Устройство и регулировка реле давления гидроаккумулятора

Давление в гидроаккумуляторе

Знание устройства гидроаккумулятора позволяет избежать серьезных ошибок при самостоятельном решении задачи, как настроить реле давления воды (прочитайте: «Как выбрать и установить гидроаккумулятор для систем водоснабжения, принцип работы»).

Гидробаки делятся на два типа: одни оснащены резиновой вставкой в форме груши, другие оснащены резиновой мембраной. В обоих случаях этот элемент предназначен для разделения емкости на две не сообщающиеся части. Чаще всего одна часть наполняется водой, другой отсек заполнен воздухом.

Принцип работы в обоих случаях одинаковый: вода, поступающая в гидробак, оказывает давление на резиновую вставку, что обеспечивает перемещение воды в системе водоснабжения. По этой причине в гидроаккумуляторе всегда должно присутствовать определенное давление. Его значение может меняться в зависимости от объема воды и воздуха в камерах. Когда выполняется установка гидроаккумулятора для систем водоснабжения своими руками, все это нужно обязательно учитывать.

Корпус бака в большинстве случаев оснащен автомобильным ниппелем, через который можно закачать или спустить воздух в процессе регулировки рабочего давления внутри гидробака.

Для измерения давления в гидробаке пользуются обычным автомобильным манометром. При этом рекомендуется брать прибор, на шкале которого установлен минимальный шаг градации. В этом случае можно получить более точные результаты измерений, до 0,1 бар. Кстати манометр, который идет в комплекте с насосным оборудованием, также должен соответствовать этому параметру.

Если производитель укомплектовал насос недорогим прибором, то при установке лучше выполнить замену манометра на более качественный и надежный прибор.

Что касается автомобильных манометров, то многих потребителей не устраивает их внешний вид. Хотя стоит отметить, что именно они помогут точно определить давление в емкости. Если есть желание приобрести электронный прибор измерения, то лучше сделать выбор в пользу более дорогого варианта от проверенного производителя. В этом случае простенькая пластиковая модель не гарантирует точные данные и может выйти из строя в любой, даже самый неподходящий, момент.

Измерение давления в гидробаке выполняют по довольно простой схеме: к ниппелю на емкости присоединяется манометр и замеряются показания. Если полученные значения находятся в пределах от 1 до 1,5, то такое давление можно считать нормальным.

При более высоких показателях обеспечивается хороший напор в системе, однако при этом снижается запас воды. Нельзя допускать работу системы под слишком высоким давлением, которое заставляет работать все части оборудования под нагрузкой. Результатом таких действий становится быстрый износ деталей агрегата. Для поддержки высокого давления в системе требуется постоянное пополнение запаса воды в гидробаке, следовательно, увеличивается нагрузка на насос и повышается расход электроэнергии.

Когда автоматику нужно перенастраивать?

Есть разные причины, по которым насос может не обеспечивать необходимого значения. Кратко перечислим наиболее распространенные:

• оборудование работает при большой глубине всасывания, не может добиться подачи воды нужной силы;
• износ рабочего колеса помпы, не может нагнать воду до нужной силы;
• повышенный износ уплотнительных сальников, подсос воздуха;
• необходимость подать воду с большим напором в многоэтажный дом или высоко расположенную накопительную емкость;
• потребляющим воду механизмам требуется большее давление.

В этих и других схожих случаях потребуется изменение выставленных на заводе настроек.

Стоимость реле и гидроаккумуляторов некоторых производителей

Приобрести модели реле можно относительно недорого. Обычно стоимость изделий не превышает одной тысячи рублей. Однако электронные аналоги могут иметь более высокую цену, так как позволяют производить более точную настройку. В таблице представлены модели некоторых производителей и их стоимость.

Представлено реле давления Джилекс РДМ-5

Статья по теме:

Что касается гидроаккумуляторов, то их стоимость может быть заметно выше. Она в основном зависит от объема конструкции. Вместительный бак способен в значительной степени сократить число рабочих циклов. Однако места для него не всегда хватает. В таблице приведены цены на гидроаккумуляторы для водоснабжения разных размеров.

