Система водоснабжения дома – это довольно сложная гидравлическая система, состоящая из множества различных узлов. И иногда, как свидетельствуют сообщения на специализированных форумах, после подключения реле давления к гидроаккумулятору и насосу можно наблюдать непонятные эффекты в, казалось бы, сделанной по всем правилам системе.
Одним из наиболее распространенных таких эффектов являются частые включения включения/выключения скважинного насоса, абсолютно не отображающие характер водопотребления. То есть включения/выключения насоса происходят, когда никакого водопотребления вообще нет! В статье «Частые включения и выключения скважинного насоса» мы уже рассматривали этот вопрос.
Но, как показала практика эксплуатации систем автономного водоснабжения, иногда частые включения/выключения насосов наблюдаются при достижении в системе давления равного давлению выключения насоса. То есть в этот момент создается впечатление, что система входит в какой-то колебательный процесс. Попробуем объяснить это явление и понять, при каких условиях оно возникает.
Для начала опишем процесс подробнее. Как же сделать подключение реле давления к гидроаккумулятору и насосу так, чтобы забыть потом о нем на пару лет? Итак, имеется скважинный насос, из которого вода уже поступает до точек потребления. Работой скважинного насоса управляет реле давления, установленное на напорной магистрали.
В момент достижения давления выключения насоса, допустим это 3.5 атм. реле его отключает. Но затем, практически сразу же включает вновь. При этом манометр, стоящий на баке показывает, что там давление составляет не 3,5 атм, а, допустим, только 1,5 атм. При этом давление включения насоса составляет 1.8 атм. Поэтому реле давления вновь включает насос.
То есть получается, что реле давления показывает одно давление (которое равно давлению выключения), а манометр совсем другое. Обратим внимание, что манометр стоит на баке, а реле давления на напорной магистрали до гидробака. Может дело в этом? Да, действительно это так. Хотя теоретически, давления во всех точках системы должно быть одно и то же.
В принципе, это так, но только в случае установившегося процесса!
Здесь же мы наблюдаем яркую картину динамического процесса. Что происходит? Если скважинный насос мощный, а напорная магистраль еще к тому же заужена (допустим, не один дюйм, а три четверти дюйма), то из-за больших гидравлических сопротивлений в напорной магистрали, где стоит реле, уже достигнуто давление выключения, а в гидроаккумуляторе еще нет.
Разумеется, для наблюдения такого эффекта, необходим не только мощный насос, но и чтобы расстояние между реле и баком было значительным. Например, реле стоит в кессоне, а гидробак в подвале дома. Как предотвратить это нежелательное явление? Да очень просто. Реле давления необходимо разместить как можно ближе к гидроаккумулятору.
В этом случае давление, которое будет измерять реле, и давление в баке будут практически совпадать, и система подключения реле давления к гидроаккумулятору и насосу водоснабжения будет работать корректно.
Принцип работы и схема подключения электронного реле давления
Одним из важных элементов гидроаккумулятора является электронное реле давления, которое дает возможность автоматически обеспечивать выключение и включение насоса, подачу воды по установленным определенным параметрам. Даже при незначительном сбое нарушается вся работа системы. Чтобы знать, как выполнить настройку, необходимо вначале познакомиться с особенностями регулировки.
Общие сведения
В конструкцию гидроаккумулятора (ГА) входит клапан стравливания, емкость, пятивыводной штуцер (тройник) с муфтами для подсоединения, фланец, а также реле давления, задающее общий ритм работы.
Основные функции датчика давления воды в системе водоснабжения:
- отвечает за работу оборудования без значительных нагрузок;
- является важным элементом управления насосом;
- увеличивает время эксплуатации мембраны и оборудования в целом;
- контролирует заполнение емкости водой.
Манометр, показывающий давление в емкости, находится в комплекте либо приобретается отдельно.
Насос производит сбор воды из колодца, направляя ее по трубопроводу. Затем она попадает в гидроаккумулятор, а из него уже непосредственно в дом. Основная задача мембранного бака — сохранять постоянное давление и режим функционирования помпы, для которой есть определенная частота активаций — приблизительно 45 в час. Во время увеличения частоты оборудование испытывает чрезмерные нагрузки и через небольшое время выходит из строя. Регулировать реле давления воды для насоса необходимо так, чтобы оборудование работало без чрезмерных нагрузок.
