Představte si, že k získání vody na chatě stačí otevřít kohoutek. Že není potřeba plnit nádoby kbelíky pro základní hygienické postupy, vaření a úklid. Chcete-li to provést, stačí nainstalovat čerpací zařízení s tlakovým senzorem, ale nejprve musíte pochopit jeho strukturu, ne?

Náš článek vám podrobně představí tlakový spínač pro čerpací stanici. Dozvíte se, jak zařízení funguje, jak se aktivuje a zastavuje pumpování. Podrobně popisujeme oblíbené možnosti tlakových senzorů a jak je upravit.

Materiál uvádí technologické nuance a způsoby nastavení relé. Prezentované informace ideálně doplňují užitečné diagramy, fotografie a video aplikace.

Úloha tlakového spínače ve vodovodním systému

Zařízení malých rozměrů patří do skupiny automatizačních systémů obsluhujících čerpací zařízení. Jeho funkčnost je možná pouze ve spojení s hydraulickým akumulátorem.

Navzdory své malé velikosti plní relé řadu důležitých funkcí:

  • umožňuje všem zařízením fungovat v určeném režimu;
  • Citlivě reaguje na změny prahových hodnot zapnutí/vypnutí;
  • aktivuje a zastaví čerpadlo při dosažení kritických hodnot.

Jednoduše řečeno, reguluje automatický proces čerpání vody v nezávislých schématech zásobování vodou s membránovou nádrží. Nastavení se provádí při spínání elektrických obvodů při dosažení dvou tlakových parametrů v systému, které jsou akceptovány jako horní a dolní meze.

Při koupi čerpací stanice dostáváte sadu zařízení, jejíž součástí je tlakový spínač. Externě jsou modely různých značek a sérií podobné, ale mohou se lišit ve tvaru, velikosti, barvě těla, způsobu nastavení a umístění.

Při montáži automatizace sami musíte prostudovat vlastnosti zařízení a vybrat ty nejvhodnější pro konkrétní systém.

Schéma vodovodního systému soukromého domu

Rozložení zařízení zapojených do organizace dodávky vody do soukromého domu ze studny nebo vrtu. Relé řídí provozní tlak v síti a manometr zobrazuje aktuální parametry

Zařízení jsou přizpůsobena pro pohodlnou instalaci a údržbu čerpací stanice. Nejčastěji jsou jištěny armaturou na vstupu hydroakumulátoru, ale lze je namontovat i do potrubí systému studené vody v těsné blízkosti zařízení.

Návrh a princip fungování

Relé regulace tlaku má jednoduchou demontovatelnou konstrukci, díky které může uživatel samostatně upravovat chod akumulátoru, zužovat nebo rozšiřovat parametry.

Vnitřní části jsou umístěny v odolném plastovém pouzdře, které připomíná krabici nepravidelného tvaru. Má hladký povrch a pouze 3 vnější pracovní prvky: dvě spojovací svorky pro elektrické kabely přicházející ze sítě a čerpadla a kovovou trubku ¼, ½, 1 palce pro připojení k systému. Závit na trubce může být vnější nebo vnitřní.

Schéma zařízení tlakového spínače

Pro odstranění těla zařízení je třeba se vyzbrojit plochým šroubovákem a pomalu a opatrně vyšroubovat šroub zapuštěný do plastu, který se nachází nad osou velké pružiny

Uvnitř je základna, ke které jsou připevněny pracovní prvky: velké a malé pružiny s nastavovacími maticemi, kontakty pro připojení, membrána a deska, která mění svou polohu v závislosti na zvýšení/snížení parametrů tlaku v systému.

Zemnící svorky mají vnější připojení a skládají se ze dvou šroubů, ke kterým jsou připevněny žlutozelené vodiče

Napájecí vodiče jsou připojeny ke svorkám na horní straně zařízení: dva jsou pro upevnění hnědého vodiče, dva jsou pro modrý

Velká pružina je zodpovědná za spodní mez tlaku. Nastavení se provádí pomocí malé matice našroubované nahoře

Malá pružina je zodpovědná za deltu (ΔР) – rozdíl mezi dvěma tlakovými hranicemi, horní a dolní. Pomocí ořechu můžete tyto hranice trochu posunout

ČTĚTE VÍCE
Jaká hustota saténu je vhodná pro ložní prádlo?

