Как подключить и настроить реле давления воды в системе водоснабжения

Основной вид датчиков давления – электромеханический. В его составе установлено несколько контактов, отвечающих за автоматический пуск насоса и механический регулятор уровня давления воды, на который будет реагировать электрическая часть прибора. Регулировка производится вручную.

Принцип работы прибора основан на изгибании пластины. Она в свою очередь замыкает один из двух контактов. Один из них включает насос, другой отключает. Изгиб пластины ограничивают две пружины, регулировку которых проводят вручную.

Одна из пружин реагирует на высокое давление воды внутри водопроводной сети, другая на минимально выставленное. Как только напор воды в трубе водопровода падает, пластина выпрямляется, закорачивая контакт на пуск электродвигателя насоса. Давление повышается, пружина начинает давить на пластину, которая изгибается. Ее давление на контакт «пуска» ослабевает и при определенном состоянии перестает воздействовать. Но при этом происходит давление на второй контакт, который отвечает за остановку насосной установки.

Регулировка и настройка реле

Регулировку датчика движения воды в трубе производят гайками, которые подпирают пружины. Увеличивая степень сжатия пружин, добиваются автоматического срабатывания реле давления в зависимости от напора жидкости внутри водопроводной системы. Чем сильнее закручены гайки, тем на большее давление будет реагировать прибор и наоборот.

Датчики давления воды, которые используются в автономных сетях на загородных участках, это небольших размеров приборы, которые в продажу поступают с готовыми стандартными настройками. Они будут реагировать на минимальное давление в 1,5 атм., и максимальное – 3 атм. Если по каким-то причинам требуется провести настройку датчика наличия воды в трубе, необходимо снять крышку прибора, которая крепится к корпусу винтом. После чего гаечным ключом закрутить или ослабить гайки пружин. На месте гаек на корпусе сделаны риски, которые определяют степень ослабления или сжатия.

В конструкции реле установлены две пружины, которые отличаются друг от друга размерами. У одной большой диаметр, у другой маленький. Закручивая первую, можно решать задачу управления уровнями давления — увеличивать номинальное давление или уменьшать. Закручивая вторую, решается задача превосходства большого давления над малым — можно увеличить или уменьшить разницу между максимальным и минимальным параметром.

Если разница давлений большая, а реле включения и отключения устанавливается на гидроаккумуляторе, можно сэкономить на частом включении/отключении насосной установки. Нельзя допускать, чтобы разница была меньше 1 атм. Нельзя производить настройку прибора, не учитывая максимальное давление, которое выдает насос — больше заданного значения настройку проводить строго запрещено.

Электронные датчики

Этот тип реле отличается от электромеханического тем, что его нельзя вручную регулировать. В продажу приборы поступают с уже готовыми настройками. Поэтому очень важно правильно подобрать устройство под следующие параметры водопроводной сети:

• мощность и напор насосной установки, особое внимание предельному показателю давления;
• проходимость (производительность) водопровода, которая зависит от количества потребителей.

Реле бытового назначения регулируется под минимальное давление в пределах 1,5-1,8 атм., максимальное от 2,5 до 3 атм. Приборы электронного типа обычно устанавливают на гидроаккумуляторы. Электромеханические можно монтировать в любую точку водопроводной системы. Главное – небольшая удаленность от насоса, чтобы не тянуть далеко электропроводку.

Первый пуск водопровода со встроенным электронным реле может озадачить, потому что прибор включится не сразу, а через 15-20 секунд. За это время датчик автоматически настраивается.

Настройку электронного реле давления можно провести и вручную, если возникла необходимая ситуация. Это делают с помощью кнопок, расположенных на лицевой стороне устройства. Здесь же располагается дисплей, на котором высвечиваются цифры, показывающие номинальное значение давления.

Схемы присоединения водоразборных и циркуляционных стояков

а б в г

а — парнозакольцованный стояк; б — секционный узел с циркуляционно-водоразборным стояком;
в, г — секционный узел с циркуляционным стояком

В зданиях высотой более 50 м (свыше 16 этажей) систему го­рячего водоснабжения делят по вертикали на отдельные зоны с самостоятельными разводками и отдельными стояками для каждой зоны, иногда даже с устройством специальных техни­ческих этажей. Это связано с ограничением допускаемого давления перед водоразборной и водозапорной арматурой до 0,6 МПа.