Под регулированием накопительной емкости подразумевают создание необходимого количества атмосфер непосредственно в баке и правильное определение порогов включения и выключения помпы.
Принцип работы
Реле давления для гидроаккумулятора имеет форму коробки с разными элементами управления, установленными в корпусе. Реле подключается к одному из выходов бака. Механизм имеет небольшие пружины, которые нужно отрегулировать, проворачивая гайки.
Особенности работы оборудования:
- Пружины подсоединены к мембране, которая реагирует на скачки нажима. Повышение натяжения пружины сжимает спираль, снижение приводит к растяжению.
- Контактная группа начинает реагировать на эти действия, соединяя или разъединяя контакты, этим самым подавая команду насосу.
- Накопительная емкость наполняется, увеличивая давление. Спираль передает силу напора и включается с учетом установленного значения или отключает насос.
- Вода расходуется одновременно со снижением давления, что фиксируется реле.
Узел содержит в себе следующие детали: пластиковый или металлический корпус, стальной поршень, мембрану, латунные пластины, шпильки с резьбой, колодки под клеммы, муфты для электрических проводов, контактный узел, пружины, платформу на шарнирах.
Принцип работы управляющего оборудования довольно простой. Устройство реагирует на изменение давления внутри накопительного бака. Подвижную платформу приподнимают либо опускают пружины с учетом давления на поршень, соединенный с контактами, подающими сигнал насосу о начале или завершении закачки.
Подключение к гидроаккумулятору
Как правило, комплект гидроаккумулятора продается в разобранном виде, поэтому регулировочный блок необходимо монтировать самостоятельно. Подключить реле давления к насосу можно следующим образом:
- Оборудование отключают от электросети. Если в накопительной емкости уже находится вода, то ее необходимо слить.
- Устройство крепится стационарно. Оно подключается на пятивыводной штуцер либо на патрубок. При этом реле должно быть прочно зафиксировано.
- Схема подсоединения кабеля обычная: в приборе установлена контактная группа для электросети и помпы, также находится заземление. Кабели продевают через отверстия на корпусе и подключают к колодкам с клеммами.
Настройка оборудования
Прежде чем производить настройку реле давления, необходимо учитывать, что этот показатель неразрывно связан с давлением внутри накопительной емкости. Вначале надо создать необходимую величину напора внутри бака, а уже потом переходить к работе с элементом контролирования работы системы.
Регулировку выполняют в три этапа:
- устанавливают давление внутри гидроаккумулятора;
- задают уровень включения насоса;
- определяют отметку выключения.
Для оптимизации работы нужно подгонять все показатели несколько раз опытным способом с учетом расхода жидкости, высоты трубопровода и давления в нем.
Внутренние показатели ГА
Существуют определенные правила настроек гидроаккумулятора. Необходимо, чтобы регулировка давления соответствовала следующим требованиям:
- для одноэтажного здания хватает одного бара, а если емкость находится в подвальном помещении, то нужно добавить еще 1 бар;
- значение должно быть выше, чем в самом высоком месте водозабора;
- какое количество атмосфер должно находиться внутри бака, можно определить по такой формуле: к высоте трубопровода до верхней точки сбора воды нужно добавить 6, этот результат разделить на 10;
- если находится множество точек потребления, то к этой цифре нужно добавить еще 20%. Сколько точно нужно добавить — определяется лишь опытным способом. Для этого существует общее правило: если показатель занижен, то жидкость не сможет подаваться к приборам, а если завышен, то гидроаккумулятор будет все время пустым, давление — очень высоким, при этом появляется риск выхода из строя мембраны.
Чтобы увеличить напор в ГА, воздух можно подкачать обычным насосом (на баке находится золотник), для снижения давление спускают. Пневматический клапан для этого находится под накладкой. Процесс надо выполнять во время отсутствия напора воды, для этого нужно лишь перекрыть краны.
Размер показателей можно определить с помощью манометра, который подключается к золотнику. Корректировку выполняют, когда помпа выключится. Перепад давления можно создать, открыв кран в ближайшем месте.
Изготовители стандартно задают давление в емкости не больше 2−3 бар. Его увеличение снижает полезную площадь внутри бака — это необходимо учесть во время проведения расчетов.
Особенности регулировки
В устройстве находятся два болта с гайками: большой регулирует значение для выключения помпы, малый — для включения. Гайки вкручиваются или отпускаются, этим самым выполняется регулировка.
