И вместе с тем – принцип организации останется без особых изменений, даже если приобретать все приборы по отдельности и самостоятельно комплектовать подобную установку с необходимыми параметрами.

Давайте расссмотрим:

Понятно, что основным прибором станции будет насос (поз. 1), качающий воду из источника и передающий ее далее к точкам потребления. Насос может быть поверхностный, самовсасывающий, как на иллюстрации, или погружной скважинный – все зависит от типа источника, его расположения и глубины.

Вторым, не менее важным, элементом станции обязательно является бак-гидроаккумулятор (поз. 2). Он имеет особую конструкцию, разделён на воздушную и водяную камеры, способен накапливать запас воды под определённым давлением и при необходимости —отдавать его на точки водозабора даже без включения насоса. Способствует минимизации количества включений станции, подержанию ровного давления в водопроводе. С ним эксплуатация домашнего системы водоснабжения становится максимальной комфортной, безопасной и экономной.

Гидроаккумулятор в автономной системе водоснабжения

При всей незамысловатости конструкции таких баков, их значимость в системе автономного водоснабжения частного дома – чрезвычайно велика. Как устроены гидроаккумуляторы для холодной воды, какие функции на них возлагаются, как рассчитываются их основные параметры – в отдельной подробной статье нашего портала.

Эти два основных прибора станции обязательно имеют между собой прямую гидравлическую связь. Это может быть короткий участок трубы или даже усиленной гибкой подводки (как на иллюстрации), если станция скомпонована компактно, или длинная труба, если, например, используется погружной насос. Но в любом случае насос имеет возможность накачивать воду непосредственно в водяной отсек гидроаккумулятора.

Для такой гидравлической связи используются специальные переходники или штуцеры. Очень часто применяется пятивыводной штуцер (поз. 3), который позволяет без проблем подключать всю гидравлику (3 вывода), контрольно-измерительный прибор и автоматику (еще 2 вывода соответственно).

Насос закачивается вводу через всасывающий патрубок (поз. 4), а передается она в разветвление водопроводных труб через один из выводов (поз. 5) упомянутого выше штуцера

Манометр (поз. 6) необходим и при настройке системы, и для визуального контроля за корректностью ее работы уже в ходе эксплуатации.

Питание насоса организуется через коммутационную коробку (поз. 7). Но станция не станет таковой без блока автоматики, отвечающей за своевременное включение и выключение без вмешательства у человека, то есть только по установленным настройкам давления в системе. Роль автоматики доверена реле давления (поз. 8). Именно его правильная регулировка и становится основным «камнем преткновения». То есть кабели питания, прежде чем попасть в коммутационную коробку самого насоса, сначала проходят через это реле.

Это был пример насосной станции компактной компоновки. Но не всегда для конкретных условий эксплуатации бывает достаточно характеристик таких готовых комплексов. Поэтому насосную станцию очень часто собирают самостоятельно из отдельных приборов. При этом принципиальная схема практически не изменяется.

Ниже показана, так сказать, блок-схема подобной станции.

Нумерация основных элементов системы сохранена по аналогии с прошлой схемой – так проще понять устройство.

лстыми синими стрелками показаны гидравлические подключения с направлением движения воды. Зелеными пунктирными – подсоединения к пятивыводному штуцеру (манометр вкручивается в резьбовой патрубок G ¼, а накидная гайка реле давления накручивается на резьбовой штуцер G ¼. Красным цветом показана линия питания от источника 220 В до насоса, проходящая через реле давления, где в автоматическом режиме производится включение и выключение станции.

Теперь в общих чертах о том, как все это работает.

• При настройке станции в первую очередь в воздушной камере гидроаккумулятора создается определённое избыточное давление. Это позволяет баку работать именно так, как от него ожидается – и на накопление определенного запаса воды, и на поддержание в системе устойчивого напора.

О величине этого давления, как и об остальных показателях давления, более подробно будет рассказано несколько ниже.

• Реле давления настраивается на нижний (включение насоса) и верхний (выключение) пороги. То есть вся работа насоса ограничивается определенным диапазоном давления. При этом нижний порог должен быть обязательно выше давления предварительной накачки воздушной камеры гидроаккумулятора. И одновременно — соответствовать требованиям к напору воды для нормальной работы всей сантехники и подключенных бытовых приборов.
• При включении насоса он начинает нагнетать воду в систему. Если при этом все водозаборные краны закрыты, то идёт заполнение гидроаккумулятора. Его водяная камера по мере заполнения увеличивается, то есть, соответственно уменьшается воздушная. Что ведет, за счет сжимаемости газа, к увеличению общего давления в системе. Реле давления «отслеживает» текущие показатели, и при достижении установленного верхнего рубежа — должно сработать на разрыв цепи питания насоса. Система переходит в режим «ожидания»


• Если теперь открыть где-то водозаборный кран (условно говоря, так как это может быть любой сантехнический прибор), то вода из него пойдет под напором, установившемся в системе. Если расход воды не особо значительный, и не приводит к снижению давления в системе до нижнего рубежа, то включения насоса не происходит. То есть расходуется только тот запас, что накоплен в аккумулирующем резервуаре.
• Понятно, что по мере расхода воды объем водяной камеры гидроаккумулятора начинает уменьшаться, давление, соответственно – падать. Если требуется немалый расход, и оттого давление снижается до минимально допустимого, то есть до установленного нижнего порога, реле срабатывает на запуск насоса. И насосное оборудование будет работать до тех пор, пока в системе вновь не будет стабилизировано давление по установленному верхнему пределу. То есть при включении насос всегда стремится систему полностью «загрузить под завязку», даже если его включение, например, было спровоцировано даже наполнением двухлитрового чайника, но при этом давление в баке наконец-то достигло нижнего порога.

Такая цикличность в работе позволяет до минимума свести число пусков насоса, но при этом в любой момент времени иметь нужный напор воды на сантехнических приборах.

