Устройство и регулировка реле давления гидроаккумулятора

Обзор популярных моделей

Реле давления бывают двух видов: механические и электронные, последние намного дороже и редко применяются. На рынке представлен широкий ассортимент приборов от отечественного и зарубежного производителя, облегчающий выбор необходимой модели.

РДМ-5 Джилекс (15 у. е.) — наиболее популярная качественная модель от отечественного производителя.

Характеристики

• диапазон: 1,0 — 4,6 атм.;
• минимальный перепад: 1 атм.;
• рабочий ток: максимум 10 А.;
• класс защиты: IP 44;
• заводские настройки: 1,4 атм. и 2,8 атм.

Genebre 3781 1/4″ (10 у.е.) — бюджетная модель испанского производства.

Genebre 3781 1/4″

Характеристики

• материал корпуса: пластик;
• давление: верхнее 10 атм.;
• соединение: резьбовое 1.4дюйма;
• вес: 0,4 кг.

Italtecnica PM/5-3W (13 у.е.) — недорогое устройство итальянского производителя со встроенным манометром.

Характеристики

• максимальный ток: 12А;
• рабочее давление: максимум 5 атм.;
• нижнее: диапазон регулировки 1 — 2,5 атм.;
• верхнее: диапазон 1,8 — 4,5 атм.

Принцип работы

Схема работы гидробака после его подключения к системе водоснабжения выглядит следующим образом:

1. При помощи погружного насоса вода перекачивается из скважины или колодца в резиновую грушу бака.
2. По мере закачки воды давление воздуха в камере между стенками корпуса и резиновой груши повышается за счёт растяжения водой мембраны. Когда оно достигает установленного на реле максимума, контакты размыкаются, и насос отключается.
3. При этом вы можете продолжать пользоваться водой за счёт того, что мембрана выталкивает её к точке с открытым краном, бытовой технике или санитарно-техническому прибору. По мере уменьшения объёма жидкости в резиновой груше, её стенки меньше давят на воздух в камере и давление постепенно понижается. Когда оно достигает установленного на реле минимума, контакты замыкаются, и насос снова начинает работать и закачивать воду из скважины или колодца в бак.
4. Затем цикл повторяется.

Принцип работы реле давления

Автономная система водоподачи в частном доме состоит из водопроводных труб, насоса и элементов управления и очистки. Гидроаккумулятор в ней играет роль устройства контроля напора воды. Сначала последняя запасается в аккумуляторе, а затем, по мере необходимости, при открытии кранов расходуется.

Такая конфигурация водопровода позволяет уменьшить время работы насосной станции, а также количество ее циклов «включения/выключения».

Реле давления здесь выполняет функцию управления насосом. Оно отслеживает уровень наполненности гидроаккумулятора водой, чтобы при опустошении этого бака включить вовремя подкачку жидкости из водозабора.

Если давление воды в системе находится в пределах установленных на реле параметров, то насос не работает. Если напор снижается ниже минимальной установки Рпуск (Pmin, Рвкл), то на насосную станцию подается электрический ток, чтобы она заработала.

Далее при наполнении гидроаккумулятора до Рстоп (Pmax, Рвыкл), насос обесточивается и выключается.

Пошагово рассматриваемое реле работает следующим образом:

1. Воды в гидроаккумуляторе нет. Давление ниже Рпуск – устанавливается большой пружиной, мембрана в реле смещается и замыкает электрические контакты.
2. Вода начинает поступать в систему. При достижении Рстоп – разница между верхним и нижним давлениями устанавливается малой пружиной, мембрана сдвигается и размыкает контакты. Насос в результате перестает работать.
3. Кто-то в доме открывает кран или включает стиральную машину – в водопроводе происходит снижение напора. Далее в какой-то момент воды в системе становится слишком мало, давление опять доходит до Рпуск. И насос снова включается на подкачку.

Без реле давления все эти манипуляции с включением/выключением насосной станции приходилось бы делать вручную.

При выборе рассматриваемого реле давления перво-наперво следует смотреть на:

максимальную температуру рабочей среды – для ГВС и отопления свои датчики, для ХВС свои; диапазон регулировки давления – возможные установки Рстоп и Рпуск должны соответствовать вашей конкретной системе; максимальный рабочий ток – мощность насоса не должны быть выше этого параметра.

Настройка рассматриваемого реле давления производится на основании расчетов с учетом емкости гидроаккумулятора, среднего разового расхода воды потребителями в доме и максимально возможного давления в системе.

