Электромеханическое реле давления воды – простое и понятное устройство, которое широко используется для автоматизации работы погружных и поверхностных однофазных насосов. Но чтобы прибор работал исправно, его важно правильно подключить и настроить. Подробнее о принципе действия реле давления мы рассказали здесь. Сейчас сосредоточимся на правилах подключения реле давления к насосу.
В статье подобно рассмотрим главные вопросы:
- Где смонтировать реле давления на системе водопровода
- Как соединить реле давления с насосом
- Как подать питание на реле давления и подключить автоматику своими руками
- Как выглядят электрическая и гидравлическая схемы подключения
- Как выбрать сечение кабеля для подключения насоса
Принцип работы автоматики на базе реле давления
Реле реагирует на изменение давления (P) в системе – включает и отключает насос, когда оно соответственно опускается и поднимается до определенных значений. Пользователям нужно, чтобы насос автоматически запускался при водоразборе. Автоматика обеспечивает комфортное водопользование без перебоев и, что называется, «по запросу» – чтобы получить воду с нормальным протоком, нужно просто открыть кран. Чтобы связать пользование водой и включение/отключение насоса между собой с помощью реле давления, необходим гидроаккумулятор.
Гидроаккумулятор изнутри выглядит так:
Схема устройства гидроаккумулятора
Гидробак разделен на две части. Вода поступает в мембрану (иногда ее называют «груша»), а между ней и корпусом – полость с воздухом, который находится под давлением.
Другие названия данного устройства:
- гидрофор;
- пневмобак;
- мебранный бак для водоснабжения.
На большинстве гидробаков есть площадка для крепления поверхностного насоса, что позволяет сконструировать компактную систему. По такому принципу собирается большинство насосных станций среднего и эконом ценового сегмента.
Насосная станция Unipump Auto Jet с гидробаком объемом 24 литра
Заполняясь водой, мембрана увеличивается в размере и сжимает воздух в гидробаке, что приводит к увеличению давления. При появлении водоразбора (кто-то открыл кран) воздух выдавливает жидкость из мембраны в трубы. По мере расхода воды давление в системе падает. Зависимость прямо пропорциональная: чем больше запас воды в мембране, тем больше P в системе.
Когда давление падает ниже заданного порога включения, реле смыкает механические контакты. Цепь замыкается, насос включается. При прекращении водоразбора давление растет и достигает порога отключения. Реле размыкает контакты, насос отключается. Затем цикл повторяется.
Система работает сообща, и все параметры должны соответствовать друг другу. К примеру, давление воздуха в гидроаккумуляторе должно быть на 10% меньше, чем Pпуск. Так перед запуском насосной станции сохраняется небольшой запас воды, что обеспечивает комфортное водопользование и долгую службу гидробака. Подробнее о том, какое давление воздуха должно быть в гидроаккумуляторе, мы рассказали в отдельном материале.
Мнение эксперта!
Важно правильно подобрать объем гидробака. Если его не хватит, насос будет получать повышенный износ от частых включений-отключений. Рекомендуемое количество запусков для бытовых водяных насосов – от 20 до 30 в час. В то же время, в слишком большом пневмобаке вода будет застаиваться.
Объем гидробака рассчитывается, исходя из количества пользователей и сантехприборов. Мы обычно руководствуемся правилом: для дачи – гидробак 24 л., для небольшого загородного дома с одним санузлом – 50 л., для коттеджей с двумя и более санузлами – 80-100 л. Но, если конструируем более сложную систему, пользуемся специальной формулой – рассказали о ней в другом материале.
Где установить реле давления
При монтаже реле давления воды для насоса важно учитывать правило – система автоматики устанавливается между насосным оборудованием и первой точкой водоснабжения (чаще всего, это поливочный уличный кран) вблизи отвода на гидроаккумулятор. Чтобы устройство своевременно улавливало изменения давления и соответственно регулировало работу насоса, между гидробаком и реле не должно быть никаких разветвлений и элементов. Особенно, фильтров тонкой очистки или систем водоподготовки: когда фильтрующий элемент забьется, давление на входе (до фильтра) будет отличаться от P после картриджа. Подобное приводит к сбоям в работе автоматики: кажется, что реле запускает насос с задержкой или не включает его вовсе.