Какие значения давления используются для настройки системы

Понятно, что для правильной регулировки насосной станции необходимо для начала, как минимум, знать, на какие эксплуатационные параметры давления будет проводиться эта настройка.

А для настройки необходимо определиться с тремя значениями давления:

1. Рп — давление предварительной накачки воздушной камеры гидроаккумулятора;
2. Pmin — минимальное давление воды в системе, то есть порог пуска насосного оборудования.
3. Pmax — максимальное давление воды в системе, то есть порог срабатывание реле на выключение насоса.

Кстати, показатели давления довольно тесно увязаны еще и с объемом гидроаккумулятора.

Понятно, что чем больше объем бака, тем более значительным запасом воды можно располагать. И тем реже будет включаться насос для пополнения гидроаккумулятора.

Вместе с тем, и саму систему можно настроить на различные показатели давления. Так, с нарастанием ΔР, то есть разницы между нижним порогом (Pmin) и верхним (Pmax), увеличивается и создаваемый запас воды.

Это хорошо показано в следующей таблице.

В левом столбике таблицы – стандартные объемы гидроаккумуляторов. Первые три строки – соответственно, упомянутые показатели давления (в барах или технических атмосферах). Остальной массив данных – это создаваемый в гидроаккумуляторе запас воды.

Рп (bar)	0.8	0.8	1.3	1.3	1.8	1.8	2.3	2.3	2.8	2.8	4.0
Рmin (bar)	1.0	1.0	1.5	1.5	2.0	2.0	2.5	2.5	3.0	3.0	5.0
Pmax (bar)	2.0	2.5	2.5	3.0	2.5	4.0	4.0	5.0	5.0	8.0	10.0
Объем бака (л)
19	5.7	7.3	5.0	6.6	2.5	7.1	5.4	7.5	6.ё	8.1	8.4
24	7.2	9.3	6.3	8.3	3.2	9.0	6.8	9.4	7.6	10.2	10.6
50	15.0	19.3	13.1	17.2	6.7	18.7	14.1	19.7	15.8	21.3	22.0
60	18.0	23.1	15.8	20.8	8.0	22.4	17.0	23.6	19.0	25.6	23.4
80	24.0	30.9	21.0	27.6	10.7	29.9	22.7	31.4	25.3	34.1	35.1
100	30.0	38.6	26.3	34.5	13.3	37.3	28.3	39.9	31.7	42.7	43.9
200	60.0	77.1	52.6	69.0	26.7	74.7	56.6	78.6	63.3	85.3	87.9
300	90.0	115.7	78.9	103.5	40.0	112.0	84.7	117.7	95.0	128.0	131.8
500	150.0	192.9	131.4	172.5	66.7	186.7	141.4	196.4	158.3	213.3	219.7
750	22.0	289.3	197.1	258.8	100.0	280.0	212.1	294.6	237.5	320.0	329.5
1000	300ю0	385.7	262.9	345.0	133.3	373.0	282.9	392.9	316.7	426.7	439.4

Казалось бы, чем плохо — делай себе разницу ΔР побольше, и под рукой всегда большой запас воды, да еще и под сильным напором!..

Однако, во всем нужна умеренность, и в этом вопросе тоже. Чуть ниже будет пояснено, почему.

Давление предварительной накачки гидроаккумулятора — Рп

В этом вопросе могут применяться несколько подходов

Иногда гидроаккумуляторы для системы автономного водопровода уже идут с завода с установленным давлением газа в воздушной камере (как правило – это 1.5 атмосферы). И при этом производитель рекомендует не изменять его. Тогда – все просто, но проконтролировать уровень давления манометром перед регулировкой системы – все равно необходимо.

Другим способом определить давление считается принцип увеличения гиростатического давления в точке расположения гидроаккумулятора на 0.5 атмосферы. Ну а само гидростатическое при этом – это превышение в метрах гидроаккумулятора над зеркалом воды в источнике (колодце), разделенное на 10 (исходя из того, что 1 метр водяного столба равен 0,1 атмосферы).

Для примера – забор воды производится с глубины 8 метров (считается от поверхности воды). Значит, гидростатическое давление будет равно 0,8 атмосферы. Ну а рекомендуемое Рп = 0,8 + 0,5 = 1,3 атмосферы.

Наконец, еще одно важнейшее правило. Откуда бы не бралось значение давления предварительной накачки, оно ни в коем случае не должно быть больше или даже равным минимальному давлению в системе. Обычно исходят из такого соотношения:

Рп = Pmin – 0.2 атмосферы (bar).

Значит, отталкиваться можно от Pmin?

Да, это, пожалуй, будет самым правильным вариантом. Поэтому в следующем подразделе глянем подробнее, как разобраться с Pmin.

Минимальный уровень давления воды в системе — Pmin

Если задумывается система автономного водопровода, то, наверняка, с тем расчетом, что в любой момент и в любой ее точке будет напор, достаточный для корректной работы любых сантехнических устройств и подключённой к воде бытовой техники.

Мало проку от всех стараний и вложенных средств, если вода будет идти из смесителей тонкой струйкой, не давая даже нормально умыться или помыть посуду. Слабый напор частенько не позволяет срабатывать газовым колонкам, не дисплеях стиральных или посудомоечных машин, бывает, высвечиваются коды ошибок. Приём душа превращаете в мучение, не говоря уже о потерянных возможностях более «навороченной» сантехники, например, оснащённой гидромассажем.

В итоге приходим к тому, что минимальное давление в системе Pmin, при котором происходит запуск насоса, не должно быть меньше оптимальных параметров, установленных для сантехники и бытовых приборов.

Для вполне нормальной работы большинства сантехнических приборов бывает достаточно напора в 1 атмосферу, причем, с солидным запасом. Но могут быть и исключения. Во всяком случае, при планировании своей системы необходимо будет уточнить паспортные характеристики всех своих приборов, подключаемых к водопроводу.