Чем вместительнее аккумулятор и больше разница между Рстоп и Рпуск, тем реже будет включаться насос.

Проверка автоматики

После запуска насосной станции нужно проверить, правильно ли работает автоматика. Если вы приобрели реле давления с заводскими настройками, то оно должно отключить насосное оборудование при достижении верхнего порога давления в системе, установленного на реле. После открывания крана и вытекания вод из гидробака реле давления должно снова запустить насос, когда показатель давления в системе понизится до установленного минимума. При необходимости заводские настройки можно изменить, настроив реле на нужное вам давление включения и выключения. Это делается так:

Отключаем насосное оборудование и сливаем воду из гидробака, открутив нижний кран в системе. Открываем крышку на реле давления при помощи отвертки или гаечного ключа.
Запускаем насосное оборудование, которое начнёт закачивать воду в гидробак.
Засекаем и записываем показания манометра в момент отключения насоса. Это будет верхнее давление.
Теперь открываем самый удалённый от насоса кран или тот кран, который находится на самой верхней отметке. По мере вытекания из него воды давление понизится, и насос снова запуститься. Нужно зафиксировать и записать показания манометра в момент запуска насоса. Это будет нижнее давление

Находим их разницу.
Во время тестирования необходимо обратить внимание на напор воды, текущей из самого дальнего или высшего крана в системе. Если он вас не устраивает, то давление нужно повысить

Чтобы это сделать правильно, насос нужно отключить и туже закрутить гайку на большой пружине в реле. Для уменьшения напора, наоборот, ослабляем эту гайку.
Теперь настроим разность давлений. Вы уже нашли её, отняв записанные показания манометра. Если это число равно 1,4 бар, то ничего настраивать не надо. Если найденное значение ниже, то это может привести к более частому запуску насоса и неравномерному напору, что вызовет преждевременный износ оборудования. Если значение выше, то режим работы станции будет более щадящим, но станет заметна разница между максимальным и минимальным напором. Для настройки этого параметра нужно подтянуть или ослабить гайку на малой пружине в реле. Для увеличения разности давлений гайку затягивают сильнее, а для уменьшения – ослабляют.
Когда вы отрегулировали давление, нужно снова проверить работу системы, повторив предыдущие действия. При необходимости регулировку можно повторить.

Если ваше реле давления вообще без настроек, то есть все пружины полностью ослаблены, то регулировку делают так:

1. Запускаем насос и нагнетаем давление в трубопроводе настолько, чтобы напор воды из самого дальнего или высшего в системе крана был удовлетворительным. Засекаем показания манометра и отключаем насос. Допустим, что прибор показал в этот момент давление равное 1,3 бар.
2. Отключаем питание станции и открываем крышку на реле давления. Начинаем подтягивать гайку на большой пружине. Когда раздастся щелчок замыкания контактов, вращение прекращаем.
3. Ставим на место крышку и включаем насос. Доводим давление в системе до 2,7 бар. Это значение мы получили, сложив наш показатель 1,3 бар с рекомендуемой разницей значений равной 1,4 бар.
4. Отключаем насос от сети, снимаем крышку и подтягиваем гайку на меньшей пружине. Когда контакты разомкнуться, вы услышите щелчок. В этот момент вращение нужно прекратить.
5. После наших настроек реле давления будет производить запуск насосного оборудования, когда давление в системе понизится до 1,3 бар, и отключать насос, когда давление повысится до 2,7 бар. Теперь все настройки выполнены. Крышку реле устанавливаем на место, а насосный агрегат подключаем к сети электропитания.

Варианты мембранных замкнутых емкостей

Мембранные баки эксплуатируются в составе трубопроводов, смонтированных для разных целей, в числе которых:

• Холодное водоснабжение. Бак применяется для накопления и подачи холодной воды, защищает разнообразные бытовые приборы от гидроударов при изменении давления в системе. Продлевает срок эксплуатации насосов путем сокращения количества их включений.
• Обеспечение горячей водой. Используемое при этом устройство должно успешно работать в высокотемпературном режиме.
• Отопительные системы. Такие баки называют расширительными. Они функционируют в составе закрытых отопительных систем и являются их важными составными частями.

В зависимости от конфигурации, гидробаки бывают горизонтальными и вертикальными. Впрочем, принцип их работы не зависит от конфигурации.

