Регулировка давления в системе водоснабжения частного дома

Систему непрерывного водоснабжения в доме в настоящее время следует рассматривать не как особый «комфорт», а как одну из первоочередных жизненных потребностей. В городской многоэтажке это проще — за водоснабжение отвечают специальные коммунальные службы. А в обязанности собственников квартир входит только обслуживание своего участка водопровода и своевременная оплата услуг. Сложнее обстоит дело с владельцами «грунтовых» домов, не подключенных к водопроводной сети. К сожалению, «облачение прошлого» еще полностью не искоренено, и кое-где до сих пор актуальна подача воды из ближайшего колодца с помощью ведер. Но современному человеку это не подходит, и домовладельцы ищут возможность обзавестись постоянным источником.

Регулировка давления в водопроводе частного дома

Источниками чаще считаются пробуренные или вырытые скважины, реже естественные резервуары. В зависимости от типа источника используется то или иное насосное оборудование, способное перекачивать воду от точки всасывания до точки потребления. Однако простая накачка — это еще не все. От такой автономной системы водоснабжения не стоит ожидать никакого смысла, если она не может обеспечить необходимое давление (напор) уходящей воды и ее требуемый расход. Эти параметры, конечно, имеют очень тесную взаимосвязь.

В данной публикации предлагается рассмотреть, почему и как регулируется давление в системе водоснабжения самостоятельно. Задача непростая, но ее можно решить без привлечения специалистов.

Для чего требуется поддерживать в системе определенное давление?

Какой напор считают нормальным?

Прежде всего, чтобы не возвращаться к этому дальше, по ходу статьи мы «наведем порядок» в единицах измерения давления воды. Дело в том, что одновременно активно используются несколько единиц и необходимо понимать их взаимосвязь.

Следовательно, одна из величин — один метр водяного столба. Да, это давление, которое задает водяной столб высотой один метр. Величина хороша своей наглядностью, особенно при расчете водопроводов с вертикальным подводом воды на высоте.

Еще одно величие — техническая атмосфера (которую часто называют просто атмосферой, хотя это не совсем правильно). По отношению к метрам водяного столба — очень удобно: 10 метров примерно равны одной атмосфере.

Еще одна несистемная единица измерения — штанга. С небольшой (вполне приемлемой) погрешностью планку можно считать примерно равной атмосфере.

Системная единица — паскаль, обозначающая бар следующим образом: 105 Па = 1 бар. Надо сказать, что в кругу «гидравлической интеллигенции» он не заслужил должного признания. Ремесленники все больше работают с прилавками, или с атмосферой (стаканами), или с решеткой.

Пока что:

1 т Атм. 1 бар ≈ 1 кгс / см² ≈ 10 м вод. Ст. Искусство.

Мы идем дальше, и для этого не останавливаемся на стандартах, установленных для многоквартирных жилых домов. Мы остаемся «ближе к земле», потому что наша цель — построить автономную систему водоснабжения загородного дома.

Кстати, СНиП устанавливает нижнюю границу допустимого давления при подаче из центральных сетей водоснабжения всего 0,3 бар (при верхней границе 6,0 бар). На интернет-форумах на этот индикатор не наступали только ленивые. Практика показывает, что при таком напоре употребление воды превратится в мучение, а о подключении мощной бытовой техники даже не снилось. А как жаль: все в рамках правил, то есть к пользователям даже не предъявляешь требований!

Можно найти множество таблиц, в которых записано достаточное давление для различных водопроводных систем. И согласно этим «источникам информации» почти все они должны работать при минимальном значении 0,3 бара. Поверьте, а если сомневаетесь, проверьте, как при таком давлении будет работать ванная, кухонная мойка, смеситель для душа. Несколько слез…

Слабое давление превращает простейшие процедуры гигиены или чистки в некое мучение.

Поэтому лучше начать с более реальных значений. Отсюда общепринято, что бесперебойную правильную работу подавляющего большинства сантехнического оборудования будет обеспечивать давление в одну атмосферу. Для более мощной техники нужно больше:

Для стиральной машины — около 2 шт.
Для посудомоечных машин до 1,5 бар.
Если подключен бытовой кран, обслуживающий, например, систему полива участка, желательно не менее 3,5 бар.
Для ванны или душа с гидромассажем может потребоваться давление до 4 бар, но для этой техники часто устанавливаются одиночные бустерные насосы.

Итак, понятно: для средней семьи для ежедневного потребления воды в комфортных условиях необходимо поддерживать примерное давление в две атмосферы (бар) или 20 метров водяного столба.

Что-либо? Еще нет!

Дело в том, что нельзя забывать о перепадах давления в системе.

Откуда берутся потери напора в системе

Мы не говорим о протекающих соединениях или ответвителях. На такую систему с убытками вообще не стоит обращать внимание, пока она не приведена в порядок. Имеются в виду убытки — совершенно другого характера.

Если дачный дом компактный, всего несколько комнат на одном уровне, длина водопроводов небольшая, то, скорее всего, эти протечки будут настолько незначительными, что не повлияют на конфигурацию системы.

Однако есть хозяйства с довольно распространенной системой водоснабжения как по высоте, так и по горизонтали. Например, двухэтажный дом, а также с жилой мансардой, где планируется установка, например, умывальника или даже полноценного совмещенного санузла. А насосная станция находится в подвале. То есть превышение достигает десяти и даже более метров, а это уже как минимум потерянная атмосфера!