Но и это – еще не все. Нельзя не учитывать и потери давления в трубах, проложенных от насосной станции (точнее, ее гидроаккумулятора) до точек потребления.

Так, насосная станция может располагаться в подвальном или цокольном этаже, а это уже перепад высот даже по сравнению с первым этажом, не говоря о более высоких. То есть на каждый метр превышения – отдай еще 0,1 атмосферу.

Теряется напор и на горизонтальных участках, просто в силу гидравлического сопротивления, и потери тем больше, чем меньше диаметр труб. Только при диаметрах более 1 дюйма эти потери можно не учитывать ввиду их незначительности. Но где вы видели столь толстые трубы в домашней сети?

Кроме того, потери напора в трубах зависят и от качества этих труб. Так, падение давления значительно больше выражено в металлических, нежели в современных пластиковых трубах, имеющих гладкие внутренние стенки.

Итак, при определении минимального давления в системе лучше всего просчитать его для самых удалённых (и по вертикали, и по горизонтали) от гидроаккумулятора точках, естественно, с учетом минимально необходимого напора для их работы. Результаты подсчёта для разных «проблемных» точек сравниваются, и итоговым становится максимальный из них. Вот на него и надо ориентироваться, как на требуемое значение Pmin.

В этом случае несложно будет решить вопрос и с Рп : оно просто будет равно

Рп = Pmin – 0,2 bar

Расположенный ниже онлайн-калькулятор позволит читателю быстро и точно провести расчеты необходимого давления для различных точек водозабора системы. Требуемое давление на каждой точке указано по умолчанию равное 1,0 атмосферы. Если в паспорте изделия указывается, что необходимо больше – указывается по паспорту.

Калькулятор расчёта минимально необходимого давления в системе

Лучше всего, наверное, составить небольшую табличку, в которую занести все планируемые точки водозабора (можно ограничиться и только «проблемными», то есть наиболее удаленными или требующими особых условий). В строках можно указать тип сантехнического или бытового прибора, минимально необходимый для корректной его работы напор (по умолчанию – 1 бар, то есть с запасом), превышение над гидроаккумулятором, удаление по горизонтали с учетом схемы прокладки труб и их диаметра. В последнем столбце будет результаты вычислений, из которых несложно будет затем выбрать максимальный показатель, который и станет Pmin.

Например, как-то так:

Имея под рукой такую табличку, несложно с помощью калькулятора быстро отыскать нужный результат.

Максимальный уровень давления в системе Pmax

Казалось бы, здесь можно «нагонять под завязку», то есть ориентируясь на максимально допустимые значения давления по паспорту гидроаккумулятора. Как уже отмечалось, бывает уд слишком велик соблазн создать запас воды побольше.

Однако, злоупотреблять подобным подходом – не рекомендуется и вот по каким причинам:

• Да, насос будет включаться реже. Да, запас воды в баке станет больше. Но нагрузки, которые будет испытывать мембрана (эластичный резиновый баллон) гидроаккумулятора, тоже значительно возрастут, что приведет к снижению ее долговечности. Замена возможна, причем – даже собственными силами, но этот баллон нужно приобрести, доставить домой, слить из системы воду, провести демонтаж и монтаж, потом – вновь заполнение и настройку. Все это занимает немало времени, в течение которого дом будет оставаться без воды. Так что оправдан ли риск? – подумайте!

• Вторая причина заключается в том, что при большой разнице между минимальным и максимальным давлением снижается комфортность использования многих сантехнических приборов. то есть, скажем, начали душ принимать при давлении в 3.5 атмосферы, а потом она снижается более чем вдвое до 1,5. Поверьте, это будет очень чувствительно.
• Третье – не вся сантехника любит повышенные показатели давления. И можно, выигрывая в одном, получить протечки на каких-то «слабых» участках и узлах домашней водопроводной системы.
• И четвертое – слишком большой запас воды тоже ни к чему. Проблема в том, что если он не будет расходоваться и обновляться, если появятся застойные явления, вода начнет резко терять в качестве.

Поэтому принято считать оптимальной разницей ΔР — примерно 1.5 атмосферы. Кстати, некоторые реле давления даже не имеют возможности регулировки этой разницы – она по умолчанию сделана именно в 1.5 «очка».

Обратите внимание на таблицу выше – «классическом раскладе», то есть при минимальной давлении в 1.5 ат, максимальном – 3.0 ат, создаваемый запас воды примерно равен ⅓ общей емкости гидроаккумулятора. Очень удобно для подсчётов!

Как уже говорилось выше, показатели давления в насосной станции бывают тесно увязаны с другими ее параметрами, в частности, с объемом гидроаккумулятора. Дело в том, что при подборе бака руководствуются специальной формулой для вычисления оптимального его объема. А в эту формулу в число исходных величин как раз и входит давление максимальное и минимальное, а также количество пусков насоса в час, рекомендуемое его производителем.

Устройство, принцип действия и порядок регулировки реле давления

Как устроено реле давления

Как уже не раз отмечалось выше, управление питанием насоса для поддержания давления в системе не ниже Pmin и не выше Pmax осуществляется через реле давления.

Прежде чем мы перейдём к рассмотрению непосредственно процесса регулировки насосной станции, имеет смысл чуть поближе познакомиться с этим прибором.

Моделей таких реле немало, но рассмотрим на примере одной из наиболее распространённых — РД-5.

Вот так внешне выглядит реле давления, широко используемое именно в насосных станциях. На корпусе сверху имеется винт – это не регулировочный, а всего лишь для снятия крышки.

Вид на собранное реле снизу. Хорошо заметны две муфты (поз. 1), через которые пропускаются коммутационные кабели (от источника питания и к насосу), и в которых герметизируется эта «проходка», так как эксплуатация предполагается в условиях повышенной влажности.