Ситуация с манометром обстоит аналогично. Он служит для настройки реле и контроля давления в системе. А значит, должен считывать то же давление, что и автоматика. Иначе мы не сможем отрегулировать систему или разобраться в причине сбоев. Поэтому манометр и регулятор давления также устанавливаются рядом. Между ними не должно быть фильтров и прочих элементов системы.
Важно!
Еще одно эмпирическое правило: непосредственно перед реле давления или другой автоматикой – например, датчиком давления частотного преобразователя – следует установить фильтр-грязевик. Это минимизирует загрязнения и поможет избежать отложений в мембранном отсеке – одном из наиболее «чувствительных» мест реле. Подробнее о неисправностях, связанных с мембранным отсеком и другими элементами реле давления, рассказали в отдельной статье.
Гидравлическая схема подключения реле давления и гидроаккумулятора
Итак, автоматику и гидроаккумулятор устанавливают поблизости. Можно расположить их отдельно друг за другом на тройниках, как на этой принципиальной схеме:
Гидравлическая схема последовательного подключения реле давления, гидробака и насоса через тройники
Большинство реле давления типа РДМ-5 для установки на систему водоснабжения имеют накидную гайку с 1/4” ВР (внутренняя резьба), реже встречаются модели с 1/4” НР (наружная резьба). Мы рекомендуем устройства с накидной гайкой – это удобнее: при монтаже прибор не будет вращаться вокруг оси.
Варианты подключения реле давления к водопроводу – с накидной гайкой и с наружной резьбой 1/4"
Для врезки прибора в систему водоснабжения можно использовать тройник с переходом на резьбу 1/2” ВР. Реле крепят через латунный переходной ниппель диаметром 1/2” НР - 1/4” НР.
Но чаще всего для установки реле давления используется пятиходовой штуцер – он удобнее. Данная арматура представляет собой тройник с отводом на гидробак и двумя дополнительными патрубками:
- диаметром 1/4” ВР – для присоединения манометра;
- 1/4” НР – для реле давления.
Гидравлическая схема подключения реле давления и гидроаккумулятора через пятиходовой штуцер
Располагать реле давления лучше вертикально, крышкой вверх. Устанавливать прибор крышкой вниз или вбок не рекомендуется по нескольким причинам:
- отложениям из трубопровода будет легче проникнуть внутрь гидравлического блока и осесть там, что приведет к загрязнению мембранного отсека;
- конденсату и брызгам проще попасть под кожух, где расположены рабочие элементы реле, и результат тут непредсказуемый: от короткого замыкания до возгорания.
Располагать гидроаккумулятор над реле давления тоже нежелательно. Холодный корпус гидробака взаимодействует с теплым воздухом в помещении. Образуется конденсат, который стекает прямо на реле. Даже при правильной установке прибор все еще не защищен от воды. Но если другого способа нет, стоит обернуть гидробак плотной термоизолирующей тканью, чтобы избежать попадания конденсата на корпус прибора.
Мнение эксперта!
В наших системах водоснабжения вы не найдете запорную арматуру между насосом и штуцером, на котором располагаются датчик давления и отвод на гидроаккумулятор. Мы считаем это своеобразной «защитой от дурака», чтобы не навредить арматуре и насосному оборудованию. Иначе возможно следующее. Кто-то случайно или по ошибке перекроет кран. Давление в той части системы упадет, например, банально из-за пользования водой. Автоматика запустит насос, и произойдет гидроудар.
Правила гидравлического подключения реле
Можно выделить следующие правила, которые мы используем при разработке схем водоснабжения и выполнении монтажных работ:
- Реле давления используется только совместно с гидроаккумулятором.
- Начальное давление воздуха в гидроаккумуляторе = Pпуск – 10%.
- Автоматика монтируется между насосом и первой точкой водоснабжения.
- Отвод на реле расположен рядом с гидроаккумулятором и манометром, без разветвлений и элементов между ними.
- Реле устанавливается крышкой вверх и не под гидробаком, чтобы на него не попадал конденсат.
- Можно располагать все элементы системы на тройниках, но удобнее использовать пятиходовой штуцер. Его патрубки как раз предназначены для реле давления, манометра, гидробака и насоса с выходом к пользователям.
- Автоматика устанавливается после фильтра-грязевика и перед фильтрами тонкой механической очистки и систем водоподготовки.
Установка реле давления с помощью пятиходового штуцера
Электрическая схема подключения реле давления
Для работы реле электрическое питание не требуется. Прибор устанавливается в разрыв цепи. Контакты реле давления – механические. Переключение рычага, который смыкает или размыкает цепь, происходит под воздействием воды в системе. Провода к насосу проходят через реле.