Система трубопроводов вокруг дома может быть довольно разветвленной, иметь неровности или удаленные по горизонтали участки. Все это является предпосылкой потери давления воды.

А кроме того, бытовые краны, например, выносят в гараж и мастерскую, располагаются в хозяйственных постройках или даже на определенном расстоянии от дома. А горизонтальные участки водопровода тоже дают понижение давления за счет гидравлического сопротивления труб. Причем эти потери зависят от многих факторов: от материала и диаметра труб, от общей длины участка, от его насыщенности всевозможной сантехникой и арматурой: кранами, задвижками, фильтрами, тройниками и кранами, переходами в другую диаметр и т д.

В итоге получается, что в «точке раздачи» будет, например, 2,5 бара, а при самом дальнем касании или наивысшей точке еле дойдет до 0,5, что может быть недостаточно.

Поэтому есть смысл обязательно рассчитывать каждую секцию, особенно для удаленных точек водопотребления, на перепады давления. И предлагаемый ниже онлайн-калькулятор поможет вам в этом вопросе.

Рекомендуем сначала ознакомиться с интерфейсом программы и прочитать примечания ниже. Это поможет легко и без ошибок производить расчеты.

Калькулятор расчёта потерь напора воды в водопроводе

Перейти к расчетам Укажите необходимые значения и нажмите
«РАССЧИТАТЬ УРОВЕНЬ ДАВЛЕНИЯ ВОДЫ В КОНЕЧНОЙ ТОЧКЕ» Давление в «начальной» точке расчетного участка (насосная станция, гидроаккумулятор, коллектор), атмосферы

Разница в высоте начальной и конечной точек расчетного участка, метры

ОБЩАЯ ДЛИНА ТРУБ РАСЧЕТНОГО СЕЧЕНИЯ (вертикальный и горизонтальный участки), отдельно по диаметрам, метрам,

Трубы диаметром более 1 дюйма не принимаются во внимание, так как они обладают очень низким гидравлическим сопротивлением. ТРУБЫ ДИАМЕТРОМ Ø 1 дюйма

— нет — есть материал трубы

— пластик

— Сталь ВГП общая длина секций ТРУБА ДИАМЕТРОМ ¾»

— нет — есть материал трубы

— пластик

— Сталь ВГП общая длина участков труб ДИАМЕТРОМ ½»

— нет — есть материал трубы

— пластик

— Сталь ВГП общая длина секций

МЕСТНЫЕ УБЫТКИ НА ЗДРАВООХРАНЕНИЕ
Укажите количество. По умолчанию — без обратного клапана

Шаровой кран, полностью открытый

Тарельчатый клапан, полностью открытый

Колено 90 градусов

Колено 90 градусов (радиус поворота не менее диаметра трубы)

Колено 90 градусов (радиус поворота не менее двух диаметров трубы)

Тройник — прямой проход

Тройник — боковой проход

Редукционный адаптер (1 ступень)

Пояснения по выполнению вычислений

В системе водоснабжения должна царить «гармония»: перед ее созданием стараются просчитать и уравновесить все параметры, так как они тесно связаны между собой. «Три столпа», на которых основана хорошо функционирующая система, — это необходимое давление, достаточная производительность и оптимальная скорость воды в трубах.

Все это сказывается на материалах, используемых для устройства домашней водопроводной сети. Зная, что искать, легко рассчитать оптимальный диаметр трубы. И почему это важно, просто потому, что величина потери давления во многом зависит от диаметра. Чем тоньше труба, тем больше гидравлическое сопротивление внутри нее и, как правило, на длинных участках плохо спроектированных систем может возникнуть застой. Поэтому в обязательном порядке проводить расчеты возможных потерь.

Итак, как производятся расчеты:

В первую очередь указывается напор, который предусмотрен в начальной точке расчетного участка. И под такой точкой может появиться:

— собственно насосная группа с гидроаккумулятором;

— ответвление от магистрального трубопровода на отдельный участок трассы;

— коллектор водоснабжения, размещенный, например, в центре дома и отвечающий за пол;

— еще одна точка в системе, давление которой точно известно и по которой можно производить дальнейшие расчеты.

Мнение эксперта:

Афанасьев Э.В.

Главный редактор проекта «Стройдай.ру». Инженер.

Рекомендация здесь такая: на плане условно всю систему разделить на «ветки» и по каждой провести отдельный расчет. Если вы знаете, какое именно оборудование будет установлено в каждой из секций, вы сразу сможете оценить, какое давление в начальной точке обеспечит правильную работу конечного устройства. Это можно сделать в виде простой таблички с условной нумерацией графиков. Когда все расчеты произведены, определить оптимальное стартовое давление будет несложно — все будет у вас на глазах.

Второе поле ввода запрашивает значение реального геометрического превышения последнего приемного устройства по отношению к начальной точке расчета. Показание в метрах.
Кроме того, все сечения расчетного сечения оцениваются исходя из длины и типа используемых труб. На отдельном ответвлении иногда бывает, что одновременно используются трубы нескольких диаметров подряд. Возможна разница в материале изготовления. Все это имеет значение: как мы уже говорили, с уменьшением диаметра увеличивается гидравлическое сопротивление, причем в стальных трубах оно выражено сильнее, чем в полимерных.

Длина для каждого диаметра указывается суммарно, т.е с учетом как горизонтального, так и вертикального участков пути.