Настройка реле будет правильной, если выполнять определенные требования:
- приблизительная разница между показателями для включения и отключения помпы составляет 1,2−1,7 атм.;
- давление в гидроаккумуляторе должно быть меньше, чем установленный показатель для включения помпы на 15%. К примеру, если отметка для включения установлена на 2,7 бар, а для отключения — на 3,7 бар, то внутри бака должно быть не более 2,5 бар;
- ГА и управляющий блок имеют определенные значения нагрузки. Во время приобретения необходимо проверить, совпадают ли эти показатели с расчетами системы (высота трубопровода, количество участков забора воды).
Блок управления контролирует наибольший и наименьший показатель давления в емкости. Он сохраняет разницу значений во время включения и отключения помпы. Предел настроек будет зависеть от мощности насоса и времени расхода воды.
Заводские показатели описаны в техпаспорте изделия. Как правило, они следующие:
- диапазон работы помпы — 2,7 атм.;
- предельный уровень работы — 0,7−6 атм.;
- наивысшая отметка для выключения — 6 атм.;
- начальный уровень работы — 1 атм.
Пример установки значений
Для начала необходимо полностью подготовить систему. Для этого нужно выполнить несколько шагов:
- подключить накопительную емкость;
- отрегулировать управляющий блок под давлением, не отключая систему от электропитания;
- установить внутри оборудования давление меньше, чем в насосной станции, примерно на 15% (т. е. 1 атм.);
- перекрыть все краны;
- проверять установленный уровень с помощью манометра на протяжении часа, чтобы удостовериться, нет ли где-либо утечки;
- открыть крышку корпуса, чтобы получить доступ к болтам, и следить за пружинами;
- отрегулировать реле.
Пример настройки с установлением отметок 3,4 атм. для выключения и 2 атм. для включения в двухэтажном доме выглядит немного по-другому. Шаги следующие:
- Вначале запускают насос для определения напора в системе. Помпа должна наполнить бак и увеличить давление.
- Затем определяют с помощью манометра показатель выключения насоса (как правило, это не больше 3 атм.) Во время превышения этого показателя в работу включается малая пружина, это можно отчетливо увидеть.
- Электромотор останавливается при достижении отметки 3,4 атм., этот уровень можно снизить, вращая болт на меньшей пружине на половину оборота, пока двигатель не отключится.
- После выполняют проверку с помощью манометра: 3,1−3,3 атм. вполне хватает.
- Затем открывают кран, чтобы снизить натиск и освободить ГА от воды, и фиксируют манометром показатель включения насоса, как правило, это 2,4−2,6 атм.
- Чтобы снизить нижний предел, вращают гайку большой пружины. После производится старт помпы, давление увеличивается до требуемого уровня, показатель проверяется манометром. Допустимое значение составляет 2−2,2 атм.
Регулировочные гайки довольно чувствительны — вращение всего на пол-оборота добавляет до 1 атм. Давление включенной насосной системы должно быть на 0,2−0,4 атм. выше, чем в пустой накопительной емкости, это не допустит деформации внутренней «груши».
Краткая инструкция
Повышение заводских показателей включения (более 1,6 атм.) создает риск критического давления на мембрану. Диапазон работы насоса устанавливают с учетом максимально вероятной нагрузки для запорной арматуры. Кольца уплотнения бытовых кранов могут выдержать не более 7 атм.
Для четкого понимания, как отрегулировать реле, можно использовать пошаговую инструкцию:
- установить уровень включения насоса: вращение гайки большой пружины против часовой стрелки снижает стартовый показатель, по часовой — повышает;
- для выключения вращать малый винт (во время вкручивания отметка повышается, при выкручивании — снижается);
- результат можно проверить с помощью открытия крана и слива воды, фиксируя момент начала работы насоса;
- внутреннее давление регулируют, сбрасывая либо накачивая воздух, контролируя все манометром.
Профилактика и ремонт
Существуют определенные правила эксплуатации оборудования. Профилактические мероприятия состоят в следующем:
- необходимо зачистить все контакты;
- механические чувствительные элементы нужно проверить и откорректировать;
- не вкручивать полностью регулировочные болты — система не сможет работать;
- все шарниры нужно смазывать раз в год;
- во время несрабатывания не стоит сразу разбирать конструкцию — вначале лучше попробовать легонько постучать по корпусу небольшим предметом.