Многие подключают бытовые насосы и готовые насосные станции к розетке. В принципе, это не проблема, но в таком случае важно, чтобы данная розетка (или группа потребителей) выводилась на отдельный дифференциальный автомат или автомат с устройством защитного отключения (УЗО) – для пожарной безопасности и защиты от удара током. Однако правильное подключение насоса через реле подразумевает подведение кабеля непосредственно к электрощиту.
Автомат отключает электропитание при коротком замыкании, когда ток превышает максимально допустимые значения. Например, автоматы С10 отключают электропитание, когда считывают ток выше 10 А. Такие приборы изначально рассчитаны на разную силу тока, поэтому автомат необходимо правильно подобрать. Избыточное по току устройство не сработает вовремя. В результате электроприборы сгорят, а в худшем случае случится пожар.
Важно!
Работу с электропроводкой стоит доверять профессионалам. Они подберут автоматические средства противопожарной защиты, отталкиваясь от сечения кабеля, требуемой мощности приборов и других параметров электросети – а также корректно их подключат. Кстати, электрическими коммуникациями мы тоже занимаемся! Оставьте заявку на звонок, и мы подробно вас проконсультируем.
У УЗО другой принцип действия – он реагирует на утечку тока (пробой):
- при нормальной работе электросети ток, проходящий через ноль, равен току, проходящему через фазу;
- когда происходит пробой, или ток уходит на заземление, между током на фазе и нуле возникает разница;
- регистрируя эту разницу, УЗО отключает питание.
Для подключения приборов, которые контактируют с водой (а тем более, насосного оборудования) рекомендуется использовать дифавтомат. Он объединяет функции автомата и УЗО, поэтому одновременно срабатывает при коротком замыкании и реагирует на пробой.
Важно!
Иногда подключать отдельно автомат с УЗО удобнее, чем использовать дифавтомат. Если возникнут проблемы в проводке, так проще понять причину. Когда отключается автомат, «виновато» короткое замыкание. А если УЗО – произошла утечка тока.
Подключение реле давления своими руками
Перед обвязкой реле давления убедитесь, что питающий кабель обесточен. Только после этого он проводится через реле. Максимальная мощность, которую можно подключить через реле давления – 2,2 кВт, что соответствует максимальной силе тока 10 А (и номинальной – 8 А). Для подключения в большинстве случаев подойдет трехжильный кабель с сечением 3 х 1,5 мм.
На блоке прибора – 4 контакта. Два для насоса (Motor), и два – для питания (Line):
Схема замыкания электроконтактов реле давления
Клеммы замыкаются друг на другом – Motor на верхней ступени блока к Line на нижней, и Line на верхней части клеммника – к Motor на нижней:
Электрическая схема замыкания клемм на блоке контактов
Подключение насоса к реле давления выполняется в несколько этапов:
- Сначала нужно открутить винт на крышке реле шлицевой отверткой среднего размера (примерно 4 мм) и снять кожух.
- Провода насосной станции и питания протягивают к реле и продевают в воды под корпусом. Затем каждый делят на 3 жилы: питающий, к насосу и для заземления.
- Питающий кабель подключается к клеммам Line. Кабель к насосу – к Motor. Заземление подключается к шине с «землей» – обозначена символом
. Подключение производится по схеме:
- Чтобы не перепутать жилы кабелей, следует ориентироваться на цветовую маркировку. Фаза обычно коричневая, красная, черная, иногда молочно-белая. Ноль – голубой или синий. Кабель заземления общепринято желто-зеленый.
- Сами вводы проводов не герметичны. Они нужны, чтобы закрепить провода в реле давления. Гайка закручивается по часовой стрелке, зажимы внутри сужаются и удерживают кабели прочнее.
Вводы кабелей на основании реле давления не герметичны, они служат для крепления проводов в реле давления
В целом, неважно, с какой стороны идет кабель питания, а какой для насоса – цепь все равно замкнется, если подключение выполнено правильно. Ток от одного контакта пойдет к насосу, пройдет через его обмотку и вернется на другой контакт. Сила тока ввиду сопротивления на обмотке останется в пределах допустимых значений, и система будет работать безопасно.
Важно!
Заземление – необходимое условие подключения реле давления и вообще насосного оборудования. Оно защищает прибор и человека от удара током при контакте фазы о корпус.