Накидная гайка на ¼ дюйма (поз. 2) – для гидравлического соединения реле с пятивыводным штуцером. Как раз через эту связь и отслеживается давление воды в системе.

Теперь снимем крышку с реле и рассмотрим его устройство внутри. Сразу обращает на себя внимание клеммная группа. Пара клемм (3а) предназначена для подключения линии питания, вторая пара (3б) – для подключения кабеля, уходящего к насосу.

На пластиковом корпусе прибора жестка закреплен металлический суппорт (поз. 4) – неподвижная стальная пластина. (Ниже будут показываться цветные 3Д-схемы работы реле – на этих схемах суппорт показан салатовым цветом).

Выше расположилась качающаяся платформа (поз. 5 и розовый цвет на 3Д-схеме). Она механически связана с суппортом в месте, казанном зеленой стрелкой, то есть противоположный край может подниматься и опускаться.

Следующий важный элемент – это рама или, назовем, коромысло (поз. 6 и голубой цвет на 3Д), которая отвечает именно за коммутацию контактов реле. Это коромысло может иметь только два положения: перемещено в верхнее – цепь замкнута, в нижнем положении – цепь разомкнута.

А смена позиции как раз и зависит от положения качающейся платформы, так как коромысло связано с ней специальной пружиной (поз. 7). Связь организована таким образом, и «геометрия» и упругость пружины рассчитаны так, что при опускании платформы вниз в определенный момент идет срабатывание на мгновенное перекидывания коромысла вверх, на замыкание. И, наоборот, при постепенном поднятии платформы вверх рано или поздно достигается положение, при котором пружина резко перекинет коромысло вниз, то есть на разрыв цепи.

В качающейся платформе имеются два окошка, через которые проходят резьбовые шпильки, жестко закрепленные на суппорте, большая (поз. 8) и малая (поз. 9). На этих шпильках как раз и располагается регулировочные механизмы – цилиндрические пружины, сверху поджатые тарельчатыми шайбами и гайками (поз. 10 и 11). То есть имеется возможность изменять степень сжатия этих пружин.

Осталось посмотреть на устройства узла отслеживания давления в системе.

Для этого можно снять металлическую крышку со штуцером и накидной гайкой (поз. 12) – она удерживается четырьмя винтами. Под крышкой расположена камера, в которой укладывается мембрана (поз. 13). Подавление воды через мембрану передается на стальной «пятак», который в данном случае вполне можно назвать поршнем (поз. 14). С нижней стороны этого поршня имеются два жестких металлических выступа (поз. 14) с заостренными концами. Эти выступы проходят через щелевидные отверстия в корпусе и суппорте и острыми краями упираются снизу в качающуюся платформу. Таким образом, усилие от мембраны передается через поршень непосредственно на платформу, меняя ее положение.

Как работает реле в составе насосной станции

Теперь давайте подробнее разберем, как же работает реле давления, обеспечивая автоматизацию эксплуатации насосной станции, то есть и всей системы водоснабжения дома в целом.

На первой картинке реле показано в разомкнутом положении – рама-коромысло опущена. Итак, регулятор с большой пружиной отвечает за момент пуска насоса, то есть за минимальное давление в системе. Малый регулятор служит для установки верхнего предела. Если быть точнее, то он устанавливает разницу ΔР между Pmin и Pmax.

Давайте для начала разберемся с нижней границей диапазона давления. То есть, чтобы не отвлекаться, можно временно вовсе снять малый регулятор, как будто его и нет.

Снизу через штуцер с гайкой, соединенные с системой, в мембранную камеру прибора распространяется давление воды. Поршень давит своими остроконечными выступами снизу на качающуюся платформу, приподнимая ее.

Чтобы коромысло перекинулось вверх, на замыкание контактов, необходимо опустить платформу до какого-то уровня, при котором сработает пружина. Значит, требуется приложить какое-то усилие сверху. Очевидно, это усилие может создать большая пружина, если придать ей определенное сжатие, закручивая гайку на шпильке. Пробуем:

Гайка перемещается вниз, от ее воздействия через тарельчатую шайбу пружина сжимается. Усилие, передаваемое ею на платформу, возрастает. И в определенный момент сначала сравнивается, а затем и становится несколько больше воздействия, оказываемого снизу через поршень. Платформа начала опускаться – коромысло перекинулось вверх, контакты замкнулись. На насос пошло питание.

Совершенно очевидно, что, сверяя свои действия с показаниями манометра, не так уж и сложно будет отыскать то положение регулировочной гайки, при котором происходит замыкание контактов. В этом-то и заключается регулировка нижнего порога давления в системе.

Кстати, если реле снято, или в системе пока что еще вовсе отсутствует давление воды, то контакты замкнуты. Понятно – сверху давит пружина, а снизу пока никакого воздействия не прикладывается. Поэтому-то эти реле давления называют нормально замкнутыми. То есть если после сборки системы включить питание, то насос заработает.

Но вернёмся к нашему циклу.

Насос работает, закачивает в гидроаккумулятор воду, то есть давление в системе продолжает расти. Возрастает и давление, передаваемое снизу через поршень на платформу. Со временем оно становится больше усилия большой пружины, и платформа начинает приподниматься. Ее подъем в определенной точке заканчивается мгновенной переброской коромысла вниз. То есть контакты реле размыкаются, подача питания на насос –  прерывается.

В данном реле параметры большой пружины таковы, что для преодоления ее усилия требуется разница давления примерно в 0,5 атмосферы. Этого, конечно, недостаточно.

Понятно, что для усиления сопротивления платформы подъему под воздействием поршня, требуется приложение какого-то дополнительного усилия сверху. Эту роль как раз и выполняет второй пружинный регулятор.

Давайте посмотрим на полный цикл работы этой автоматики при полностью настроенном реле.

Итак, насос в какой-то момент включился – система пополняется водой, то есть давление в ней возрастает.