Кстати, учтите, что трубы диаметром больше дюйма не учитываются. Их гидравлическое сопротивление настолько незначительно, что им можно просто пренебречь.

Следующая большая группа полей предназначена для указания в ней количества задвижек или сантехнической арматуры для подключения труб.

Для вашего удобства наиболее часто используемые элементы уже перечислены в калькуляторе. То есть задача просто посчитать их в расчетной области и указать количество для каждого. Если тех или иных нет на сайте, ставьте ноль.

Вот и все: нажатие клавиши CALCULATE отобразит рассчитанное значение. В частности, каким будет давление в конечной точке рассматриваемого участка. И осталось сравнить: подойдет ли этот показатель к установленному здесь устройству.

Как можно поддерживать нужное давление в системе?

В многоэтажном доме хозяин квартиры об этом обычно даже не задумывается: давление в системе «контролируется» муниципальной службой, которое поддерживается на необходимом уровне. А как быть с владельцем автономной системы водоснабжения?

Мнение эксперта:

Афанасьев Э.В.

Главный редактор проекта «Стройдай.ру». Инженер.

Спросите у эксперта

Постоянно качать воду — помпа не может и не должна. Поставить прибор с нужным параметром выходного давления и подать воду напрямую? То есть кран открылся — помпа включалась? Могу вас заверить, что такая техника очень скоро отправится в ремонт или на свалку. При таком подходе можно только поливать огород, и опять же, не всегда.

Это означает, что возникает решение, образно говоря, каким-то образом «наращивать давление», чтобы тратить их по мере необходимости и автоматически пополнять этот запас на регулярной основе. Да, примерно так можно вкратце описать работу насосного агрегата домашнего водопровода.

Так что уже сейчас ясно, что такая «умная схема» должна включать, скажем, компрессор, накопитель и какое-то устройство, которое будет обеспечивать автоматическое управление процессом.

Предлагается самое большое разнообразие насосов — нужно лишь уметь разбираться в этом разнообразии и выбирать для себя оптимальную модель.

С нагнетателем все понятно: это водяной насос. Существует большое количество разнообразных специальных погружных насосов для скважин, для колодцев, наземные самовсасывающие насосы или насосные станции представляют собой отдельную категорию. Как видите, информации по этой теме на нашем портале достаточно, поэтому в данной публикации мы не будем углубляться в эту тему. К тому же тип помпы особо не влияет на настройку системы — принцип остается прежним.
Обязательный аккумулятор можно назвать запоминающим устройством. Используются и другие названия: гидрофор, расширительный сосуд, но суть та же.

Пример аккумуляторов различной емкости.

Обычно это довольно большой резервуар особой конструкции, разделенный внутри эластичной перегородкой на две изолированные камеры — воздушную и водяную. В воздухе заранее создается некоторое избыточное давление. Наполнение бака водой при работающем насосе приводит к уменьшению объема воздушной камеры, то есть к повышению давления в ней через мембрану, передаваемую воде. При достижении определенного пикового давления наполнение прекращается.

Оказывается, в баке всегда есть какая-то вода под нужным давлением. Стоит открыть кран в любом месте системы и вода потечет оттуда с хорошим напором.

Это очень коротко, но на самом деле использование гидроаккумулятора дает много полезных качеств для автономного водоснабжения. Очень важно правильно выбрать объем бака, чтобы он соответствовал реальным параметрам строящейся системы.

Этому важнейшему вопросу — выбору гидроаккумулятора для водопровода — посвящена отдельная и очень подробная публикация на нашем портале, со встроенными калькуляторами. Так что нет смысла повторяться.

Реле давления — обеспечивает автоматический контроль процессов включения и выключения насосного оборудования в нужный момент. Именно это устройство мы научимся настраивать, чтобы в системе всегда поддерживалось оптимальное давление.

Реле давления РД-5 — вид сбоку и снизу. Механизм устройства закрыт крышкой, так что регулировок пока не видно.

Подробнее об устройстве и принципе работы этого ключевого устройства будет рассказано ниже.

Устройством визуального контроля уровня давления в системе является обычный гидравлический игольчатый манометр, один из тех, которые довольно часто мешают работе системы водоснабжения или отопления.

лучше всего выбирать манометр с хорошо читаемыми обозначениями и максимально точной шкалой. Достаточно диапазона значений от 0 до 6 бар.

Для соединения всех этих устройств в одну систему используется специальный гидравлический штуцер, называемый пятиходовым фитингом.

Пятиходовой штуцер — соединяет все устройства системы автоматики «вода»

Внутри этой пятистворчатой арматуры нет перемычек или перегородок для предотвращения движения воды. То есть создаваемое давление равномерно распределяется на все выходы — это в данном случае очень важно.

Итак, смотрим на принципиальную схему автоматизированной насосной установки, давайте разберемся, как она работает.

И здесь, и ранее уже употреблялся термин «насосная установка». Вроде бы предлагает «насосную станцию», но тут может возникнуть путаница. Дело в том, что под названием «насосная станция» мы часто подразумеваем готовую систему, в которой все ее устройства и детали уже собраны и готовы к настройке и эксплуатации.

Пример насосной станции — набор инструментов и приспособлений, готовых к использованию

Как правило, в основе этой станции лежит поверхностный самовсасывающий насос. Но все же принцип сборки станции в единый «организм» точно такой же, как мы рассматриваем. И настройка давления в водопроводе тоже будет абсолютно не отличаться.