Распространенная ошибка – подключение питающего кабеля к контактной группе с одной стороны. Когда, к примеру, фазу запитывают на Line снизу, а ноль – на Motor сверху. Так фаза замыкается на ноль, что вызывает короткое замыкание. Так что перед подачей питания стоит перепроверить подключение кабелей, используя цветовую маркировку, – как на приборе, так и в щитке.
Кроме того, не стоит использовать алюминиевые провода. Соединяясь с медными клеммами контактного блока, они образуют гальваническую пару и перегреваются. Это приводит окислению контактов и даже возгоранию.
Чаще всего перегреву подвержены многожильные провода. Мы стараемся с ними не работать и в своей практике применяем одножильные. Но, если все же приходится, в обязательном порядке опрессовываем их наконечником – это требование электротехнической безопасности.
Наконечники бывают разной формы, потому что рассчитаны на различные типы подключения: клеммы, болты и т.д.
Подключение реле давления к насосу на удалении от автоматики
Прокладка кабеля зависит от способа обустройства скважины – скважинный адаптер или кессон. Какой из них выбрать, рассказали в отдельной статье.
Рассмотрим оба случая.
Если скважина обустраивается с помощью адаптера, то автоматика размещается в доме. Тогда сначала протягивается специальный влагозащищенный кабель – от насоса до скважинной крышки. От крышки до дома провод идет в земле. Для этого часто используется бронированный кабель типа ВБШв. Правда, в монтаже он не удобен, поэтому допустимо протянуть обычный кабель (тот же ВВГ 3 х 1,5 мм или 3 х 2,5 мм). Его изоляция не разрушается в почве, но требуется дополнительно защитить его от повреждений, например, уложить в ПНД трубу. Допускаются как трубы для системы водоснабжения, так и специальные технические – они дешевле, так как изготавливается из вторичного материала. Кабель NYM для этих целей лучше не использовать. Его изоляция разрушается при отрицательных температурах, он предназначен для внутренней прокладки.
Если установлен кессон, реле давления обычно находится в нем. В этом случае влагозащищенный кабель из воды протягивается до оголовка в кессоне и сразу подключается к прибору. От реле давления в кессоне до дома кабель прокладывается аналогично в земле.
Выбор сечения кабеля для подключения реле давления
Согласно техническим характеристикам автоматики, максимальная мощность насоса, который можно через него подключить, составляет 2,2 кВт. Для этого достаточно кабеля с сечением 1,5 мм2 и автомата на 10 А. Однако при подключении глубоководных погружных насосов важно учитывать длину кабельной линии – от насоса до электрощита. А именно, стоит проверить сечение кабеля по потере напряжения. Потеря напряжения по нормам должна составлять не более 5% от подаваемого. Для однофазной сети принимаем напряжение 220 В.
Падение напряжения рассчитывается по следующей формуле:
Где:
I – ток (А);
R – сопротивление проводника (Ом);
– для бытовых приборов принимаем равным 0,92.
Сопротивления провода вычисляется по формуле:
Где:
ρ – удельное сопротивление материала проводов (Ом);
L – длина кабельной линии (м);
S – площадь сечения (мм2).
Силу тока I представляем через мощность и напряжение U как:
Где P – мощность насосной станции в Вт.
Подставляем все в первое соотношение и делим обе части на U. Получаем:
Напомним, что относительное потеря напряжения (∆Umax/U ) должна быть не больше 5% (или 0,05).
Таким образом, выводим следующую формулу:
Как уже заметили, мы не советуем использовать алюминиевые провода. Оптимальны медные. Удельное сопротивление меди – ρ=0,0175 Ом. Напряжение в однофазной сети принимаем 220В.
Подставляем в уравнение известные значения и приходим к простой зависимости:
В это соотношение поставляем значение мощности кВт (!), её берем из технического паспорта прибора.
Для примера вычислим максимальную длину медного проводника сечением 1,5 мм2 для подключения насоса мощностью 1 кВт через реле, исходя из вышеупомянутых формул:
(м)
Это максимально допустимая длина для кабеля с данным сечением. Если необходимо сделать кабельную сеть длиннее, выбирайте большее сечение – 2,5 мм2.
Главное об электрической схеме подключения реле давления
- Кабель питания и к насосу продевают через вводы, которые надежно закрепляют провода. Их разделяют на 3 жилы.