Гидроаккумуляторы, предназначенные для включения в систему водоснабжения, окрашивают в синий цвет, а те, которые работают в отопительной схеме, – красные. Эти два вида мембранных баков имеют и некоторые конструктивные отличительные особенности, что хорошо видно на представленной схеме (+)

Особенностью можно назвать наличие специального клапана для стравливания воздуха в верхней части вертикальных моделей, объём которых превышает 50 литров. Этот воздух, как уже говорилось выше, скапливается в верхней части камеры по мере работы устройства. Поэтому присутствие в этом месте стравливающего клапана – вполне обоснованная мера.

Если стравить воздушные массы необходимо при эксплуатации горизонтальных моделей, то для этой цели используется слив или отдельный кран, расположенный за мембранным баком. Чтобы вывести воздух из устройств небольшого размера, придется полностью слить из него воду.

Поскольку вертикальные и горизонтальные модели одинаково эффективны и функциональны, то выбирать подходящее устройство следует, исходя из габаритов помещения, в котором оно будет располагаться. Какая модель лучше впишется в помещение, ту и берут.

Кроме конструкционных особенностей и разного предназначения, баки могут отличаться ещё и своей ёмкостью: на этом фото представлены гидроаккумуляторы различных объёмов, конструкций и предназначения

Использование датчика без гидроаккумулятора

Для некоторых моделей оборудования используется схема подключения скважинного насоса с реле давления без накопительного бака. Специальный автоматический контроллер запускает и останавливает агрегат при достижении граничных показателей. Электронный блок имеет функцию защиты от «сухого хода» и обеспечивает безопасную работу системы.

Электронное реле давления для поверхностного и погружного насоса

Прибор запускает насос при открытии крана, после остановки подачи воды оборудование некоторое время работает для создания заложенного уровня давления. Преимущества автоматического контроллера:

• компактность;
• исключаются расходы на покупку гидроаккумулятора;
• стабильное давление в системе.

Среди недостатков – частое включение насоса, ведущее к преждевременному износу. Такой вид автоматики подходит для сети, используемой для долгого режима включения (полив, наполнение большой емкости).

Монтаж и корректная настройка реле давления насосной станции обеспечивают в системе стабильный напор воды. Правильная регулировка прибора способствует продлению срока эксплуатации оборудования и предотвращает возникновение аварийных ситуаций.

Не забудьте оценить статью:

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.

Устройство и назначение гидробака

Гидроаккумулятор, который иначе называют гидробаком или мембранным баком, – это герметичная металлическая ёмкость, в которую помещена частично заполненная водой эластичная мембрана грушевидной формы. По сути, мембрана, помещенная в корпус гидробака и прикрепленная к его корпусу фланцем с патрубком, разделяет его ёмкость на две части: водную и воздушную.

При увеличении объема воды в гидробаке естественным образом уменьшается объем воздуха. В результате повышается давление в поставляющей воду системе. При достижении заданных пользователем параметров давления оно фиксируется реле, которое планомерно подает команду на отключение насоса.

Галерея изображений
Фото из

Гидроаккумулятор — металлический бак, внутрь которого помещена эластичная мембрана в форме колбы, заполняемая водой. Остаток пространства между колбой и корпусом занимает газ или воздух Изменение объема воды в колбе и воздуха в корпусе фиксируется автоматикой, которая контролирует циклы включения/отключения насоса Гидробаки используются как в составе систем с погружным насосом, так и в паре с поверхностным. В обоих случаях они требуются для автоматизации работы системы Гидроаккумуляторы устанавливают либо на входе водопровода в дом, либо возле водозаборной скважины непосредственно в кессоне На входном патрубке в гидробак устанавливается обратный клапан, предотвращающий отток воды обратно в выработку после остановки насоса Оптимальным местом для установки манометра считается выход из гидроаккумулятора, требующийся для контроля параметров давления в системе В обустройства дач и небольших загородных домов используются гидробаки емкостью от 12 до 24 л. Для работы в паре с погружными насосами объем берут больше, рассчитывают исходя из технических характеристик конкретного агрегата Если для нормальной работы автономной системы требуется резерв воды в 300 — 500л, то схему с гидробаком дополняют большим гидроаккумулятором, готовым или самодельным накопителем

Компоненты системы водоснабжения с гидробаком

Гидоаккумулятор в составе насосной станции

Установка гидроаккумулятора в кессоне

Гидроаккумулятор на вводе водопровода в дом

Расположение обратного клапана

Место установки манометра

Стандарты объема гидроаккумулятора

Система для резервного запаса воды

Корпус бака выполнен из металла, но вода не контактирует с ним: она заключена внутрь камеры-мембраны, которую производят из прочного резинового бутила.