Гидравлическая емкость Тополь на 24 л

Гидроаккумулятор Джилекс, вмещающий 24 л

Устройство и принцип работы

Прибор имеет вид коробки различной формы с элементами управления под крышкой. Она крепится к одному из выходов штуцера (тройника) емкости. Механизм оснащен небольшими пружинами, которые регулируют, поворачивая гайки.

https://youtube.com/watch?v=Sm1YHwDcAvE

Принцип работы по порядку:

1. Пружины соединены с мембраной, реагирующей на скачки нажима. Увеличение показателей сжимает спираль, уменьшение приводит к растяжению.
2. Контактная группа реагирует на указанные действия, смыкая или размыкая контакты, тем самым передавая сигнал насосу. Схема подключения обязательно учитывает подсоединения его электрокабеля к устройству.
3. Накопитель заполняется – нажим растет. Пружина передает силу напора, устройство срабатывает согласно выставленным значениям и выключает помпу, передавая ей команду об этом.
4. Жидкость расходуется – натиск слабеет. Это фиксируется, двигатель включается.

Узел состоит из таких деталей: корпус (пластик или металл), мембрана с крышкой, латунный поршень, шпильки с резьбой, пластины из металла, муфты под кабели, колодки для клемм, платформа на шарнирах, чувствительные пружины, контактный узел.

Как правильно провести регулировку

Часто сталкиваешься с такой позицией установщиков, что, мол, выставленное давление реле на заводе достаточно, чтобы водопроводная система работала комфортно и удовлетворяла требования хозяина дома. Но, как показывает жизнь, переехав в свой собственный частный дом, где установлена современная насосная станция с реле давления, напор воды нас не удовлетворяет (он мал). Просить, чтобы специалист отрегулировал давление в системе, бесполезно (чаще всего), поэтому стоит самостоятельно разобраться в этом вопросе.

Итак, водопроводная система дома чаще всего состоит из:

• Точка забора воды – это может быть труба водопровода поселка или скважина с погружным насосом.
• Реле давления с гидроаккумулятором.
• Водоочистка в виде системы емкостей и фильтров.
• Потребитель.

Как правильно проводится регулировка реле давления. Во-первых, необходимо понять, какой напор будет необходим, чтобы его было достаточно в процессе открытия всех точек потребления, особенно это касается душа, как самого мощного потребителя. Во-вторых, необходимо знать давление в точке забора воды. Ведь как работает реле, а соответственно насос. Если давление в точке забора будет ниже 1,4 атм., то реле даже не включится, то есть, насос работать не будет. Это нередко случается в том случае, если ваш частный дом подключен к поселковой водопроводной сети, где давление чаще всего не поднимается выше 1,0 атм.

Если забор воды производится из скважины или колодца при помощи насоса, то давление в домашней сети будет зависеть от технических параметров агрегата. Во всяком случае, не ниже 2,0 атм. То есть, можно не волноваться, что реле не включится, поэтому можно смело проводить его регулировку.

Как настраивается нижний предел давления

В первую очередь необходимо отрегулировать нижний уровень напора. На корпусе реле установлены две гайки. Первая (она большего размера) регулирует именно нижний уровень, вторая разницу между нижним пределом и верхним. Нас интересует первая. С помощью этой гайки изменяется состояние фиксирующей пружины. При вращении гайки по часовой стрелке производится сжатие пружины, тем самым увеличивается нижний предел давления воды в системе. При вращении против часовой – снижение.

Давайте рассмотрим пример, где есть необходимость поднять верхний предел, скажем, до 4,0 атм., а нижний оставить в заводских пределах. Для этого нужно большую гайку крутить по часовой стрелке до необходимого показателя. Гайка меньшей величины также крутится по часовой стрелке до показателя, при котором насос будет включаться при давлении 1,4 атм.

Правда, этот способ, как показывает практика, не самый точный. Тем более в заводских настройках чаще всего пружина малой гайки практически ослаблена, так что не создает необходимой разницы давлений. Оптимальный ее показатель – это 1,0 атм., а фактически – 1,3 атм.