Kontakty dvou elektrických obvodů, uzavřených při dosažení maximálních parametrů tlaku, jsou umístěny pod pružinami, které jsou upevněny na kovové desce. Při zvýšení tlaku se membrána hydraulické nádrže deformuje, tlak uvnitř baňky se zvyšuje a množství vody tlačí na desku. To zase začne působit na velkou pružinu.

Při stlačení se pružina aktivuje a otevře kontakt, který dodává napětí do motoru. V důsledku toho je čerpací stanice vypnuta. S poklesem tlaku (obvykle v rozmezí 1,4 – 1,6 bar) se deska vrátí do původní polohy a kontakty se opět sepnou – motor začne pracovat a čerpat vodu.

Při nákupu nové čerpací stanice se doporučuje otestovat zařízení, zda všechny komponenty správně fungují. Kontrola výkonu relé probíhá v pořadí uvedeném níže. Jako příklad lze uvést model Haitun PC-19.

Před připojením stanice k síti je nutné nainstalovat zpětný ventil a naplnit hydraulickou nádrž vodou. Elektronický tlakový spínač 1,1 kW začíná na 1,5 atm a měl by se vypnout, když dosáhne 2,5 atm.

Pokud zavřete kohoutek, a tím vypnete přívod vody, po několika sekundách stoupne tlak v hydraulické nádrži na maximum, relé se spustí a zastaví provoz stanice. Horní mez tlaku lze nastavit ručně

Chcete-li otestovat, musíte několikrát zavřít / otevřít kohoutek. Tlak se bude buď zvyšovat nebo snižovat, podle toho by relé mělo fungovat pokaždé. Pomocí tlakoměru můžete sledovat skutečné limity pracovního tlaku – ne vždy se shodují s deklarovanými

Zařízení musí stanici vypnout i v případě, že dojde voda ve zdroji. Také tlak prudce stoupne a dojde k nouzovému vypnutí. Na panelu displeje se rozsvítí oranžové světlo

Mechanické modely nemají indikační ani ovládací panel, ale mohou být vybaveny tlačítkem nucené aktivace. Je potřeba, aby to fungovalo.

Kritéria pro výběr relé pro čerpadlo

Existuje mnoho univerzálních modelů, které se prodávají odděleně od čerpacích stanic a lze je použít k sestavení systému vlastními rukama. Při nákupu relé nebo automatizační jednotky se musíte spolehnout na vlastnosti zařízení. Lze je nalézt v technické dokumentaci.

Je důležité, aby schopnosti relé odpovídaly charakteristikám zbytku zařízení.

Charakteristika automatizace Gilex

Před zakoupením automatizační jednotky nebo relé si pečlivě prostudujte technické údaje modelu. Ve většině případů jsou standardní: jmenovitý tlak od 1,5 atm, maximální – 3 atm.

Měli byste začít od jmenovitého tlaku, ale důležitá je i horní hranice provozního tlaku. Je nutné vzít v úvahu elektrické indikátory a maximální teplotu vody. Povinným parametrem je třída IP, která označuje ochranu proti prachu a vlhkosti: čím vyšší hodnota, tím lépe.

Velikosti připojovacích závitů jsou uvedeny v palcích: například ¼ palce nebo 1 palec. Musí odpovídat rozměrům připojovací armatury. Rozměry a hmotnost samotných zařízení jsou přibližně stejné a jsou sekundárními charakteristikami.

Je třeba také připomenout, že existují vestavěné a vzdálené modely. Většina komerčně dostupných zařízení je univerzální: mohou být připojena přímo k hydraulické nádrži nebo namontována na potrubí.

Elektronická relé mají stejné funkce jako mechanická: jsou zodpovědná za přívod vody a chrání mechanismus čerpadla před chodem nasucho. Jsou rozmarnější než jednoduché modely a jsou citlivé na částice ve vodě. Pro ochranu zařízení je před jeho přípojným bodem instalován síťový filtr nečistot.

Elektronický tlakový spínač

Elektronické zařízení je v podstatě automatizační jednotka s pohodlným displejem a systémem tlačítek, která umožňuje provádět nastavení bez demontáže zařízení.

ČTĚTE VÍCE
Jaké domácí posilovací stroje jsou na hubnutí nejúčinnější?

Jedním z rozdílů od tradičního modelu je zpoždění při vypínání čerpadla. Pokud při zvýšení tlaku mechanické zařízení reaguje rychle, elektronický analog vypne zařízení pouze po 10-15 sekundách. To se vysvětluje pečlivým přístupem k zařízení: čím méně často se čerpadlo zapíná / vypíná, tím déle vydrží.

Některé modely spínačů, stejně jako automatizační jednotky, fungují bez hydraulického akumulátoru, ale jejich funkčnost je omezena na jednodušší použití. Předpokládejme, že jsou skvělé pro zalévání zahrady nebo čerpání kapaliny z jedné nádrže do druhé, ale nepoužívají se v systému domácího zásobování vodou.

Současně jsou technické vlastnosti zařízení stejné jako u tradičních relé: tovární nastavení je 1,5 atm, práh vypnutí je 3 atm, maximální hodnota je 10 atm.

Důvody pro přizpůsobení

Demontovatelná konstrukce zařízení a návod k nastavení nebyly vynalezeny nadarmo. Tovární parametry zřídka splňují požadavky vodovodního systému, stejně jako objem akumulátoru.

Kontrola zařízení vodovodního systému

Před opravou relé se musíte ujistit, že hydraulický akumulátor je v dobrém provozním stavu a že systém zásobování vodou v domě funguje správně, jinak může dojít k nesprávnému nastavení provozních parametrů

Pomocí nastavení můžete nejen „upravit“ horní a dolní mez na optimální hodnoty, ale také zpříjemnit provoz zařízení – například snížit počet startů/zastavení čerpadla. K tomu stačí mírně zvýšit rozsah mezi provozními tlaky – delta.

Můžete se také setkat s nesprávným nastavením továrního modelu. Pokud je delta nesprávně koordinována a je příliš malá, čerpadlo se bude neustále zapínat a vypínat a reagovat na minimální zvýšení parametrů.

Doporučení pro seřízení zařízení

Manipulací s pružinami můžete změnit práh vypnutí čerpadla a upravit objem vody v akumulační nádrži. Obecně se uznává, že čím větší delta, tím větší objem kapaliny v nádrži. Například s deltou 2 atm. nádrž je z 50 % naplněna vodou, s deltou 1 atm. – o 25 %.

Možnost nastavení tlaku

Chcete-li dosáhnout delty 2 atm, musíte nastavit spodní hodnotu tlaku například na 1,8 atm a horní na 3,8 atm, přičemž změníte polohu malých a velkých pružin

Nejprve si připomeňme obecná pravidla úpravy:

  • pro zvýšení horní meze odezvy, to znamená zvýšení vypínacího tlaku, utáhněte matici na velké pružině; snížit „strop“ – oslabit jej;
  • pro zvýšení rozdílu mezi dvěma indikátory tlaku utáhněte matici na malé pružině, pro zmenšení delty ji povolte;
  • pohyb matice ve směru hodinových ručiček znamená zvýšení parametrů, proti směru hodinových ručiček znamená jejich snížení;
  • Pro nastavení je potřeba připojit manometr, který ukazuje počáteční a změněné parametry;
  • Před zahájením úpravy je třeba vyčistit filtry, naplnit nádrž vodou a ujistit se, že všechna čerpací zařízení fungují.

Veškeré úpravy se provádějí až po otestování systému a zjištění nízkého výkonu nebo zjevných chyb v provozu. Stává se také, že stanice přestane fungovat kvůli ucpání, které ucpalo filtr nebo jednu z úzkých trubek. Na našem webu je další článek, který podrobněji popisuje proces nastavení tlakového spínače – kliknutím na odkaz si přečtěte materiál.

Praktické ukázky konfigurace relé

Podívejme se na případy, kdy je obrat k seřízení tlakového spínače opravdu nezbytný. To se obvykle stává při nákupu nového zařízení nebo při častém vypínání čerpadla.

ČTĚTE VÍCE
Jak se liší pevnost betonu v tahu od pevnosti betonu v tlaku?

Budete jej také muset nakonfigurovat, pokud jste obdrželi použité zařízení se ztracenými parametry.

Připojení nového zařízení

V této fázi byste měli zkontrolovat správnost továrního nastavení a v případě potřeby provést nějaké změny v provozu čerpadla.

Vypneme napájení, úplně vyprázdníme systém vody, dokud manometr nedosáhne značky „nula“. Zapněte čerpadlo a sledujte naměřené hodnoty. Pamatujeme si, při jaké hodnotě se vypnul. Poté vodu vypustíme a zapamatujeme si parametry, při kterých čerpadlo opět začne pracovat

Velký pramen otočíme, abychom zvýšili spodní hranici. Kontrolujeme: propláchneme vodu a zapamatujeme si hodnoty zapnutí a vypnutí. Druhý parametr by se měl zvýšit spolu s prvním. Upravujeme, dokud nedosáhneme požadovaného výsledku

Provádíme stejné akce, ale s malou pružinou. Musíte jednat opatrně, protože sebemenší změna polohy pružiny reaguje na provoz čerpadla. Po mírném utažení nebo povolení matice okamžitě zkontrolujeme výsledek práce

Po dokončení všech manipulací s pružinami provedeme konečné hodnoty a porovnáme je s počátečními. Podíváme se také na to, co se změnilo v provozu stanice. Pokud se nádrž začala plnit na jiný objem a změnily se intervaly zapnutí/vypnutí, nastavení bylo úspěšné

V článku o návrhu automatické čerpací stanice jsem věnoval značnou pozornost takovému detailu, jakým je tlakové relé. Zařízení je malé, ale velmi zodpovědné. Zapíná čerpadlo, když tlak v přívodu vody klesne na určitý vypínací tlak, a vypíná motor čerpadla, když tlak stoupne na určitý vypínací tlak.

Pokud relé nefunguje, hrozí nám to velké problémy. Pokud se totiž čerpadlo nezapne, dojde zásoba vody, a to se určitě stane v tu nejnevhodnější chvíli, věřte mi! A tento scénář je ve skutečnosti nejpříznivější. V tomto případě nám s největší pravděpodobností nevzniknou peněžní náklady. Mnohem horší to bude, když se čerpadlo včas nevypne. Ohrožuje nás přitom nejen nadměrná spotřeba elektrické energie. V závislosti na konstrukci čerpadla může voda v něm vřít. Mohlo by dojít k poškození různých částí čerpadla, jako jsou těsnění. Existuje nebezpečí úplné ztráty čerpadla.

Zkrátka je jasné, že tlakové spínače jsou velmi důležitou součástí a je velmi zvláštní, že jsou vyráběny v takové kvalitě, že fungují zcela nepředvídatelně, to znamená, že mohou bez problémů fungovat i několik let, resp. práce velmi nestabilní a velmi nespolehlivá.

Mám štěstí. Postavil jsem čerpací stanici a dlouho mi to nedělalo problémy, přesněji asi devět let. Teď se mi zdá, že jsem dosáhl naprosto fenomenálního výsledku a budu na to dlouho vzpomínat, mluvit o tom jako o zázraku a nikdo mi to neuvěří. Budou si myslet, že jsem řečník a fib.

Nyní se mi nashromáždila celá sbírka úplně jiných tlakových spínačů. První relé je nejjednodušší, zakoupené společně s čerpadlem. Byl vyroben v Itálii a věrně sloužil asi devět let. Druhý je úplně stejný, ale vyrobený v Číně. Trvalo to jen tři dny. Třetí – velmi pěkný a docela drahý – je také italský. Opravdu jsem v něj doufal. Vydrželo to ale jen rok nebo o něco déle a také postupně přestalo správně fungovat. Teď jsem utrousil nejchladnější tlakový spínač na trhu. Tohle je profesionální tlakový spínač FF4-4DAH. Vyrábí se v Německu. To je doslova poslední naděje pro pokročilé světové inženýrství.

Právě mě omrzela otázka spolehlivosti tlakových spínačů a rozhodl jsem se s tím skoncovat, totiž zjistit, proč tato relé fungují tak špatně, a zjistit, zda je možné je opravit nebo něco udělat aby fungovaly normálně.

ČTĚTE VÍCE
Jaký by měl být otvor pro instalaci vnitřních dveří?

V tomto článku důkladně pochopím obvod dvou stejných relé. Toto jsou regulátory, připomínám, čísla 1 a 2. Zde je čínská verze číslo dvě. Toto je skutečně klon číslo jedna regulátoru, který mi věrně funguje již mnoho let.

Demontujeme tlakový spínač

fotografie

Nejprve odšroubujte 4 šrouby na jednotce spojující relé s přívodem vody. Šrouby se snadno sundaly. Po odstranění sestavy najdeme pod ní banální gumovou membránu a píst. Voda pod tlakem zjevně tlačí píst a zvedne plošinu, což způsobí stlačení velké pružiny. Je také zřejmé, že když jsem tuto sestavu odšrouboval z dobře fungujícího relé, našel jsem pod ní poměrně značné množství rzi v podobě zavěšení a písku.

fotografie

Membrána však byla v obou případech v dobrém stavu. Píst není deformovaný. Obecně se obtížně deformuje. Je vyroben z poměrně silné oceli. Přesněji 1.5 mm.

Odšroubujte zbývající šrouby. Oddělte kovovou základnu od plastového těla. Současně vyjměte sestavu elektrických kontaktů. Jeho nohy byly jednoduše vložené mezi kovovou základnu a plastové tělo.

Princip činnosti tlakového spínače

Abychom pochopili princip činnosti relé, zeslabujeme obě pružiny. Po nějaké době strávené přemýšlením a klikáním na rozebrané relé lze vyvodit následující důležité závěry.

  • Design zařízení je poměrně důmyslný. Vše je vyrobeno kvalitně a pevně. Kupodivu zde nejsou žádná úzká hrdla, která by naznačovala nejistý nebo nestabilní provoz.
  • Kovová plošina je připevněna na jednom konci ke kovové základně. Plošinu lze zvedat a spouštět působením pístu. Ani zde nedochází k zásekům
  • Na plošinu působí proti tlaku vody (píst) velká pružina, která ji vyrovnává (tlak).
  • Malá pružina působí úplně stejně, tedy působí proti tlaku vody. Je však menší a nachází se dále od závěsu, který umožňuje plošině stoupat a klesat. A nejdůležitější je, že malá pružina nepřijde okamžitě do činnosti. Ukazuje se, že nejprve tlak vody vyrovnává pouze velký pramen a teprve poté, co se plošina zvedne do určité výšky, se opře o malý pramen. Ten druhý vstupuje do hry a přidává odpor. Od této chvíle se platforma musí docela zvednout, aby se kontakty rozklikly a vypnuly.

fotografie

fotografie

Maličká pružina, která tlačí dva panty od sebe a brání jim, aby byly zároveň ve stejné rovině

fotografie

Zde je princip činnosti tlakového spínače. Otázkou zůstává, jak se reguluje okamžik zapnutí a vypnutí motoru čerpadla. Mohou za to pružiny a nelinearita, kterou malá pružina vytváří. Zdá se mi, že na základě výše popsaného principu činnosti je velká pružina zodpovědná za moment zapnutí a malá nastavuje moment vypnutí. Přesněji ani takhle! Velká pružina je zodpovědná za spínací tlak a malá nastavuje delta mezi zapnutím a vypnutím. Tato formulace je mnohem přesnější.

Proč relé nefunguje spolehlivě? To je nesmírně těžká otázka a zůstává otevřená. Relé je vyrobeno z kvalitní silné oceli. Plošinu lze pravděpodobně ohnout pouze ve svěráku. Kontakty jsou přehozeny poměrně tuhou pružinou. Nezískal jsem dojem, že tento uzel obsahuje nějaké nebezpečí nebo hrozbu pro spolehlivost. Samotné kontakty jsou velmi výkonné a po mnoho let se nespálily. Co je za problém?