В какой-то момент (при нарастании давления выше минимального примерно на 0,5 атмосферы) платформа преодолевает усилие большой пружины и начинает перемещаться вверх. Но до точки срабатывания реле на разрыв не доходит – упирается в нижнюю тарельчатую шайбу малой пружины.

То есть теперь для дальнейшего перемещения вверх требуется дополнительное усилие, и оно будет тем больше, чем сильнее сжата малая пружина при регулировке.  То есть этим самым задается разница между нижним и верхним порогом срабатывания реле.

Давление при работающем насосе продолжает расти, и доходит до величины, когда усилие поршня преодолевает суммарное сопротивление обеих пружин. Платформа поднимается выше и доходит до той точки, а которой происходит мгновенное опускание коромысла, то есть размыкание контактов. Насос выключается.

В этом положении система может находиться довольно долго – пока водой не пользуются, или пока расход воды не вызывает падения давления в системе до минимального установленного уровня. Но рано или поздно – такое происходит.

Давление в системе при пользовании водой постепенно падает. Соответственно, и давящее снизу воздействие поршня на платформу уменьшается, и большая пружина толкает ее вниз. Если все было отрегулировано правильно, то на нижнем пределе давления платформа должна достичь точки срабатывания пружины, перекидывающей коромысло вверх, в положение замыкания контактов. Насос запускается. То есть при исправной системе ниже  давление уже упасть– просто не может.

Цикл повторяется – опять происходит наполнение системы вплоть до установленного верхнего предела давления. И так далее…

Как произвести точную настройку реле давления

С теорией, наверное, ясность наступила. А как быть с практикой? Насколько сложно самостоятельно отрегулировать насосную станцию?

Проблема зачастую бывает в том, что производящий подобную настройку хозяин дома попросту не знает точно, от какой отправной точки «начать плясать». И в итоге начинается вращение настроечных гаек на каком-то, условно говоря, интуитивном уровне, в надежде «поймать» требуемые установки. Хорошо, если это получается довольно быстро. Но порой такая дезорганизованная настройка в итоге приводит к полнейшей путанице.

Не страшно, всегда есть возможность выправить ситуацию. Для этого можно воспользоваться простым и понятным алгоритмом настройки реле на срабатывание именно в намеченных «точках» нижнего и верхнего порода давления.

Понятно, что еще до настойки мастер должен знать, какие значения давления должны быть выставлены. Имеется в виду давление в воздушной камере гидроаккумулятора Рп, давление срабатывания на включение насоса Рmin, и на его выключение Рmax.

В данном примере будет производиться настройка автоматики но следующим показателям давления: Рп = 1,3 bar; Pmin = 1,5 bar; Pmax = 3,0 bar.

Процесс будет подробно показан в таблице-инструкции:

После проведения регулировки крышка реле возвращается на место, а систему можно полноценно эксплуатировать. Если по каким-то причинам возникла необходимость выполнить самостоятельную настройку уже в ходе эксплуатации, то лучше не мудрить, а вновь провести работу по предлагаемому алгоритму. Согласитесь, что он настолько прост, что справиться с подобной настройкой насосной станции должен суметь каждый.

Есть еще один важный нюанс. В тех станциях, которые подключены к источникам с неустойчивым дебетом воды, есть вероятность, что насос будет иногда захватывать воздух. А для насоса это – «верная погибель». В таких ситуациях рекомендуется установка еще и реле сухого хода. Оно внешне очень схоже с рассмотренным выше, но имеются и принципиальные различия и по циклу работы, и по месту его установки.

Эта предохранительная мера требует отдельного рассмотрения, которое вскорости обязательно появится на сайте.

Источник: stroyudom.su

Устройство и принцип действия реле

Насосная станция достаточно компактна и отличается простым устройством. Само реле состоит из нескольких элементов.

Таблица. Составляющие реле давления.

Заводские установки не всегда отвечают пожеланиям потребителей, в связи с этим очень часто надо делать самостоятельную установку параметров.

На какое давление надо регулировать насосную станцию

Очень важный вопрос, не все потребители понимают тонкости функционирования оборудования. Некомпетентные действия всегда имеют отрицательные последствия.

Практический совет. Не устанавливайте максимальное давление слишком высоким, это приводит к ускоренному выходу насоса из строя.

За счет увеличения давления потребители надеются решить две задачи.

1. Увеличить объем закачиваемой за одно включение воды. Многие считают, что частые включения эклектического двигателя быстро выводят его из строя. Это правда, во время включения пусковые токи достигают критических значений и перегревают обмотку. Но в случае с насосом зависимость сложнее, какая именно – расскажем ниже.
2. Только при высоком давлении могут работать бытовые приборы: стиральная машина, мойка, душ и т. д. Убеждение также действительно лишь отчасти.

Узнайте, как увеличить напор воды в квартире своими руками, в специальной статье на нашем портале.

В связи с такими убеждениями, максимальное давление устанавливается в пределах 3–4 атм., тем более что технические характеристики позволяют создавать давление до пяти и более атмосфер. Рабочие значения не превышают 80% максимальных, значит, все в норме. Но это не так. Какое выбрать значение для оптимальной работы насоса и бытового оборудования? Этот вопрос надо рассматривать подробно.

1. При повышении давления возрастает объем воды в гидроаккумуляторе. Но его увеличение обходится слишком дорого в прямом и переносном смысле слова. К сведению, в баллоне объемом 10 л за счет увеличения давления на одну атмосферу количество воды возрастает приблизительно на 1 л. Если исходное давление воздуха в баллоне 1 атм., то при давлении воды в резиновой камере 1 атм. ее объем составляет 4 л, если давление 2 атм., то объем увеличивается до 5 л, а при давлении 3 атм. объем воды составляет  5,5 л. Действительно, насос будет включаться реже. Но надо понимать, что каждое увеличение давления на одну атмосферу требует значительно больше затрат электрической энергии, кроме того, элементы насоса работают с повышенными нагрузками. В результате попытки добиться экономии оборачиваются прямыми убытками – придется чаще менять дорогостоящее оборудование.
2. Считается, если давление низкое, то не функционирует бытовая техника. Это неправда, все стиральные автоматы, посудомоечные машины и прочие приборы отлично работают при давлении воды в 1 атм.