Поэтому стоит провести регулировку по-другому. К примеру, выровнять давление с помощью гидроаккумулятора (это специальные расширительные бачки для водопроводной сети, они синего цвета). Правда, этот способ достаточно сложный и длительный. В принципе, приходится подбирать давление способом «тыка». То есть, настроили реле, вставили его у системы водопровода, включили насос. Если показатели не совпали, надо провести полное отключение, слить воду из расширительного бачка (из нижней его части), стравить воздух из его верхней части. И таким образом подгонять параметры напора до необходимых. А это может занять много времени.

Внимание! Давление в воздушной части гидроаккумулятора должно быть на 10-20% меньше нижнего предела срабатывания насосной станции. Такую регулировку можно провести только на расширительном баке, который отключен от водопровода

Есть еще один вариант, но для этого придется снять корпус реле и изготовить переходник, потому что тестирование и регулировку придется проводить не водой, а воздухом с помощью компрессора. Именно манометр компрессорной установки будет служить точным ориентиром давления в устройстве. При этом тут же на месте можно при включенном компрессоре проводить настройки реле. Это удобно и быстро, к тому же достаточно точно.

И еще несколько полезных советов.

• Включать реле давления можно только в розетку с заземлением.
• Сечение подводящего электрического кабеля должно соответствовать мощности насосной установки.
• Будет лучше, если в электрическую схему водоснабжения дома установить последовательно еще одно реле напора с чуть большими порогами давления. Потому что у прибора РДМ 5 часто залипают контакты.

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.

Насосная станция с гидроаккумулятором и датчиком

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

Подключение реле к насосу

Если у вас не насосная станция, а отдельно подобранные насос и реле, их ещё нужно правильно подсоединить друг к другу. Делается это через вот такой пятивыводной штуцер, который показан на фото (или четырёхвыводной, если у реле имеется встроенный манометр):

Штуцер на 5 выходов для подключения реле

Присоединение к штуцеру реле и манометра

Реле со встроенным манометром

И вот как всё это будет выглядеть в единой системе, функционирующей за счёт погружного насоса, для которого реле давления приобретается отдельно:

Таблица 2. Инструкция по подключению реле.

Как видите, ни в настройке, ни в установке контролирующего показатели давления реле нет ничего сложного. Достаточно отнестись внимательно к подбору прибора в соответствии с характеристиками остальных элементов системы, и правильно произвести установку.

Несколько советов и рекомендаций

Для нормального функционирования насосной станции рекомендуется замерять показатели давления воздуха в гидроаакумуляторе каждые три месяца. Эта мера поможет поддерживать стабильные настройки в работе оборудования. Резкое изменение показателей может свидетельствовать о каких-то поломках, которые необходимо устранить.

Чтобы оперативно контролировать состояние системы, имеет смысл просто время от времени фиксировать показания водяного манометра при включении и отключении насоса. Если они соответствуют цифрам, установленным при настройке оборудования, можно считать работу системы нормальной.

Заметная разница свидетельствует о том, что нужно проконтролировать давление воздуха в гидробаке и, возможно, перенастроить реле давления. Иногда просто нужно подкачать немного воздуха в гидроаккумулятор, и показатели придут в норму.

Точность показателей манометра имеет определенную погрешность. Отчасти это может быть вызвано трением его подвижных частей во время измерений. Чтобы улучшить процесс показаний, рекомендуется перед началом измерений дополнительно смазать манометр.

Реле давления, как и прочие механизмы, имеет свойство со временем изнашиваться. Изначально следует выбрать прочное изделие. Важный фактор длительной работы реле давления – правильные настройки. не следует использовать этот прибор на максимально допустимых значениях верхнего давления.

Если в работе реле давления появились проблемы и неточности, возможно, его необходимо разобрать и очистить от загрязнений

Следует оставить небольшой запас, тогда элементы устройства будут изнашиваться не так быстро. Если же необходимо выставить верхнее давление в системе на достаточно высоком уровне, например, в пять атмосфер, лучше приобрести реле с предельно допустимым значением работы в шесть атмосфер. Найти такую модель сложнее, но это вполне возможно.