Схема взаимосвязи устройств насосного агрегата посредством пятиходовой связи

А — пятиходовой фитинг. Имеет три выхода, обычно ½ дюйма — для труб (обозначены синими стрелками). Помимо двух внутренней и внешней резьбы от «(зеленые пунктирные стрелки).

B — насос, подключенный по трубе «от воды» к одному из выходов штуцера A. Сам насос подключен к питающей сети 220 вольт с отключением реле давления (обозначено красной линией).

Б — гидроаккумулятор, подсоединенный трубой «через воду» к одному из выходов арматуры А. В зависимости от компоновки агрегата (станции) на выходную трубу гидроаккумулятора часто навинчивается пятивыводной штуцер.

Г — на схеме изображен водопроводный кран, но следует правильно понимать, что это стилизация всей хозяйственной водопроводной сети. Другими словами, из одного из выходов стартера А вода подается непосредственно на потребление.

D — реле давления. Для подключения к ниппелю он снабжен накидной гайкой, то есть устанавливается на ниппель с наружной резьбой от.

E — манометр с внутренней резьбой ¼ дюйма. Показывает текущий уровень давления в этой общей точке для всех подключенных устройств — в порту A. Удобно для настройки и визуальной проверки правильности работы.

Как это работает?

Реле имеет две «уставки»: нижний предел давления и верхний предел пика. Это и есть процесс настройки системы — вам нужно будет установить эти два значения. Но об этом поговорим позже.

Поэтому, когда установка запускается в первый раз, она заполняется водой, поэтому, пока установка находится в рабочем состоянии, она никогда не должна оставаться «сухой».
Во время заполнения системы насос будет работать до достижения верхнего предела давления. Реле срабатывает для размыкания цепи: насос выключается.
Если сейчас куда-то включить воду, давление в системе будет постепенно снижаться. Однако при этом не сразу включается насосное оборудование. Создаваемый «резерв давления» пока не выработан: система работает исключительно за счет гидроаккумулятора.
И только когда давление постепенно упадет до нижнего предела, сработает реле на замыкание цепи и насос снова включится. И он будет качать воду, пока снова не достигнет пикового давления. Такая же цикличность сохраняется и в будущем.

Таким образом, количество запусков насоса может быть сведено к разумному минимуму даже при почти постоянном расходе воды. И в любой момент — в любой точке водозабора хозяев встретит упругий поток воды под хорошим напором.

Уточним, какое давление считать минимальным и максимальным

Не будем вдаваться в подробности, дадим лишь несколько полезных советов.

Давление в воздушной камере гидроаккумулятора (Пгаз) предварительно накачано. Его значение не должно превышать минимальное давление воды в системе. Но слишком мало делать тоже бесполезно.

Это соотношение представляется оптимальным: давление в воздушной камере на 0,2 атмосферы ниже нижнего порога настройки системы. То есть, если за нижнюю границу планируется создать 1,5 атмосферы, то бак предварительно прокачивают до 1,3.

Минимальное давление (Pmin), то есть уровень, при котором система будет работать для подачи воды. Как правило, это минимальный уровень давления, который с учетом ожидаемых потерь обеспечит исправное функционирование большинства водопроводных систем.

На практике в большинстве случаев достаточно настройки 1,5 атмосферы. Однако иногда это может занять немного больше времени — для этого мы учли потери давления в системе.

Максимальное давление (Pmax) — это уровень, при котором насос останавливается. Четкой картины нет и хочется поднять этот показатель выше! Но:

Грыжа на гибкой леске — одно из возможных последствий необоснованного повышения верхнего порога давления в системе.

Во-первых, не рекомендуется нагружать бытовую систему давлением 4,5 ÷ 5 атмосфер. Это не дает никаких предпочтений и значительно возрастает риск прорывов или потерь. Кроме того, нет гарантии, что все ваши водопроводные системы рассчитаны на такую нагрузку давления.
Во-вторых, увеличивается вероятность разрыва мембраны (цилиндра) в гидроаккумуляторе, а замена этой детали и дорого, и очень печально.
В-третьих, это самостоятельное и искусственное снижение комфортности использования воды. Да, точно! Представьте, что вы входите в душ, включаете воду и наслаждаетесь струями, которые бьют с давлением в четыре атмосферы. Но через несколько минут давление падает до двух бар или даже меньше. Вроде бы не критично, но по сравнению с началом процедур ощущение такое, что вода еле капает, хотя давление все равно вполне приличное.
И в-четвертых, совсем не обязательно «покупать» желание создать в гидроаккумуляторе максимально возможный запас воды. Вода не должна застаиваться! Если его постоянно не заменять полностью, хозяева вскоре почувствуют его вкус и запах.

Так что разница между верхним и нижним порогом срабатывания реле не должна быть слишком большой. Обычно они умещаются в ΔР ≈ 1,5 ÷ 2 атмосферы.

Кстати, можно встретить такие реле давления, у которых регулируется только нижний порог срабатывания. А разница между Pmin и Pmax уже заложена в кинематической схеме устройства, равняется 1,5 атмосферы, и она абсолютно не регулируется.

Устройство и принцип действия реле давления

Давайте ближе познакомимся с «главным героем» сегодняшнего издания. Это, как, наверное, уже понятно, реле давления.

Есть несколько популярных моделей, но разница между ними несущественная, а принцип действия сохраняется.