Если устройство не сохраняет давление, не вовремя включается или вообще не работает, не надо делать быстрых выводов и выкидывать оборудование. Часто прибору не позволяют своевременно реагировать грязь и пыль в мембранной системе. Основные работы по исправлению следующие:
- Нужно выкрутить четыре болта на дне корпуса и достать накладку с патрубком.
- Аккуратно очистить мембрану и пространство около нее.
- Поставить все детали в обратном порядке.
- Заново установить пороги и произвести пробный пуск.
Профессионалы советуют перед настройкой реле не устанавливать верхний предел более 70% максимальной возможности для определенной модели, указанной в инструкции (обычно 6−6,5 атм.).
Для качественной работы в трубах водопровода не должно находиться воздуха. Регулярно (раз в полгода) необходимо проверять установленные показатели срабатывания и давление в накопительном баке, при необходимости спуская либо добавляя воздух. Перед тем как начать настройку, необходимо знать, может ли реле и непосредственно все оборудование выдержать конкретные нагрузки.
Подключение гидроаккумулятора и реле давления к глубинному, погружному насосу
Для непрерывной, качественной работы часто на дачах и в частных домах без централизованного водопровода используют гидроаккумуляторы с погружными насосами. О преимуществах применения гидроаккумулятора далее мы и расскажем.
Для распознавания гидроаккумуляторы имеют разную окрасу: красные предназначены под отопление; синие – для холодного и горячего водоснабжения.
Конструктивные особенности гидроаккумулятора
Гидроаккумулятор представляет собой металлическую емкость разделенную на две условные части мембраной: диафрагмой или баллоном.
Гидробаки с диафрагменной мембраной состоят из:
- камеры для воды;
- диафрагменной мембраны, которая установлена поперек бака; газовой камеры;
- гнезда с клапаном;
- патрубка подсоединения к системе.
Гидробаки с мембраной баллонного типа состоят из:
- камеры для воды;
- баллона мембраны, который закреплен на входе около входного патрубка;
- гнезда с клапаном; газовой камеры;
- патрубка подсоединения к системе.
Гидробаки предназначены для:
- холодного водоснабжения;
- горячего водоснабжения;
- системы отопления.
Различают горизонтальные и вертикальные гидроаккумуляторы.
Чаще для загородных домов используют гидробаки вертикальные. У них имеются ножки, а также специальное крепление на корпусе для подвешивания на стену. Занимают мало место.
Горизонтальные гидробаки чаще всего используют в насосных станциях с наружными насосами. В таком случае насос устанавливается на бак, что прилично экономит место.
Гидроаккумулятор с мембраной имеет больший срок службы, чем гидробак из оцинкованной стали
Нужен ли гидроаккумулятор для погружного насоса?
- Гидроаккумулятор предназначен для защиты насоса, т.к. в нем накапливается небольшое количество воды, которое будет использоваться при открытом кране.
- При установке гидроаккумулятора дополнительно устанавливаются следующие устройства: манометр, воздухоотводчик и реле давления.
- Гидроаккумулятор устанавливается в доме, в специальном помещении или в приямке, защищенной от поступления осадков.
Если гидроаккумулятор не установлен, то насос будет включаться постоянно, как только будет открываться кран. В связи с этим, возрастает вероятность гидроудара. Гидроудар образуется при скачкообразном повышении давления, которое появляется из-за частых включений.
Поэтому важность гидроаккумулятора очевидна. Гидроаккумулятор имеет несколько названий, его называют гидробаком, расширительным или мембранным баком.
Таким образом, гидроаккумулятор выполняет следующие функции:
- сглаживающую – помогает избежать гидроудары;
- поддерживающую – совместно с реле поддерживается стабильное давление воды;
- защитную – защищает насос от постоянных включений, а В отсутствие электрической энергии, за счет небольших запасов воды.
В одной половине гидробака – сжатый воздух, находящийся под давлением 1,5 атм. Вторая часть гидроаккумулятора наполняется водой. Объем давления неизменен и на размеры емкости никак не влияет.
Самый простой прибор, который помогает измерять давление, манометр. Подключается манометр к гидроаккумулятору при помощи штуцера.
Если при проверке выявлено, что давление в гидробаке упало, то его легко увеличить до необходимого уровня при помощи велосипедного насоса через ниппель, который расположен наверху оборудования. А для того чтобы уменьшить давление, необходимо отогнуть клапан ниппеля и выпустить воздух.