ČTĚTE VÍCE
Jak zkontrolovat elektroměr doma?

Čeho se vyvarovat při připojování tlakového spínače

Na základě současné reality a dlouhého přemýšlení o problému vidím následující faktory snižující spolehlivost tlakového spínače.

  • Použití relé při maximálních nebo blízkých hodnotách maximálního vypínacího tlaku. Jinými slovy, pokud je u relé uvedena maximální vypínací hodnota 4 atmosféry, tak ve skutečnosti je lepší nastavit maximum na tři a půl. Při vyšších tlacích musí být pružiny nadměrně stlačeny, což přidává další nelinearitu k činnosti relé. Čerpadlo vypínám při tlaku 4,2 atmosféry. Vypadá to, že musím hledat relé dimenzované na maximální tlak 6 atmosfér. Pravda, už jsem to našel a nainstaloval.
  • Faktorem nespolehlivé funkce tlakového spínače může být stáří a přirozené opotřebení celého vodovodního systému jako celku. Někde například používám trubky z jednoduchého kovu a navíc velkého průměru. Je známo, že takové trubky jsou náchylné k zanášení rzí a solemi tvrdosti. Velký kus může odletět z potrubí a jednoduše ucpat otvor v sestavě přijímací membrány relé nebo dokonce ucpat „rybí kost“ čerpací stanice.

hlavní závěr

Hledejte tlakový spínač s ovládacím stropem, který je o 30 procent vyšší než požadovaný vypínací tlak ve vašem přívodu vody.

fotografie

Je to skutečně napsáno černobíle – rozsah tlaku je 1 – 5 atmosfér. Nastavená hodnota pro zapnutí je 1.5 atmosféry, vypnutí je 2.8 atmosféry. Zdá se, že rozsah je jednoznačně maximální a nereálný, ale přednastavený tlak je přesně ten, při kterém relé spolehlivě funguje. Naučit se číst pokyny. Co ještě mohu nabídnout?

Při nastavování tlaku pružiny příliš nestlačujte. Výrazné stlačení pružin, zejména malých, je faktorem snižujícím spolehlivost chodu relé.

Nedělejte rozdíl mezi tlakem zapnutí a vypnutí příliš významný. Například spínací tlak je 1.5 atmosféry a spínací tlak je 3.5 atmosféry. Při takovém nastavení bude malá pružina nadměrně stlačena. A už je to krátké. V tomto případě je vysoká pravděpodobnost, že relé nevypne čerpadlo nebo to nebude dělat dostatečně spolehlivě.

Pokud se prahová hodnota vypínacího tlaku postupně zvyšuje, je to přímý příznak zablokování. Voda tlačí píst pomaleji a obtížněji a relé pracuje se zpožděním. Musíte počkat, až se tlak ve vstupní sestavě zvýší a píst zvedne plošinu do požadované výšky. V tomto případě neběžíme pro nové relé, ale odšroubujeme staré a vybereme rez ze všech malých otvorů, které najdeme. Chcete-li to provést, možná budete muset odšroubovat 4 šrouby a odstranit sestavu membrány.

Zdá se, že nemusím měnit relé jedno po druhém, ale raději projít celou čerpací stanici a omýt ji od mnoha let rzi a solí tvrdosti. Pak budu mít záruku dalších deseti let bezchybného chodu čerpadla a klidné životnosti. To je takový nečekaný závěr.

Znovu jsem si přečetl článek zde a rozhodl se ho přidat. Faktem je, že jsem svůj vodovodní systém prošel přesně s cílem nahradit veškeré kování v něm polypropylenem. Překvapení bylo mnoho. Přečtěte si článek: Předělání vodovodního systému z mědi a železa.

Průvodce řešením problémů

V jakých případech kupujeme nové relé?

V případě, že voda teče ze samotného tlakového spínače. To znamená, že membrána je porušena

V případě, že membránová jednotka shnila. Znakem je kapání vody mezi tělem membrány a plastovou základnou. Ale to bude trvat minimálně deset let.