 

Опытные сантехники настоятельно рекомендуют устанавливать насос на давление в пределах 1,2–1,7 атм. Такие параметры считаются золотой серединой, нагрузка на электрический двигатель и насос приемлема, а в доме все работает как надо.

Пошаговая инструкция по регулировке реле давления

Важно. Некоторые мастера нарушают технику безопасности и проводят регулировочные работы при включенном в сеть оборудовании. Мы настоятельно не советуем так поступать, несколько минут сэкономленного времени не стоят потерянного здоровья.

Шаг 1. Проверьте давление сжатого воздуха в гидроаккумуляторе. На задней части бака есть резиновая заглушка, надо ее вынуть и добраться до ниппеля. Обыкновенным воздушным манометром проверьте давление, оно должно равняться одной атмосфере. Если давления нет – накачайте воздух, замерьте данные и через некоторое время проверьте показатели. Если они уменьшаются – проблема, надо искать причину и устранять ее. Дело в том, что большинство производителей оборудования продают гидроаккумуляторы с накачанным воздухом. Если при покупке его нет, то это свидетельствует о браке, лучше такой насос не приобретать.

Шаг 2. Отключите электрическое питание и снимите защитную крышку корпуса регулятора давления. Она фиксируется винтом, снимается при помощи обыкновенной отвертки. Под крышкой размещается контактная группа и две пружины, сжимаемые гайками на 8 мм.

1. Большая пружина. Отвечает за давление, при котором насос включается. Если полностью закрутить пружину, то контакты включения двигателя будут постоянно замкнутыми, насос включается при нулевом давлении и постоянно работает.
2. Малая пружина. Отвечает за выключение насоса, в зависимости от степени сжатия давление воды изменяется и достигает максимального значения. Обратите внимание, не оптимального рабочего, а максимального согласно техническим характеристикам агрегата.

Важно. Степень сжатия малой пружины устанавливает так называемую дельту – разницу между давлениями включения и выключения. Дельта может составлять различные величины, от десятых до нескольких атмосфер.

К примеру, у вас дельта 2 атм. Если в данном случае насос включается при давлении 1 атм., то он будет выключаться при 3 атм. Если включается при 1,5 атм., то отключение, соответственно, при 3,5 атм. и так далее. Всегда разница между давлением включения и выключения электрического двигателя будет составлять 2 атм. Изменить этот параметр можно изменением степени сжатия малой пружины. Запомните эти зависимости, они нужны для понимания алгоритма регулировки давления. Заводские регулировки выставлены на включение насоса при 1,5 атм. и отключение при 2,5 атм., дельта составляет 1 атм.

Шаг 3. Проверьте фактические параметры работы насоса. Откройте кран для спуска воды и медленно стравливайте ее давление, постоянно следите за движением стрелки манометра. Запомните или запишите, при каких показателях включился насос.

Шаг 4. Продолжайте наблюдение до момента выключения. Также запишите значения, при которых электрический двигатель отключился. Узнайте дельту, отнимите от большего значения меньшее. Этот параметр нужен для того, чтобы вы могли ориентироваться, при каких давлениях насос будет отключаться, если регулировать усилие сжатия большой пружины.

Шаг 5. Отключите насос и отпустите гайку малой пружины примерно на два оборота. Включите насос, зафиксируйте момент его отключения. Теперь дельта должна уменьшиться примерно на 0,5 атм., насос будет отключаться при достижении давления 2,0 атм.

Шаг 6. Вам надо добиться, чтобы давление воды было в пределах 1,2–1,7 атм. Как уже выше говорилось, это оптимальный режим. Дельта 0,5 атм. вами уже установлена, надо понизить порог включения. Для этого необходимо отпускать большую пружину. Для первого раза сделайте оборот гайки, проверьте период запуска, при необходимости точно откорректируйте усилие сжатия большой пружины.

Придется запускать насос несколько раз, пока добьетесь включения при 1,2 атм., а выключения при давлении 1,7 атм. Осталось установить на место крышку корпуса и включить в работу насосную станцию. Если давление правильно отрегулировано, фильтры постоянно в нормальном состоянии, то насос будет работать длительные период времени, никаких специальных технических уходов делать нет надобности.

Узнайте, как отрегулировать реле давления воды с гидроаккумулятором, а также ознакомьтесь со схемой, в специальной статье на нашем портале.

Часто встречающиеся ситуации

Во время эксплуатации насосной станции могут появляться различные сбои в ее работе, причина нарушений – неправильное включение/выключение электрического двигателя.

Необходимость замены реле

Замена выполняется в следующем порядке.

1. Отключите питание и полностью слейте воду с гидроаккумулятора. Краны отставьте в открытом положении.
2. Отсоедините провода подвода тока и подключения электрического двигателя. Если есть заземление, то надо открутить и его. Достаньте кабели из патрубков.
3. Открутите старое реле. Оно фиксируется к металлической трубе при помощи штуцера. Важно помнить, что остаточное давление воды в баллоне всегда будет, чтобы уменьшить разливы, подкладывайте под штуцер миску или иную небольшую емкость. Объем оставшейся воды зависит от диаметра и метража водопроводных труб, расположенных между открытым краном и насосной станцией.
4. Установите новое реле давления, плотно закрутите металлический штуцер. Обращайте внимание на состояние прокладки, не допускайте появления протечек.
5. Закрутите провода на клеммнике. Проверьте стояние большой и маленькой пружин, они должны иметь заводскую регулировку.