Местные (тупиковые) системы горячего водоснабжения устраи­вают в индивидуальных домах (дачных, коттеджных, сблокиро­ванных) или в квартирах. Радиус действия их невелик, приготов­ление горячей воды производят в небольших генераторах теплоты (электрические, газовые водонагреватели, малолитражные котлы и т.п.). Весьма часто генератор теплоты является общим для сис­темы отопления и для системы горячего водоснабжения.

Во избежание быстрого разрушения от внутренней коррозии системы горячего водоснабжения выполняются из оцинкованных труб и металлополимерных труб (разрешено вводами правил СП 41-102-98 и СП 40-103-98 Госстроя России). Металлополимерная труба представляет собой пятислойную конструкцию.

Пример работы схем на базе частотного преобразователя

Принципиальная схема управления циркуляционными насосными агрегатами на базе преобразователей частоты с обратной связью по давлению и температуре позволяет экономить до 30% тепловой энергии.

При увеличении температуры теплоносителя или падении давления в сети, сигнал с аналогового датчика температуры поступает на частотный преобразователь, который плавно увеличивает частоту напряжения в цепи питания электродвигателя. Скорость вращения ротора увеличивается, производительность насоса возрастает. При необходимости в работу включается резервный насос. По достижении заданной температуры, подача насоса возвращается к запрограммированной величине. Схема также обеспечивает попеременную работу насосных агрегатов, остановку двигателей при авариях, включение резервного насоса при аварийной остановке основного, запрет на запуск неисправного насоса до устранения поломки, а также индикацию режимов работы.

Для увеличения экономического эффекта в отопительных системах используют преобразователи частоты с функцией АОЕ или автоматической оптимизации энергопотребления. При этом электродвигатель поддерживает энергопотребление соответственно требуемой производительности насосного агрегата. Частотные преобразователи с такой функцией выпускает компания Danfoss, всемирно известный производитель электрооборудования и элементов автоматики.

Реле сухого хода

Для перекачки воды применяются насосы с мокрым ротором. Жидкость в них используется для охлаждения и смазки движущихся частей двигателя. Работа без воды приводит к быстрому износу и выходу из строя устройства. Чтобы этого не происходило, в системах водоснабжения устанавливают реле сухого хода, отключающее работу при пропадании воды.
Перегревание деталей, которые обычно изготавливаются из термопласта, приводит к деформациям и двигатель заклинивает. Это приводит к перегреву и выходу из строя обмоток. Ремонт насоса может оказаться дороже, чем его стоимость. Поэтому к реле сухого хода следует относиться особенно внимательно.
Обычно реле сухого хода совмещается в едином устройстве с реле давления. Для этого устанавливается нижний предел давления в системе 0.5 бар. Реле устроено таким образом, что двигатель насоса автоматически уже не включится, это необходимо будет сделать вручную.

Недостатки

Основные недостатки устройств плавного пуска:

Защита от короткого замыкания.

Решение проблемы: частичное решение представляют собой специальные автоматы для защиты электродвигателей. + сами УПП устойчивы к определенным значениям токов КЗ (у CSX до 10 кА + доступны защитные предохранители). В иных случаях можно обратиться к частотным преобразователям.

Решение проблемы: Подбирайте вводной автомат с учетом тока плавного пуска, а не номинального и пускового в отсутствии УПП.

Условия для проведения испытаний

Результат гидравлических испытаний систем водоснабжения и водоотведения испытаний во многом зависит от грамотности их проведения. Потому проводить испытания доверяют только специалистам, знающим меры безопасности и требования к подобным проверкам. При проведении испытаний должны быть соблюдены следующие условия:

• температура в помещении или на улице (если проверяется наружный водопровод) не ниже +5 градусов;
• водопровод заполняется постепенно, начиная с магистрального участка. Потом вода заливается в стояки и мелкие локальные сети;
• сначала заполняются нижние этажи, постепенно поднимаясь все выше. Это необходимо для вытеснения воздуха из труб и предотвращения формирования воздушных пробок;
• по окончанию гидравлических испытаний использованную воду сливают из системы водоснабжения и водоотведения;
• при гидравлических испытаниях горячего водоснабжения температура измеряется на крайних участках системы. В систему заливается вода расчетной температуры;
• в ходе гидравлических испытаний горячего водоснабжения тестируется состояние полотенцесушителей в ванных комнатах;
• если необходимо протестировать эффективность работы водопровода, одновременно включаются все точки пользования в стояке. Этот этап испытаний не является обязательным.