К серьезным поломкам реле давления может привести наличие загрязнений в водопроводных трубах. Это характерная ситуация для старых водопроводов, выполненных из металлических конструкций.

Перед установкой насосной станции водопровод рекомендуется тщательно прочистить. Не помешает и полная замена металлических труб на пластиковые конструкции, если имеется такая возможность.

При настройке реле к регулировочным пружинам следует относиться исключительно бережно. Если они будут сжаты слишком сильно, т.е. перекручены в процессе настройки, при работе устройства очень скоро станут наблюдаться погрешности. Поломка реле в ближайшем будущем почти гарантирована.

Если во время проверки работы насосной станции наблюдается постепенный рост давления выключения, это может свидетельствовать о том, что устройство засорилось. Не нужно сразу же его менять.

Нужно открутить четыре крепежных болта на корпусе реле давления, снять мембранный узел и тщательно промыть внутреннюю часть реле, где это возможно, а также все небольшие отверстия.

Иногда достаточно просто снять реле и почистить его отверстия снаружи без разборки. Не помешает также провести очистку всей насосной станции. Если же вода вдруг начинает течь прямо из корпуса реле, значит, частички загрязнений пробили мембрану. В этом случае придется устройство полностью заменить.

Роль в водопроводной сети

Казалось бы, устройство просто пропускает через себя воду. Можно было бы обойтись и без него? На самом деле именно с помощью гидробака в системе водопровода сохраняется стабильное давление.

Водяной насос при его наличии включается не так часто, что позволяет экономно использовать его эксплуатационный ресурс. Кроме того, система извлечения и транспортировки воды надежно защищена от гидроударов.

Если по какой-либо причине напряжение в электросети пропадёт, небольшой «аварийный» запас воды в баке поможет решить первоочередные хозяйственные задачи.

Уточним перечень преимуществ, которые обеспечивает это довольно простое устройство:

• Преждевременный износ насоса. В мембранном баке имеется некоторый запас воды. Она удовлетворяет первоочередные потребности владельцев коттеджа. И только тогда, когда запас иссякнет, включится насос. Следует отметить, что все насосы имеют норму включений на протяжении часа. При наличии гидроаккумулятора этот показатель не будет превышен, и агрегат прослужит дольше.
• Стабилизация давления в системе. Если одновременно включить два крана, например, в ванной комнате и на кухне, перепады напора могут повлиять на температуру воды. Это очень неприятно, особенно для тех домочадцев, которые в этот момент принимают душ. Благодаря гидроаккумулятору таких недоразумений можно избежать.
• Гидроудары. Эти явления, которые способны навредить трубопроводу, могут возникать в момент включения насоса. С гидробаком риск возникновения гидроудара практически исключен.
• Запас воды. В загородном доме проблема водоснабжения стоит особенно остро. Если произошло внезапное отключение электричества, и насос не может выполнять свои функции, то для решения неотложных проблем больше не надо хранить запас воды в ведре или другом резервуаре. В ёмкости гидроаккумулятора она имеется и регулярно обновляется.

Очевидно, что наличие этого устройства в независимой от централизованных сетей системе водоснабжения не случайно. Оно необходимо и полезно.

Гидроаккумулятор в контуре водоснабжения выполняет ряд значимых функций: защищает технику от гидроударов, обеспечивает запас воды, формирует условия для автоматизации ее забора

Подключение реле к насосу

Если у вас не насосная станция, а отдельно подобранные насос и реле, их ещё нужно правильно подсоединить друг к другу. Делается это через вот такой пятивыводной штуцер, который показан на фото (или четырёхвыводной, если у реле имеется встроенный манометр):

Штуцер на 5 выходов для подключения реле

Присоединение к штуцеру реле и манометра

Реле со встроенным манометром

И вот как всё это будет выглядеть в единой системе, функционирующей за счёт погружного насоса, для которого реле давления приобретается отдельно:

Таблица 2. Инструкция по подключению реле.