При проведении данных действий необходимо следить за параметрами на манометре.
Нормальное давление в гидроаккумуляторе составляет от 1,4 до 2,8 атм. Давление в системе должно превышать давления бака на 0,1 атм. Если Вам необходимо высчитать самостоятельно, какое давление в гидроаккумуляторе необходимо настроить, то воспользуйтесь следующей формулой:
Давление в гидробаке = (Максимальная высота точки разбора +6) / 10
Схема подключения гидроаккумулятора
Система водоснабжения включает в себя: насос, гидроаккумулятор, реле давления, обратный клапан, запарную арматуру, фильтрующую систему, манометр, трубопровод, ну и, конечно же, электрическое питание.
Гидроаккумулятор устанавливается рядом с наружным насосом в приямке или же в помещении в доме, смотря где выделено место.
Все устройства, которые необходимы для подключения всего оборудования, присоединяются с помощью 5-выводного штуцера.
5-выводной штуцер располагает выходами разного диаметра, что идеально подходит при подключении схемы для обвязки гидроаккумулятора. Поэтому данный элемент является основой в схеме обвязки как погружного, так и поверхностного насоса с гидроаккумулятором.
Сначала штуцер прикрепляется к гидробаку, потом к нему подключаются манометр, реле давления. Последними подключениями к пятивыводному штуцеру является насосная труба и разводка к водоснабжению дома.
Обратный клапан позволяет накопить воду в гидробаке от погружного насоса.
Устанавливается на насос до подключения всей схемы гидроаккумулятора в следующей последовательности:
- Опускаем насос в скважину;
- Необходимо закрепить страховочный трос, который удерживает насос;
- Подсоединяем все элементы схемы при помощи пятивыводного штуцера;
- Необходимо произвести настройку реле давления.
Реле давления
Реле давления играет важную роль в работе гидроаккумулятора, а Всей домашней системы. Для эффективности и правильность работы реле необходимо настроить.
Для этого необходимо:
- Первым дело необходимо избавиться от воды в системе водоснабжения, для этого нужно открыть кран, который расположен внизу;
- Открывается крышка реле и включается насос для заполнения системы водой.
- После отключения насоса необходимо запомнить показания манометра, который показывает давление в системе;
- Опять спускается небольшое количество воды, чтобы запустить насос. Также записываются показания манометра. Дальше производится математический расчет: от наибольшего числа вычитаем наименьшее. От получившего числа происходят дальнейшие действия. Если значение меньше, чем 1,4 бар, то гайку малой пружины на реле необходимо затянуть. Если значение больше, чем 1,4 бар, то ослабить.
- Гайкой на большой пружине в реле можно регулировать напор воды. Действия абсолютно аналогичные. Больший напор – затягивается, поменьше – ослабляется.
- Все настройки должны проводиться при выключенном насосном оборудовании.
- После всех пройденных этапов нужно запустить систему и проверить как она работает. Настраивать можно бесконечное количество раз, до того момента, пока все не устроит.
Схема водоснабжения с погружным насосом и гидроаккумулятором после подключения работает так:
- Погружной насос перекачивает воду из скважины в гидробак;
- По мере заполнения воды в гидроаккумуляторе происходит повышение давления воздуха. Когда будет достигнута точка максимума на реле, насосное оборудование отключится.
- Запас воды, скопившейся в гидробаке, позволит пользоваться водой определенное количество времени. Когда количество воды будет уменьшаться в мембране гидробака, давление будет снижаться до минимума на реле, контакты замкнуться и насос включиться.
- И так по кругу.
Как часто будет включаться Ваш насос напрямую зависит от объема гидроаккумулятора. Не забудьте учитывать это при выборе емкости.
Схема подключения нескольких гидроаккумуляторов к погружному насосу
Если при использовании гидроаккумулятора Вам будет необходимо еще емкость для накапливания воды, то возможно установить параллельно еще несколько гидробаков, подходящего для Вас объема.
Подключаются второй и последующие баки просто, при помощи вкрученного тройника. К одному входу подключается насос (пятивыводной штуцер), а к другому новый гидробак.
При подключении нескольких гидроаккумуляторов не требуется перенастраивать систему.
Также наибольшее количество гидробаков продлит срок службы Вашего насоса, т.к. его придется включать реже.