Подключение и настройка частотного преобразователя Delta серии VFD-CP2000 в системе водоснабжения с замкнутой обратной связью по давлению

1.1. Автоматический выключатель (или быстродействующие предохранители). Применение обязательно в соответствие с требованиями руководства по эксплуатации (РЭ) VFD-CP2000.
1.2. Сетевой и моторный дроссель. Необходимость применения в соответствие с требованиями и рекомендациями РЭ.
1.3. Датчик давления. Двухпроводный датчик с питанием 24В DC и выходом 4…20мА, например, MBS1700.

Схема подключения частотного преобразователя CP2000 с датчиком давления

2. Пробный пуск (без обратной связи) преобразователя частоты

Примечание: В данной инструкции подразумевается, что все не указанные здесь параметры должны иметь заводские значения. Иначе, предварительно выполните сброс на заводские настройки (00-02 = 9).

2.1. Выполните подключение преобразователя в соответствие с вышеприведенной схемой. Удостоверьтесь в правильности подключения и подайте на частотник питание. Убедитесь, что привод готов к работе (светится светодиод STOP и FWD, а на дисплее показание F 60.00 (или 50.00) Гц.)
С помощью кнопок MENU и ENTER войдите в меню программирования параметров и проверьте, что параметры Pr.01-01, Pr.01-02, Pr.05-01, Pr.05-02, Pr.05-03, Pr.05-04 имеют значения, соответствующие параметрам подключенного двигателя (значения параметров двигателя приведены на его паспортной табличке или в документации), в случае необходимости скорректируйте. Выйдите из режима программирования параметров (кнопкой ESC) и установите частоту, например, F 30.00 Гц. Кнопками ⇑ ⇓ установить курсор напротив строки F и нажать ENTER. Младший разряд задания частоты начнет мигать. Кнопками ⇐ ⇒ выбрать нужный разряд, кнопками ⇑ ⇓ установить его значение. После всех установок нажать ESC. Задание частоты перестанет мигать.

2.2. Нажатием кнопки RUN запустите двигатель, при этом светодиод, расположенный над этой кнопкой должен начать светиться. Для остановки двигателя нажмите кнопку STOP. Индикаторы состояния будут отображать выбранный режим работы частотника.

2.3. Проконтролируйте ток нагрузки преобразователя (индикация Axx.xx. Нажать кнопку ⇑, при этом на верхней строке дисплея появится индикация тока (строка А)). Проконтролируйте давление с помощью внешнего манометра (если имеется). Если двигатель вращается в обратную сторону, то остановите привод кнопкой STOP, снимите с ПЧ питание и поменяйте местами две фазы моторного кабеля (клеммы U, V, W).

2.4. Если привод не вышел на заданную частоту или отключился, запишите код отключения , выполните действия описанные в главе «Информация об ошибках» РЭ или обратитесь к поставщику за консультацией.

2.5. Если пробный пуск прошел успешно, остановите привод кнопкой STOP и переходите к процедуре настройки и пуска частотного преобразователя с обратной связью.

3. Рабочий пуск привода (с обратной связью).

3.1. Войдите в режим программирования параметров, активизируйте ПИД-регулятор и настройте параметры:
00-03 = 2 – отображения многофункционального дисплея
00-04 = 10 – отображение обратной связи в %
00-20 = 0 – источник задания уставки давления – цифровой пульт
00-21 = 0 – управление (пуск/стоп) с цифрового пульта (00 — 21 = 1 – при использовании внешних кнопок — пуск/стоп с внешних терминалов)
00-23 = 1 – блокировка реверса
00-25 = 0162HEX – 16 – означает отображение единиц давления в барах, 2 – количество знаков после запятой
00-26 = 10.00 –задание и обратная связь находятся в диапазоне 0…10,00 бар (при использовании датчика давления с диапазоном 0-10бар)
03-00 = 0 – аналоговый вход AVI1 (нет функции)
03-01 = 5 – сигнал обратной связи ПИД-регулятора — это сигнал на входе ACI
03-02 = 0 – аналоговый вход AVI2 (нет функции)
08-00 = 1 – отрицательная обратная связь со входа ACI

3.2. Снимите с преобразователя напряжение питания и через 1 мин. подайте вновь. Установите заданное давление (например, F2.00 bar) и запустите привод кнопкой RUN.

3.3. Контролируйте выходной давление в системе (по манометру или на дисплее ПЧ «b XX.XX bar»). Если на дисплее появилось какое-либо сообщение об ошибке, и привод отключился, запишите код отключения, выполните действия, описанные в главе 9 РЭ, или обратитесь к поставщику за консультацией.

3.4. Если привод работает, но слишком медленно выходит на заданное значение, то увеличьте пропорциональный коэффициент ПИД-регулятора (параметр 08-01), но при слишком больших значениях возможно перерегулирование и автоколебания.