Как видите, ни в настройке, ни в установке контролирующего показатели давления реле нет ничего сложного. Достаточно отнестись внимательно к подбору прибора в соответствии с характеристиками остальных элементов системы, и правильно произвести установку.

Видео — Сборка системы постоянного давления холодного водоснабжения

Это интересно: Как отремонтировать межкомнатную дверь самостоятельно — объясняем по пунктам

Принцип работы гидроаккумулятора

Если система только что смонтирована, большую часть внутреннего объёма гидроаккумулятора занимает та камера, которая предназначена для воздуха.

Поступая в грушевидную мембрану через патрубок, вода сжимает воздух. Это происходит вплоть до той поры, пока не будет достигнуто предусмотренное давление. Затем реле отключает насос. Работу реле можно отрегулировать.

Когда мы открываем вентиль и используем воду для своих нужд, происходит разгерметизация системы. Воздух, надавливая на мембрану, помогает воде выйти из ёмкости. Этот процесс будет происходить, пока давление в системе не снизится до установленного минимума -1,5 атм. В этот момент должен заработать насос, нагнетающий в бак воду.

Как известно, в воде тоже есть растворенный воздух. Когда он скапливается внутри мембранного мешка, работа гидроаккумулятора ухудшается, поэтому его необходимо стравить. На некоторых моделях для этой цели имеется специальный клапан. Если клапана нет, нужно раз в 1-3 месяца устраивать мембранному баку профилактику.

Важно правильно вмонтировать гидроаккумулятор в систему водоснабжения. Тогда при его поломке или при проведении на нем профилактических работ, устройство можно будет легко разобрать так, чтобы не пришлось полностью сливать воду из всей системы

При открывании любого водопроводного крана системы объем воды в баке уменьшается, как следствие падает давление. Падение давления до заданного значения фиксирует реле, которое запускает в работу насос (+)

Установка

Зачастую комплект ГА продается в разобранном состоянии, и контролирующий блок нужно монтировать самому. Подключение реле давления к гидроаккумулятору поэтапно выглядит так:

1. Станцию отключают от сети. Если в накопитель уже накачали воду, то ее сливают.
2. Прибор фиксируется стационарно. Он навинчивается на 5-выводной штуцер агрегата или на выходной патрубок и должен быть жестко закреплен.
3. Схема подключения проводов обычная: есть контакты для сети, насоса, а также заземление. Кабели пропускают сквозь отверстия на корпусе и подсоединяют к контактным колодкам с клеммами.

Электрическое подключение к насосу

Доработка реле давления РДМ-5 (РМ5).

В составе большинства насосных станций применяется механическое реле давления РДМ-5. Работа его основана на балансе давлений — воды в баке и двух пружин в самом реле. Настройка верхнего и нижнего пределов реле осуществляют путем корректировки силы сжатия и выпрямления пружин. В конструкции реле присутствует третья дополнительная пружинка-булавка, которую часто оставляют без должного внимания. В процессе эксплуатации насосной станции может возникнуть ситуация, когда правильно настроенные пределы реле самопроизвольно начинают сдвигаться в ту или иную сторону. И если смещение давления включения не критично, то в случае увеличения значения отключения насос будет не в состоянии накачать нужное количество воды в гидроаккумулятор. Давление в баке попросту перестанет расти, достигнув максимума для насоса. В результате, реле давления не отключит насос от электрической сети, что означает его непрерывную работу в предельном режиме и скорый выход из строя.

Почему же смещаются пределы? Смещение может происходить по двум основным причинам: потеря воздуха в баке гидроаккумулятора и из-за той самой вышеуказанной маленькой пружинки в конструкции пластмассовой рамки, приводящей в движение шток с подвижными контактами. Одной своей стороной эта пружинка вставляется в специальные пазы-защелки на пластмассовом основании реле, а вторая сторона закрепляется в аналогичных пазах рамки. Пружинка эта с одной стороны согнута в кольцо (видно на фото), что и обеспечивает пружинные свойства, а с другой — просто немного выгнута, благодаря которому осуществляется фиксация от перемещений.

При каждом срабатывании реле пружинка немного проворачивается в пазах. И при активном использовании насосной станции количество циклов включения-отключения может быть очень большим, поэтому пластмассовые защелки постепенно вырабатываются (истираются). В результате, изгиба булавки уже недостаточно, чтобы предотвратить её постепенное смещение влево-вправо. Как следствие — изменяется сила давления этой пружинки на пластмассовую рамку, что и вызывает смещение настроенных пределов реле.

Первое время, для возобновления нормальной работы насосной станции можно снять крышку реле и сдвинуть пружинку на свое место. Это наиболее простое решение проблемы, но следует понимать, что при той же интенсивности использования повторное смещение неминуемо. Второй вариант немного более сложен — аккуратно подогнуть имеющийся изгиб пружинки, увеличить угол, а, значит, сделать фиксацию более надежной. Ну и самое кардинальное решение — выровнять изгиб булавки, а вместо него применить маленькую муфточку с болтовым зажимом. Подобно тем крепежам, что используются для закрепления провода в розетках и выключателях.

В следующей доработке нуждаются электрические контакты. Как известно, они рассчитаны на определенный допустимый ток. Однако частые включения-выключения вызывают их постепенное подгорание и износ. Это происходит потому, что пусковой ток насоса всегда выше номинального (паспортного), а также при отключении появляется небольшая электрическая дуга между контактами. Чтобы уменьшить эти явления, следует контакты в реле подключать параллельно. То есть, определить нулевой провод в сети и соединить его с одним проводом насоса напрямую, без реле. А фазный провод сети подключить к двум сетевым контактам РМ5. Второй же провод насоса подключается к двум другим соответствующим контактам.

Методика регулировки

Настройка реле давления производителями на заводах не всегда точна или не подходит для местных условий эксплуатации. Но конструкция сделана так, чтобы каждый владелец без особых проблем отрегулировал сам необходимые параметры. В частных домах насосы в точке подачи воды перед гидроаккумулятором должны создать давление напора не ниже 1,4 атмосферы. В противном случае регулировка не имеет смысла, контакты не будут замыкаться, и насос не включится. На точке подключения обязательно должен быть манометр, по его показаниям судят о величине давления:

• Подключаем реле давления к точке приема, как этого требует инструкция, гидроаккумулятор не подключается, вместо него устанавливается заглушка. Насос подключается к сети — таким образом проверяется работа реле при заводских настройках и герметичность сети до реле.
• Зафиксируйте показания манометра (3 атмосферы).
• Снимите крышку корпуса с реле.

Под крышкой корпуса расположены большая и малая гайки с пружинами, при вращении большой гайки по часовой стрелке сжимается фиксирующая пружина, верхний предел увеличивается. Уменьшается верхний предел вращением большой гайки против часовой стрелки.

Отрегулируйте большой гайкой момент отключения насоса, оптимальный вариант — 2,5–3 атмосферы, возьмем 2,8.

Проверьте давление в гидроаккумуляторе, на нем должен быть отдельный манометр, примем, что оно 1,5 атм. Подсоедините расширительный бак к реле.

• Откройте кран в самой верхней точке водопровода, если давление недостаточно, подкачайте велосипедным насосом в расширительном бачке до нужного напора.
• Открыв воду, пронаблюдайте, при каком значении манометра реле включит насос. Зафиксируйте показания нижнего предела, когда насос включается при падении напора. Примем, что это значение будет 1 атмосфера.
• 2,8–1 — разница нижнего и верхнего пределов составит 1,8 атм., это на 0,3 атмосферы больше давления в расширительном бачке.

Руководство по эксплуатации определяет, что давление нижнего предела в идеальном случае должно быть на 0,2 атмосферы больше давления в расширительном бачке. При таком соотношении установки оптимально количество включений для электронасоса, что значительно продлевает ресурс работы насоса и реле. Разницу можно откорректировать малым болтом с пружиной или изменив давление в гидроаккумуляторе, подкачать или стравить воздух. Правильно установленные реле давления РДМ 5 «Джилекс» сделают режим насоса более экономным, уменьшат расход электроэнергии и прослужат долгое время.