Этот стойкий к воздействию бактерий материал помогает воде не терять тех качеств, которые предъявляются к ней санитарными и гигиеническими нормами. Питьевая вода при взаимодействии с резиной сохраняет все свои замечательные свойства.

Вода в попадает через присоединительный патрубок, снабженный резьбовым соединением. Напорный патрубок и выход соединительного водопровода должны, в идеале, иметь одинаковые диаметры. Это условие позволяет избегать дополнительных гидравлических потерь внутри трубопровода системы.

В тех гидроаккумуляторах, которые входят в состав бытовых систем водоснажбения, используется воздух. Если же это устройство предназначено для производственного применения, в него закачивают газ

Чтобы регулировать давление внутри устройства, в воздушной камере предусмотрен специальный пневмоклапан. Воздух накачивается в отведенный для него отсек через обычный автомобильный ниппель. Кстати, через него можно не только докачать воздух, но, при необходимости, и стравить его излишки.

Закачивают воздух внутрь мембранного бака, используя для этой цели компактный автомобильный или простой велосипедный насос. При поступлении воды в резиновую грушу сжатый воздух оказывает её напору сопротивление, не позволяя мембране прорваться. Давление внутри гидроаккумулятора тоже регулируется с помощью сжатого воздуха.

Гидроаккумулятор состоит из следующих элементов: 1 – металлический корпус, 2 – резиновая мембрана, 3 – фланец, снабженный клапаном, 4 – ниппель, через который можно закачать воздух, 5 – воздух под давлением, 6 – ножки, 7 – установочная платформа для насоса

Как правильно выбрать гидробак

Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.

Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.

Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец

При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.

Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.

Расчет параметров гидробака

В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен – если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости – можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.

Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака

В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает – плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.

Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии

Как проверить давление в гидроаккумуляторе

Для замера давления необходимо:

• открутить колпачок, который закрывает штуцер с золотником, располагаемый на корпусе бака;
• подключить манометр к золотнику (можно использовать электронный или автомобильный манометр), снять показание и сравнить с расчётным значением;
• в случае снижения уровня давления осуществить подкачивание компрессором до оптимальной величины;
• для уменьшения давления стравить воздух.

Если регулировка осуществляется до включения гидробака в систему, его необходимо оставить на сутки. По истечении этого времени после контрольного замера производят установку устройства.

Давление в гидроаккумуляторе 24 литра

Часто можно услышать вопрос, какое давление в гидроаккумуляторе 24 литра нужно поддерживать? А если бак большой, то, какое давление в гидроаккумуляторе 50 литров, или 100 литров? Отвечая на этот вопрос, можно утвердительно ответить, что давление в баке никак не зависит от объема бака. Именно поэтому, давление воздуха в гидроаккумуляторе на 50 литров и даже на 150 литров необходимо поддерживать на абсолютно одинаковых значениях.

Все дело в том, что гидроаккумулятор для систем водоснабжения работает совместно с насосным оборудованием. Соответственно систему водоснабжения мы настраиваем так, чтобы при открытии крана, насос включился и вода потекла. При закрытии крана, соответственно мы хотим, чтобы насос выключился. За такой комфорт отвечает маленькое, незаметное устройство – реле давления или датчик протока:

Реле давления отслеживает, простите за каламбур, давление. Так вот, при закрытии крана, насосная станция продолжает работать, нагнетая давление воды в трубах водоснабжения. Достигая определенного значения, реле, размыкает контакты и насос выключается. Значение давления, конечно может быть разным, но как минимум не превышать порога разрыва труб, трубных соединений, или же гидравлической части насоса.

Обычно, давление в системе водоснабжения загородного дома считается вполне достаточным в 2,5 атмосферы. Давления всего 2-х атмосфер вполне хватит для: душевых процедур, помыть посуду, других повседневных нужд и устойчивой работы стиральной машины. Таким образом, отвечая на вопрос, какое давление в гидроаккумуляторе необходимо поддерживать, с уверенностью можно сказать, – любое ниже порога срабатывания реле давления, иначе насос выключится быстрее, чем будет закачен гидроаккумулятор.

Одно из правил гасит, что правильное давление, выставленное в баке, должно быть ниже порога на 10%. Домовладельцы обычно немного перестраховываются и выставляют значение ниже на 12 – 15%. Стандартные настройки, выставляемые на заводе, как правило, составляют 1,5 атмосферы для любого бака. Со временем, давление в сосуде немного падает, так как есть допустимые потери через золотник. Подкачать бак можно обычным велосипедным качком, предварительно слив полностью из него воду.