Итак, начнем с релейного устройства.

Реле — что видно снаружи

1 — корпус, точнее съемная крышка реле. Он снимается для регулировки, а затем возвращается для обеспечения безопасности работы. Для крепления сверху имеется обычный фиксатор штифта.

2 — кабельные вводы — от сети 220 вольт и от помпы. Такие окна позволяют герметизировать прохождение кабелей, что очень важно для устройства, постоянно работающего в среде с повышенной влажностью.

3 — накидная гайка с прокладкой — для герметичного подключения реле к пятиконтактному разъему.

4 — реле гидрокамеры. Однако он небольшой и им ограничивается вся «сантехника». Что находится под металлической крышкой, будет показано ниже.

Реле давления со снятой крышкой — два изображения для лучшего понимания устройства

5 — клеммы для подключения проводов:

5а — кабель от силового щита.

5б — кабель питания от помпы

5в — колодка переключения заземляющих проводов обоих кабелей.

Контакты 5a переключаются соответствующими контактами 5b при срабатывании реле для замыкания цепи. При первом подключении контакты 5 В соединяются стразами.

Срабатывание реле обеспечивает движение коромысла (поз. 6): коромысло вверх — цепь замкнута, внизу — цепь разомкнута. Штанга может иметь только два фиксированных положения без промежуточного положения, и чуть ниже мы покажем, как это достигается.

7 — опора 9) рама) — неподвижная металлическая пластина, являющаяся основой всего релейного механизма.

8 — качающаяся платформа, шарнирно соединенная со станиной. Следовательно, в зоне соединения (поз. 9) создается «ось вращения», и с противоположного края платформа может перемещаться радиально относительно этой «оси».

Мнение эксперта:

Афанасьев Э.В.

Главный редактор проекта «Стройдай.ру». Инженер.

Спросите у эксперта

И вот важный момент: кинематическая связь качающейся платформы с балансиром. Это делается с помощью мощной пружины (позиция 10). «Геометрия и физика» этой пружины таковы, что она обеспечивает мгновенное изменение положения балансового колеса при движении платформы. Например, платформа плавно опускается и в определенный момент коромысло резко поднимается, замыкая контактную группу.

Точно так же, когда платформа опускается, пружина в определенном положении будет активирована, чтобы на мгновение опустить коромысло и разорвать цепь.

Кстати, упомянутая «мгновенность» — крайне важное условие срабатывания исправного реле. В противном случае на контактах начнутся искры, их перегрев, оплавление пластика, и вскоре прибор выйдет из строя. Так что мощная пружина, которая резко меняет положение балансового колеса, просто необходима.

11 — механизм регулировки нижнего порога давления. Состоит из штифта, пружины, шайбы и гайки, закрепленных на станине. Позволяет искусственно изменять давление платформы вниз.

12 — механизм регулировки, позволяющий установить разницу между нижним и верхним порогами давления. Устройство очень похоже, но деталей меньше: и шпилька, и пружина, и шайба. Вот орех — то же самое.

Еще неизвестно, что находится под «гидравлической» крышкой. Там нужно открутить четыре винта и откроется вот такое изображение:

Затем под снятой крышкой находится эластичная мембрана (поз. 13). То есть через нее передается давление воды в системе — мембрана перемещает круглый металлический поршень (элемент 14). А на самом поршне есть да выступы-зубцы, которые проходят через имеющиеся окна в раме в механизме и упираются в нижнюю часть платформы качания. То есть именно здесь (и больше нигде) находится точка приложения силы, перемещающей платформу вверх.

Блок гидравлического реле давления

Теперь посмотрим, как работает реле, на более наглядных анимированных 3D-иллюстрациях.

Иллюстрация	Краткое описание этапа работы реле давления
	Просто для более четкого понимания устройства: все детали «приподняты» своими цветами, и их взаимодействие лучше видно. На этом рисунке показаны некоторые промежуточные этапы работы системы, когда давление выше минимального предела, а насос все еще выключен. Это хорошо видно по тому, что качелька находится в нижнем положении, контактная группа разомкнута.
	Для начала, чтобы не «морочить голову», «снимем» маленькую настраивающую пружину. То есть сначала узнаем, как работает насос при нормальном движении платформы и при установке минимального уровня давления. Итак, реле установлено, в системе есть определенное давление. Это означает, что поршень давит снизу рогами на платформу, пытаясь сдвинуть ее вверх. И регулировочная пружина почти полностью отпущена. То есть платформа находится наверху, поэтому качелька находится внизу, а цепь разомкнута.
	Но если вы начнете вращать гайку, она будет сжимать пружину через шайбу, то есть передавать постепенно возрастающее давление сверху на платформу. В какой-то момент этот удар преодолеет силу, прилагаемую поршнем снизу, и платформа начнет двигаться вниз. И в определенном положении произойдет резкое срабатывание пружинного механизма для перемещения коромысла. Он мгновенно подпрыгнет, замыкая цепь. Насос запустился! Кстати, именно так и выставляется нижний порог включения станции — об этом позже.
	Но если оставить все как есть, то это нас никак не устраивает. По той причине, что, много поработав, насос наберет чуть большее давление, чем было, но этого уже будет достаточно, чтобы «пройти» основную регулировочную пружину. Получается, что после набора всего лишь на 0,3 ÷ 0,5 атмосфер выше минимума система снова отключится. Какая-то помпа будет включаться каждый раз, когда вы сливаете или опорожняете бачок в унитазе, а потом выключится! Как долго он проживет?
	Именно поэтому изобрели как бы ретардер — вторую пружину, которая позволит установить разницу между верхним и нижним порогами. Если произвести правильную регулировку, чтобы выключить насос, платформа, когда вы подниметесь, должна будет преодолевать не только и даже не столько сопротивление большой пружины: основным «сдерживающим фактором» становится маленький один. И еще: обратите внимание, что вырез в платформе и форма нижнего упорного выступа на шпильке таковы, что эта пружина «срабатывает» только на вершине траектории движения платформы. То есть в секторе, где настроен привод закрытия, маленькая пружина не влияет на платформу.
	В этой интерпретации мы видим полный цикл реле. Потом был активный анализ воды, давление в системе упало до нижнего предела, платформа реле сдвинулась вниз, качелька подпрыгнула, контур замкнулся, запустили помпу.
	Давление в системе повышается, но насос не выключается. Платформа просто еще не достигла высшей точки, где сработает механизм кулисного переключателя — этому активно мешает небольшая пружина.
	И только когда давление поднялось до заданного верхнего порога, реле сработало, чтобы разомкнуться. Если в это время никто активно не использует воду, такая пауза может длиться очень долго, пока где-то не откроется кран (работает стиральная машина и т.д.) и давление в системе снова не начнет снижаться.
	Он уменьшается до минимального уровня, и реле снова активируется, т.е начинается новый рабочий цикл.