3.5. Если привод не выходит на заданное давление, т.е. сохраняется статическая погрешность, то увеличьте интегральный коэффициент ПИД-регулятора (параметр 08-02), но при слишком больших значениях возможно перерегулирование и снижение быстродействие системы. Подробнее о настройке ПИД-регулятора см. в РЭ.

4. Прочее

4.1. При необходимости использования в системе спящего режима, когда насос должен отключаться (засыпать) при небольшой производительности, обратитесь к параметрам 08-10… 08-12. Например,
08-10 = 30.00 Гц – частота входа в спящий режим
08-11 = 35.00 Гц – частота выхода из спящего режима
08-12 = 15.0 сек – задержка входа в спящий режим

4.2. При необходимости пуска привода одновременно с подачей сетевого напряжения нужно установить следующие параметры: 00-31=1, 02-35=1, — и установить перемычку (выключатель) между клеммами FWD и DCM преобразователя. Данный режим пуска не рекомендуется применять при необходимости частых пусков привода (чаще 1 раза в час), т.к. это может привести к повреждению преобразователя частоты.

4.3. Для реализации косвенной защиты от сухого хода нужно настроить параметры: 08-09=1, 08-13=10-50, 08-14=10-20 сек.

4.4. При необходимости реализации других режимов работы частотного преобразователя см. РЭ или обращайтесь к поставщику за консультацией.

5. Пояснения по настройке частотного преобразователя для работы в режиме многодвигательного управления насосами с переменным мастером

5.1. В этом режиме частотник CP2000 может управлять от 1 до 4 двигателей, последовательно разгоняя их и подключая напрямую к сети, если выходная частота преобразователя достигла значения, указанного в параметре 12-06 и держится в течение времени задержки переключения (параметр 12-05). Параметр 12-03 определяет задержку для подключения следующего двигателя к ПЧ. Ниже показаны диаграммы работы данного режима.

5.2. Настроечные параметры:
12-00=2 Каскадное управление с переменным мастером.
12-01=2…4 Задается кол-во двигателей (до 4-х)
12-03=1.0 Временная задержка переключения двигателя (сек)
12-04=1.0 Временная задержка перед выключением двигателя (сек)
12-05=10.0 Временная задержка перед переключением двигателя на прямое питание от сети (сек)
12-06=50.00 Выходная частота, при которой произойдет переключения в каскадном режиме (Гц)

5.3. На нижеприведенном рис. показан пример подключения 4-х электродвигателей (R6AA – опциональная плата релейных выходов, которая заказывается отдельно).

Диагностировать наличие гидроударов в системе просто. Первые признаки – щелчки, постукивания и прочий шум, который будет слышен при открытии и закрытии крана. Большинство из нас не обращают внимания на эти звуки, а ведь именно они первыми свидетельствуют о чрезмерных нагрузках системы.

Существует несколько видов защиты системы водоснабжения от гидроударов. Рассмотрим основные.

1. Плавное закрытие крана. Если потребитель закрывает кран постепенно, давление в системе водоснабжения плавно выравнивается и обратная волна формируется небольшой силы, что снижает мощность гидроударов. Однако всегда плавно закрывать кран не получится. Ведь теперь большинство кранов оснащены шаровой конструкцией, а не вентильной (когда приходилось крутить вентили, чтобы закрыть кран). С шаровой конструкцией одно нечаянное резкое движение – и кран закрыт. Кроме того, дети или ваши гости могут не знать, как правильно закрывать кран.
2. Использование труб большого диаметра. Чем больше диаметр труб, тем ниже скорость потока воды, и, соответственно, гидроудар. Но этот метод защиты требует повышенных денежных вложений (на трубы, их проведение и теплоизоляцию) и не всегда эстетично выглядит.
3. Установка амортизирующего устройства по направлению потока воды. Перед термостатом вместо жесткой трубы устанавливается кусок из эластичного пластика или каучука. При гидроударе этот участок растягивается и частично гасит силу удара.
4. Использование компенсаторного оборудования. Гидроаккумулятор – это бак, куда при гидроударе будет сбрасываться излишняя вода до нормализации давления системы. Реле давления – элемент, который не спасет от гидроудара, но отключит насос, когда вы перекроете кран и давление превысит определенное значение. При этом надо учитывать, что выключение насоса не произойдет мгновенно.

Система водоснабжения Ermangizer – защита от гидроудара

Узнайте больше о преимуществах системы Ermangizer по телефону: +7 (343) 378-09-50