- Питательную жилу подключают к клеммам Line. Кабель к насосу – к клеммам Motor. Третий провод – заземляющий – подключается к шине с символом под клеммником.
- От насоса выводится влагозащищенный кабель, который протягивают до скважинной крышки (при обустройстве скважины с адаптером) или сразу к реле, если автоматика стоит в кессоне.
- Для внешней прокладки до дома можно использовать специальный бронированный кабель или обычный, если предусмотреть защиту от разрушений в земле.
- Сечение кабеля зависит от длины, мощности подключаемых приборов и сетевого напряжения. Выбирая длину кабельной линии, важно учитывать потерю напряжения.
- Кабель обязательно подключается к УЗО и дифавтомату.
Подключение реле давления и реле сухого хода
В системах водоснабжения от скважины обычно предусматривают и защиту от сухого хода. Для этого устанавливают отдельное устройство – реле сухого хода.
По типу действия данное устройство можно подразделить на 2 класса:
- по давлению
- по протоку.
Реле сухого хода по давлению работает так. Когда P в системе выше заданного на устройстве уровня (заводские настройки варьируются в пределах 0,1-0,5 bar), контакты реле сомкнуты. Напряжение подается, насос работает. Когда P падает ниже установленного порога, это сигнал, что в источнике закончилась вода. Реле размыкает контакты и отключает насос, предотвращая работу по сухому ходу. Включить их снова можно только принудительно – для этого на крышке есть специальная кнопка.
Важно!
При первом запуске системы после подключения нужно зажать кнопку на реле сухого хода – так мы принудительно замыкаем контакты и позволяем насосу накачивать воду, пока давление в водопроводе не превысит порог отключения насоса для реле сухого хода. В противном случае оно будет постоянно отключать насос.
Подключение реле сухого хода к насосу обычно производится после реле давления. Важно, чтобы приборы устанавливались последовательно, один за другим. Другими словами, приборы по очереди ставятся в разрыв электрической цепи. Например, сначала провода проходят через вводы реле давления, подключаются к контактам и заземлению. Потом протягиваются до реле сухого хода и подключаются аналогичным образом.
Схема подключения по проводам следующая:
Электрическая схема подключения реле давления и реле сухого хода
Выглядеть это будет так:
Кабель к насосу последовательно проходит через контакты реле давления и реле сухого хода
Второй вариант защиты от сухого хода – реле протока. Устройство реагирует на движение воды в системе и считывает наличие протока, пока работает насос. Если питание подается, а протока нет, реле отключает насос. Подключается аналогично последовательно, не вклиниваясь между реле давления и гидроаккумулятором.
Реле протока Unipump Турби
Последнее, что осталось сделать после подключения реле давления – настроить прибор. Устройства выпускаются с заводскими настройками (Pпуск = 1,4 bar и Pстоп = 2,8 bar). Такой разницы обычно хватает для водоснабжения на одну семью, и без нужды настройки лучше не трогать. Но в отдельных случаях требуются корректировки. Например, для достаточного напора душа с гидромассажем. Подробно о том, как настроить реле и когда это необходимо – в нашем материале.
Установка реле давления воды своими руками или компанией
Можно настроить водоснабжение своими руками, если внимательно изучить вопрос – мы рады рассказать о многих тонкостях в наших материалах. Но когда требуется профессиональная помощь, доверьте эту задачу опытным специалистам.
Компания «Загород» уже 13 лет оказывает полный спектр услуг в вопросах водоснабжения загородных домов и дач:
- Разработаем проект системы водоснабжения, проведем необходимые замеры и составим точную смету
- Правильно рассчитаем объем гидроаккумулятора
- Подберем оборудование и проведем пуско-наладочные работы
Также выполняем работы по устройству автономной канализации (септиков, станций биологической очистки) и систем отопления. Работаем в Москве, Санкт-Петербурге, Пскове, Новгороде и областях. Мы уверены в наших специалистах, поэтому предоставляем 2 года гарантии на выполнение работ!
С полным перечнем услуг можно ознакомиться здесь.
Оставьте заявку для связи с менеджером, и мы перезвоним вам в ближайшее рабочее время – уточним индивидуальные условия, подберем для вас лучшее решение по оборудованию, согласуем встречу с инженером для точных замеров и составления детальной сметы.
Виталий Седунов,
генеральный директор компании «Загород»,
автор книги «7 ошибок при выборе и монтаже септика»
Комментарии