Таким образом, полученной информации уже должно быть достаточно для понимания процесса саморегулирования давления в системе водоснабжения с полным пониманием сути дела.

Точная настройка реле давления насосной станции — пошагово

Несмотря на то, что конфигурация подробно описана в прилагаемом к реле давления мануале, и в Интернете более чем достаточно советов по этому поводу, при отладке системы впервые начинающие мастера часто допускают ошибки. Между прочим, не из-за недоразумения, а просто из-за неправильной последовательности действий. Это имеет значение.

В результате настройка иногда приводит к резкому попеременному вращению регулировочных гаек в попытке уловить степень сжатия пружин, которая заставляет реле работать точно на верхнем и нижнем пределах давления воды. Это именно то, что ожидается от устройства.

Методология, предложенная в приведенной ниже таблице инструкций, сделает процесс отладки максимально простым и понятным, полностью исключив возможность «сбоя». Четкость алгоритма должна понравиться любому домовладельцу, независимо от того, есть ли у него опыт такой работы.

Таким образом, предполагается, что система практически собрана — осталось залить водой и отрегулировать. Вот чем мы сейчас займемся.

Второе условие — владелец ома уже выполнил все необходимые предварительные расчеты, уточнил, какое давление у него будет в системе как минимум (Pmin), на каком уровне поднимется верхний порог давления (Pmax) и какое давление следует заранее создать в воздушной камере аккумулятора (Пгаз).

В предложенном примере исходные параметры были следующими:

Pgaz = 1,3 бар

Pmin = 1,5 бар

Pмакс = 3,0 бар

Итак, приступим к работе…

Иллюстрация	Краткое описание выполненных операций
	Настройка будет совершенно неправильной, если мастер не уверен, что в баллоне гидроаккумулятора создано необходимое давление Pgaz. Конечно, можно положиться на заверения производителя о том, что бак накачан или на чьи-то слова о том, что мол, я его точно накачал. Но спокойнее будет, если убедишься сам, глазами. Своими глазами — потому что мы будем визуально проверять давление по шкале манометра. Манометр, кстати, обычный автомобильный манометр, который используется для проверки уровня давления в колесах. Для проверки необходимо открыть доступ к штуцеру — опять же, почти полная аналогия автомобиля, с точно таким же механизмом, как у ниппеля. Как правило, у большинства моделей гидрофоров этот штуцер с ниппелем прикрывается пластиковой заглушкой — ее необходимо временно снять. Еще один нюанс — давление в воздушной камере следует проверять только при пустой водяной камере. Кроме того, водяная камера в это время должна сообщаться с атмосферой. То есть вода полностью сливается как из бака, так и из шланга, к которому он подсоединен, а ближайший слив или кран полностью открыты.
	Для начала можно просто проверить, нет ли в принципе избыточного давления в воздушной камере. Любой тонкий твердый предмет (например, отвертка, кусок проволоки или специальный выступ на ножке автомобильного манометра) слегка вонзается в катушку клапана. Характерный звук сразу покажет, что в камере есть давление, и его можно измерить манометром. Если «в ответ — тишина», то сразу вооружаемся помпой: воздушная камера не прокачивается. Кстати, такая проверка желательна еще и с той точки зрения, что иногда помогает выявить незаметные для глаза дефекты. Например, при попытке удалить воздух из него начинает разбрызгиваться вода. А иногда — и того хуже, когда вода буквально под напором бьет струей из змеевика. Это из камеры! Это явный признак нарушения целостности мембраны (баллона), и все дальнейшие действия можно смело приостановить до полного решения проблемы ремонта или замены гидроаккумулятора. При такой неисправности запрещается допускать ее эксплуатацию или установку.
	Если все в норме, хорошо видно, что воздух выходит, то есть имеется избыточное давление, его достаточно измерить манометром. Нет смысла рассказывать, как это сделать, каждый из нас хоть раз в жизни проверял степень прокачки колес авто или велосипеда. Единственное, что можно добавить, это то, что проверка должна проводиться качественным манометром с четкой шкалой и точностью отсчета не более десятой доли бара (0,1 бар ≈ 0,1 кгс / см² или ≈ 0,1 бар т атм — на шкалах многих самодельных манометров они отмечены этими единицами измерения). Если давление соответствует исходному значению Pgaz, то можно сохранять спокойствие: штуцер с ниппелем закрывается защитным пластиковым колпачком.
	Если давление выше необходимого, воздух выпускается медленно, чтобы достичь проектной скорости. Если загрузка слабая или вообще не шла, самое время это сделать. К штуцеру подключается шланг автомобильного насоса, и если гидроаккумулятор имеет большую емкость, то конечно лучше использовать мощности автомобильного компрессора. И насосы, и компрессоры в настоящее время оснащены встроенными манометрами, что значительно облегчает визуальный контроль за тенденцией откачки. При гарантированном завершении выпуска при необходимом давлении в воздушной полости бака насос убирают, а патрубок закрывают предохранительным колпачком. Если для проверки гидробака проводилась разборка деталей системы, то теперь все возвращается на свои места, приводится в рабочее положение.
	Прежде чем приступить к регулированию давления в водопроводе, нужно еще раз внимательно проверить правильность сборки деталей и узлов насосной станции, герметичность соединений. Разумеется, «полный бой» содержит реле давления и манометр. С реле можно сразу снять кожух — в исходное положение он встанет только после завершения работ по настройке. Согласно технологии настройки реле, система уже должна быть заполнена водой, кроме того, наш метод регулирования предполагает создание давления немного выше минимального. Предположим, что в этом примере Pmin составляет 1,5 атмосферы (бар), что означает, что этого будет достаточно, чтобы довести его до примерно 1,6. Для такого первоначального заполнения системы водой насос лучше подключать к электросети не через автоматику, а напрямую. После запуска — проверьте увеличение давления по манометру, и когда оно достигнет примерно 1,6 бар — просто выключите насос вручную. Именно этот момент показан на иллюстрации. Добавим только, что здесь не нужно добиваться высокой точности — это все же весьма условное промежуточное значение давления и если оно немного ниже (например 1,57 бар) или выше (даже 1,7 бар), то это не то отнюдь не настораживает.
	Подключают питающую магистраль к насосу — отныне запуск станции будет «контролироваться» исключительно реле давления. То есть на соответствующие клеммы реле подключаются фаза, ноль и заземление силового кабеля, идущего от щита с автоматом, и силового кабеля помпы (согласно электросхемы станции). А пока желательно полностью обесточить само реле, просто для повышения безопасности, так как теперь с ним нужно работать. «Изюминка» предлагаемой технологии настройки заключается в том, что регулирование начинается с строго однородной позиции, что позволяет полностью исключить даже малейшую вероятность несоответствия предлагаемому способу. Как добиться этого единообразия? Все очень просто: с реле полностью снимаются обе регулировочные пружины. Сначала используйте торцевой гаечный ключ, чтобы полностью открутить большую регулировочную гайку пружины от штифта.
	После того, как гайка была откручена от штифта, затем снимается шайба Бельвилля, а затем пружина.
	Вот он: полностью свободный штифт большой регулировочной пружины. Каждый мастер точно знает, сколько лишних проблем могут вызвать случайно упавшие и где-то откатившиеся детали: пружины, гайки, шайбы. Поэтому, чтобы не создавать себе проблем, снятые детали лучше положить в некую коробку, где ее совершенно невозможно перевернуть ни вибрацией насоса, ни случайным и неудобным движением. Но мы далеки от того, чтобы увлечься: скоро понадобятся все запчасти.
	Следующий шаг — точно такую же операцию проделываем с маленькой настроечной пружиной — закручиваем гайку, снимаем шайбу и саму пружину.
	Итак, реле сейчас в этом положении. Обе регулировочные пружины временно снимаются. Уже зная устройство и принцип работы реле, легко проанализировать это положение. На колеблющуюся платформу не оказывается никакого воздействия сверху. Система нагнетается насосом под давлением чуть выше минимального порога. То есть со стороны подключения реле к пятиходовой арматуре через мембрану и поршень с кнопками снизу оказывается давление на платформу, которая удерживает ее в крайнем верхнем положении. Напомним, в этом положении контактная группа реле находится в разомкнутом состоянии. То есть насос не будет запитан.