После этого закройте все водопроводные краны или главный вентиль на выходе, включите насос и выполните точную регулировку давления воды по вышеописанному алгоритму. Никогда не спешите. Работы несложные, но последствия ошибок могут быть очень печальными.

Насос постоянно включается/выключается

Это значит, что давление воды резко повышается до максимальных значений, двигатель при этом выключается. Давление столь же резко падает до минимальных и агрегат опять включается.

В этом случае реле давления трогать не надо, оно не виновато. Причина в гидроаккумуляторе – порвалась или сильно растянулась резиновая мембрана, размещенная внутри баллона. Она не расширяется, не принимает воду и не компенсирует повышение давления.

Как известно из школьных уроков физики, вода не сжимается. При включении насоса давление моментально поднимается, при выключении также моментально падает. Придется разбирать гидроаккумулятор и менять мембрану.

Для нормальной работы насоса рекомендуется давление воздуха в металлическом баллоне устанавливать примерно на 10% ниже параметра включения электрического двигателя. Давление проверяется только после полного спуска воды из гидроаккумулятора. Если она есть, то значения поднимаются и искажают регулировочные показатели.

Насос длительное время не выключается

Вначале все было нормально, а потом появилась такая проблема. Причина – износ насоса, он уже не может создавать нужное давление. Регулировка простая – немного уменьшите максимальное значение до момента выключения насоса. Чтобы иметь запас по надежности давление рекомендуется еще снизить на несколько десятых долей атмосферы. Если в результате регулировки показатели понижаются до критических, то придется менять водяной насос.

Воды в системе нет, а насос не включается

Есть три причины: неисправна проводка, закислились клеммы подключения или перегорел электрический двигатель. Для проверки надо иметь тестер и прозвонить электрооборудование, работы следует делать строго по правилам ПУЭ.

Источник: remont-book.com

Как устроено реле давления

Независимо от производителя реле давления воды в системе водоснабжения представляет собой компактный блок с двумя пружинами и электрическими контактами. Гидравлическая часть устройства – это мембрана с поршнем и двумя пружинами разного размера. Электрическая часть – контактная группа, размыкающая/замыкающая сеть для включения/выключения насоса. Все конструктивные детали, включая клеммную колодку, крепятся к металлическому основанию. Устройство имеет несколько групп клемм:

• для подключения напряжения 220В;
• для заземления;
• клеммы на насос.

С тыльной стороны располагается гайка подключения к штуцеру. Сверху прибор накрывается пластиковой крышкой, фиксирующейся к винту большей пружины. Изделия различных заводов могут оснащаться дополнительными элементами, обладать характерной формой и расположением узлов, но все они имеют схожую конструкцию. Датчик может быть механическим и электронным. Механические устройства более популярны благодаря низкой стоимости.

Внимание. Для снятия с прибора пластиковой крышки требуется отвертка или гаечный ключ.

Принцип функционирования реле

Устройство реле давления насосной станции не требует вмешательства человека в процесс включения и отключения насоса. Принцип его работы основан на изменении степени воздействия на поршень, отвечающий за смыкание контактов. Большая пружина, посаженная на шток с гайкой регулировки, оказывает противодействие движению мембраны и поршня. Когда давление в системе снижается вследствие разбора воды, контактная платформа опускается и замыкает контакты. Насос включается и начинает качать жидкость.

Поступление воды в гидроаккумулятор приводит к возрастанию давления воздуха на мембрану устройства. Поршень, преодолевая действие пружины, начинает смещать контактную платформу. Этот процесс вызывает размыкание электрических контактов. Отключение тока происходит не сразу, а при отведении платформы на расстояние, определенное настройкой малой пружины. Этот регулятор отвечает за разницу давления. После полного размыкания контактов агрегат прекращает работу по перекачиванию воды.

Информация. Для регулировки нижнего уровня давления (включение) используется большая пружина, для выставления верхнего предела (выключения) – маленькая пружина.

Подготовка насосной станции

При организации индивидуального водоснабжения устанавливается специальное оборудование — насосная станция. Она состоит из двух частей:

• погружной (поверхностный) насос;
• гидроаккумулятор.

Герметичный бак с установленной внутри резиновой мембраной служит для хранения запаса воды и поддержания стабильного давления в системе. Прежде, чем приступить к настройке реле давления насосной станции своими руками, следует подготовить резервуар. Бак состоит из резиновой груши, в которую закачивается вода, и камеры, заполненной воздухом. Величина напора воздуха влияет на работу всей системы водоснабжения, поэтому необходима настройка насосной станции.

Подготовка мембранного бака начинается с полного слива воды из трубопровода и самой емкости. Для этого используется нижней кран системы. В пустой бак нагнетается воздух, его давление должно быть меньше нижнего предела на 10%. Минимальное значение напора определяется в зависимости от размеров гидроаккумулятора:

• 20-30 л – 1,4-1,7 бар;
• 50-100 л – 1,8-1,9 бар.

После определения давления в накопительном баке система сразу наполняется водой, нельзя допустить пересыхания резиновой груши.

Внимание. Самостоятельная проверка напора в баке необходимо при сборке оборудования из отдельных деталей. Современные модели насосных станций, изготовленные в заводских условиях, имеют готовые параметры настройки, указанные в документах.

Чтобы мембрана бака прослужила долгий срок, рекомендуется устанавливать давление в накопителе на 0,1-0.2 атм. ниже, чем минимальный уровень в системе.

Где установить механический контроллер?

Выбирая место подключения реле давления к погружному насосу, следует избегать возможной турбулентности и скачков напора. Оптимальный вариант – установка около гидроаккумулятора. Следует учитывать условия эксплуатации прибора, в документах производитель указывает допустимые параметры температуры и влажности. При влагозащищенном исполнении датчика можно установить его вместе с накопителем в кессоне. Чтобы контроллер начал функционировать его необходимо соединить с электрической и водопроводной сетью.

Для реле желательно выделить отдельную электрическую линию, но это условие не является обязательным. От щитка прокладывается кабель сечением 2,5 мм². Для безопасности рекомендуется установить автомат защиты, с параметрами, соответствующими характеристикам насоса. Обязательно выполняется заземление устройства.

Внимание. Подключение к электрической сети производится по надписям, указанным на контактной группе.

Погружной насос с реле давления может соединяться с помощью тройника или штуцера с пятью выходами. Подключение выполняется через гайку на тыльной стороне прибора. В первом случае устройство устанавливается непосредственно на магистрали. Предпочтительней второй вариант, когда собирается узел из пяти частей:

1. Погружной или поверхностный насос.
2. Манометр.
3. Гидроаккумулятор.
4. Датчик давления.
5. Трубопровод.

Совет. Все резьбовые соединения узла нуждаются в герметизации, для этой цели используется герметик или ФУМ-лента.

Обязательными элементами сети водоснабжения дома являются фильтры. Эти устройства необходимы для очищения жидкости от примесей, ухудшающих работу оборудования, в том числе реле давления. После подключения датчика к водопроводу и электрической сети остается только регулировка насосной станции своими руками.

Фильтр можно установить до гидроаккумулятора и автоматики. Он будет задерживать все крупные частицы, которые могут повредить системы реле, мембраны и резиновые прокладки. Но в этом случае фильтр для насосной станции необходимо регулярно очищать – сильное загрязнение ухудшает его пропускную способность. Это увеличивает нагрузку на насос, что может привести к его преждевременному выходу из строя. При установке фильтра после станции, она будет работать в штатном режиме без увеличения нагрузки. По ослаблению напора, потребитель поймет, что фильтрующий элемент требует очистки.

Настройка реле

Производитель обеспечивает настройку насосных станций на средние показатели:

• нижний уровень – 1,5-1,8 бар;
• верхний уровень – 2,4-3 бар.

Нижний порог давления

Если потребителя не устраивают такие значения, то зная, как отрегулировать давление в насосной станции, их можно изменить. Разобравшись с установкой правильного напора в накопительном баке, приступают к корректировке настроек датчика:

1. Насос и реле отключается от питания. Из системы спускается вся жидкость. Манометр в этот момент на нулевой отметке.
2. Пластиковая крышка датчика снимается с помощью отвертки.
3. Включить насос и записать показания манометра в момент отключения оборудования. Этот показатель – верхнее давление системы.
4. Открывается кран, находящийся дальше всего от агрегата. Вода постепенно сливается, насос снова включается. В этот момент по манометру определяется нижнее давление. Разницу давлений, на которую в данный момент настроено оборудование, вычисляют математическим способом – отняв полученные результаты.

Внимание. Для получения корректной настройки необходим надежный манометр, показаниям которого можно доверять.

Имея возможность оценить напор из крана, выбирают необходимую настройку. Регулировка на увеличение давления насосной станции выполняется путем закручивания гайки на большой пружине. Если напор нужно уменьшить – гайка ослабляется. Не забывайте, что работы по корректировке проводятся после отключения устройства от питания.

Внимание. Настройка проводится осторожно, реле – чувствительное устройство. Один поворот гайки изменяет давление на 0,6-0,8 атмосферы.

Верхний порог давления

Для настройки оптимальной частоты включения насоса необходимо отрегулировать разность давлений. За этот параметр отвечает маленькая пружина. Оптимальное значение разности верхнего и нижнего порога давления составляет 1,4 атм. Если необходимо увеличить верхний предел, при котором отключается агрегат, то гайку на маленькой пружине крутят по часовой стрелке. При уменьшении – в противоположную сторону.

Какое действие на оборудование оказывает такая регулировка? Показатель ниже среднего (1,4 атм.) обеспечит равномерную подачу воды, но агрегат будет часто включаться и быстро сломается. Превышение оптимального значения способствует щадящему режиму использования насоса, но водоснабжение пострадает из-за заметных скачков напора. Регулировка разницы давления насосной станции осуществляется плавно и осторожно. Результат воздействия требует проверки. Повторяется схема действий, выполняемых при настройке нижнего уровня давления:

1. Все приборы отключаются от электрической сети.
2. Вода сливается из системы.
3. Включается насосное оборудование и оценивается результат настройки. При неудовлетворительных показателях процедура повторяется.

При выполнении настроек разницы давлений существуют ограничения, которые следует учитывать:

• Параметры реле. Нельзя устанавливать верхний порог давления равный 80% от максимального показателя устройства. Данные о давлении, на которое рассчитан контроллер, присутствуют в документах. Бытовые модели обычно выдерживают до 5 атм. Если в системе необходимо поднять напор выше этого уровня, стоит купить более мощное реле.
• Характеристики насоса. Перед выбором регулировки необходимо свериться с характеристикой оборудования. Агрегат должен отключаться при давлении, которое на 0,2 атм. ниже его верхнего предела. В этом случае он будет функционировать без перегрузок.

Особенности регулировки «с нуля»

Если обе пружины реле ослаблены, регулировка автоматики насосной станции выполняется по следующему алгоритму:

1. Агрегат включается для закачивания воды в систему. Уровень напора контролируется наблюдением за струей из отдаленного крана. Если напор приемлем, то фиксируется показание манометра, а насос отключается.
2. Отсоединив датчик от сети, открывают крышку и крутят гайку большой пружины, пока контакты не замкнутся.
3. Коробку закрывают и снова включают устройство в сеть. Насос включают и оставляют работать, пока давление на манометре не достигнет отметки равной предыдущему значению плюс 1,4 атм.
4. Агрегат и реле отключают от питания, затем подкручивают гайку на меньшей пружине, пока контакты не разомкнутся. Настройки нижнего и верхнего порога закончены.

Источник: OtepleiVode.ru