	пришло время более точно установить минимальный уровень давления воды в системе — 1,5 бар. Задача несложная, особенно если насосный агрегат системы оборудован по рекомендациям опытных сантехников. А рекомендации такие: имейте под рукой встроенный сливной (сливной) кран, который позволяет при необходимости слить воду. Очень полезная вещь — и не только для настройки, но и для других ситуаций, иногда возникающих при эксплуатации или обслуживании домашней водопроводной сети. Стоимость его невысокая, вставить не сложно. Но достаточно установить не шаровой кран, а своего рода вентиль, чтобы можно было регулировать и расход сливаемой воды. Так что не зря сначала мы прокачали систему с небольшим избытком — чтобы снизить давление до запланированного нижнего предела, достаточно открыть этот сливной вентиль. Как только стрелка манометра опускается до нужного значения (в нашем примере — 1,5 бар), клапан сразу плотно закрывается. На иллюстрации видно: давление упало до полутора часов.
	На этом этапе вы должны еще раз проверить, подключен ли насос точно через реле. Понятно, что сам насос в этом случае не включится, так как контакты на реле разомкнуты. Теперь приступаем к возвращению на место большой регулировочной пружины. Сначала надевается на шпильку, потом на дисковую шайбу, …
	. и последнее — орех становится богатым. Затягиваем гайку вручную или гаечным ключом до легкого упора в шайбу.
	А теперь перейдем к настройке. Мы знаем давление в системе, оно соответствует минимальному давлению — 1,5 бар. По принципу работы агрегата, если давление в системе упадет до этой отметки, насос должен включиться для пополнения водоснабжения. Это означает, что наша текущая задача — аккуратно опустить платформу реле в положение, где это будет происходить. на реле включается питание — и с этого момента оно больше не отключается. С помощью гаечного ключа затяните гайку по часовой стрелке. В то же время он постепенно перемещается по шпильке, сжимая пружину через дисковую шайбу. Пружина, в свою очередь, давит на платформу…
	Рано или поздно наступает момент, когда давление пружины отбрасывает платформу в нижнее положение, срабатывает реле, сигнализирующее о запуске насоса. Вращение гайки, естественно, при этом прекращается. И такое положение регулировочной гайки будет соответствовать только настройке нижнего порога давления в системе. Между тем давление в системе при работающем насосе, конечно, растет.
	Это повышение давления заставит платформу снова подняться, и реле сработает. Как правило, это происходит при давлении примерно на половину атмосферы (плюс-минус 0,1 ÷ 0,2 бар) выше нижнего предела. Конечно, это не для нас. Настройка клипа, к которой мы сейчас переходим, позволяет поднять порог срабатывания.
	Осуществляется сборка группы: ставится небольшая пружина, нажимная шайба, закрепляется гайка.
	Теперь при повороте гайки малая пружина сжимается. При такой степени сжатия достигается момент, когда сила этой сжатой пружины становится достаточной, чтобы заставить платформу упасть, при этом реле активируется для активации мощности. Затем давление снова повышается, и на определенном уровне действие поршня перекрывает пружины — насос снова отключается. Манометр покажет, на каком уровне это произошло. Если давление недостаточное (менее Pmax), гайка дополнительно затягивается перед автоматическим запуском и остановкой. Показания проверяются снова — и так до тех пор, пока не будут достигнуты ожидаемые 3,0 атмосферы. Если вы пропустили верхний предел, видно, что кубик вернули немного назад. Вот как достигается эта регулировка пружины — он будет помнить, что он даст разницу между нижним и верхним пределами давления.
	Системный тест начинается. Сделать это несложно — и снова с помощью находящегося рядом сливного клапана, о пользе которого говорилось выше. Все очень просто : — Если давление в системе находится в пределах установленного диапазона, независимо от точного значения, насос не должен работать. — Открывается кран — вода расходуется (сливается), давление постепенно снижается. — Очень важно точно отследить, в каком положении манометра сработает реле для включения насоса. — Работа насоса должна продолжаться до достижения максимального значения давления, затем — автоматическое отключение. Если эта проверка прошла успешно, вы можете поздравить начинающего тюнера с успешным завершением!
	Кстати, слово «если» в последнем предложении употреблено не зря. Дело в том, что тюнинговые пружины часто создают как бы «паразитное» взаимовлияние. Точнее, настройка второй маленькой пружины способна каким-то образом снизить настройку нижнего порога: она, кажется, «подтягивает» его вверх, добавляя примерно 0,15 ÷ 0,2 атмосферы. В таком случае мы рекомендуем сделать следующее: — При настройке верхнего порога прибавьте около 0,2 бара к требуемому значению. — Слегка ослабьте регулировочную гайку большой пружины гаечным ключом (поверните против часовой стрелки). Затем — немного снизить порог срабатывания помпы.
	Выбрано самое низкое значение — обычно вы можете добраться до точки с первого раза. Если нет, вы можете внести небольшие изменения. И, как правило, все сразу становится на свои места. И объясняется это довольно просто.
	Поскольку регулировка маленькой пружины, которая отвечает за разницу между верхним и нижним порогами, уже была выполнена ранее, эта «ширина диапазона» не должна изменяться сама по себе. То есть верхний порог также немного сместится вниз на те же 0,2 бара, принимая ожидаемую от него позицию.

Теперь настройка полностью завершена — рекомендуется выполнить еще одну проверку, после чего реле можно накрыть защитной крышкой для обеспечения безопасной работы. Все, напорная система полностью настроена и готова к работе.

* * * * * * *

Завершим публикацию видеороликом, демонстрирующим очень «красивую» систему водоснабжения для частного дома. Шоу сопровождается очень толковыми комментариями авторов ролика.

Видео: Хороший пример автономной системы водоснабжения загородного дома

По материалам сайта:stroyday.ru

Для чего требуется поддерживать в системе определенное давление?

Рекомендуемые значения напора в водопроводе

Какой напор считают нормальным?

Откуда берутся потери напора в системе

Калькулятор расчёта потерь напора воды в водопроводе

Пояснения по выполнению вычислений

Как можно поддерживать нужное давление в системе?

Уточним, какое давление считать минимальным и максимальным

Устройство и принцип действия реле давления

Точная настройка реле давления насосной станции — пошагово

Видео: Хороший пример автономной системы водоснабжения загородного дома

Похожие записи: