Увеличение заводской настройки 1,5 атмосферы уменьшит резервный объем и повысит напор в системе. В остальных случаях перенастройка, как правило, не нужна. Помимо этого, механическая конструкция способна поддерживать в системе комфортный напор. Если ее проворачивать и закручивать — оно увеличивается, если откручивать — оно падает. Главная характеристика такого устройства — номинальное рабочее давление, которое варьируется в пределах 1,,0 бар. Как подключить реле давления. Это принцип работы электромеханического варианта реле давления, существуют также более новые электронные модели.
Настройка насосной станции состоит из следующих действий: Включается водопровод и при помощи манометра фиксируется барьер запуска и остановки насоса. Как установить насос для повышения давления воды в квартире.
Именно поэтому его установка осуществляется рядом с гидроаккумулятором.
Поэтому установка в систему надежных и качественных фильтров, особенно при заборе воды из песчаных скважин, не только повысит качество питьевой воды, но и обеспечит надежную и бесперебойную работу насосного оборудования. Настройка реле — это самый последний, третий этап.
Тогда лучше всего использовать медный двух или трех жильный провод с диаметром жилы 1.
Реле давления IBO PC-9 и Omnigena Z. Обзор и настройка.
Назначение
Реле давления воды предназначено для контроля количества жидкости в системе. Для этого используется система с насосом и гидроаккумулятором, которая может дополняться датчиком наличия воды.
Рис. 1. Назначение реле давления воды
Насос в системе водоснабжения может непрерывно подавать напор воды в основную магистраль, наполняя расширительный бак. Чем больше жидкости накопится в емкости, тем выше величина давления. В виду того, что количество накопленной воды в расширительном баке периодически расходуется по мере бытовых нужд, необходимость повторного включения компрессорной установки привязывается к давлению в системе. Поэтому основным назначением реле давления воды является подача и отключение питания насоса, в зависимости от достижения граничных значений измеряемого параметра.
Процесс измерения будет отличаться в зависимости от конструктивных особенностей конкретного типа реле. Для понимания принципа действия рассмотрим более детально устройство наиболее распространенного вида логического элемента для бытовых насосов.
Использование стороннего аналогового датчика давления
Редко, но все же случаются ситуации, когда по каким-либо причинам использовать в схеме специализированный сенсор, рассчитанный на работу конкретно с Ардуино, не получается. Скажем, его невозможно найти сразу в близлежащих магазинах электроники, а ждать посылку долго. Выходом могут стать датчики давления, применяемые в автомобильной электронике. Их тоже можно связать непосредственно с микроконтроллером.
Примером послужит WABCO 4410400130 — сенсор указанного плана, используемый на большегрузных фурах. Единственное, требующее внимания в представленной схеме — питание у элемента раздельно с Arduino. В последнем, просто нет требуемых для запуска датчика +24 В. В связи с чем и приходится использовать дополнительный блок энергообеспечения, с правильными и достаточными характеристиками питания — 8–32 V постоянного тока, при минимуме 400 mА мощности.
Что касается соединения сенсора напрямую к плате микроконтроллера — в нем на выходе не более 5 В. И чем больше давление, тем меньший ток будет поступать на аналоговые контакты логического устройства. Вот только, на всякий случай, рекомендуется проверить изначальный выход мультиметром, с целью контроля варианта «пробития» сенсора, с возникновением обстоятельств беспрепятственного связывания OUT с минусом или плюсом питающей детектор линии.
Пример скетча получения информации с аналогового датчика: #include LiquidCrystal_I2C DISPLAY (0x27, 16, 2); #define Detector_Pin 0 #include void setup() { DISPLAY.init(); DISPLAY.clear; AnalogReference(DEFAULT); DISPLAY.setCursor (0,0); DISPLAY.print(«Data:»); } void loop() { static int AVC = 0; AVC = (AVC * 3 + AnalogRead(Detector_Pin))/4; float v = AVC * 5.0 / 1024.0; float ObtainedValue = (v — 0.5) * 10/4; DISPLAY.setCursor(0,1); DISPLAY.print(» «); DISPLAY.setCursor(0,1); DISPLAY.print (ObtainedValue); }
Теперь, что касается данных получаемых на выходе скетча. Нужно провести их градацию с использованием классического манометра, оценив какие цифры идут от сенсора при разном давлении и ввести соответствующую формулу в тело программы.
И в окончании, технические характеристики WABCO 4410400130, для сравнения с похожими датчиками Arduino:
- Тип: пьезоэлемент
- Питание: 8–32 V
- Рабочая температура: −40..+80 °С
- Диапазон измерения: от 0 до 10 bar
- Точность: 0.2–0.3 %
- Предельное давление разрушения: 16 bar
Устройство
Конструктивно реле давления воды может иметь электронное или механическое исполнение. Первый вариант более компактный и все процессы в нем осуществляются за счет электронной схемы. Второй тип оборудования имеет более широкое распространение в быту за счет простоты и доступности. Как правило, механические модели мало чем уступают электронным при установке в домашнюю систему водоснабжения, поэтому в качестве примера мы рассмотрим именно такой вариант.
Все устройство состоит из трех составных блоков – гидравлического, механического и электронного, как показано на рисунке ниже:
Рис. 2. Устройство реле давления воды
Все блоки сообщаются в единую систему, где изменения параметров измеряемой среды отображается на каждом из них. Однако рассмотрение конструкции удобнее произвести отдельно для каждого блока.
Гидравлический блок представлен подвижным чувствительным элементом, закрепляемым в фланце и сильфоне. В соответствии с п.4.1. ГОСТ Р 55023-2012 в качестве такого элемента может выступать мембрана, поршень или другое подвижное устройство.
Рис. 3. Составляющие электрического и механического блока реле давления воды
Электронный и механический блок представлены такими составляющими:
- Клеммы для подключения жил питающих проводов – в данном случае имеется две группы клемм, одна из которых позволяет закрепить фазный, нейтральный и защитный проводник от распределительной сети. Вторая группа клемм используется для отходящей линии электроснабжения насоса.
- Муфты – используются для ввода кабеля в реле давления. Одна из муфт предназначена для ввода кабеля от распределительной сети, а вторая для подачи питания на насос.
- Контактная группа – приводится в движение за счет механического усилия рычагов и пружинного механизма. Включается и отключается в зависимости от состояния чувствительного элемента.
- Пружинный привод – реагирует на физическую деформацию чувствительного элемента. В результате достижения порогового значения он перемещает шток, который и производит переключение контактов.
- Регуляторы – в большинстве моделей позволяют отрегулировать максимальный и минимальный предел отключения. Предназначены для корректировки параметров давления воды в контуре.
- Основание – служит базой для закрепления всех элементов реле. В зависимости от модели изготавливается из металла или полимера. Обеспечивает прочность и надежность конструкции.
Вся конструкция помещается в защитный корпус, который предотвращает попадание внутрь устройства мусора, влаги. В зависимости от климатического исполнения, имеет различное исполнение и состав компонентов.
Характеристики гидрореле
Основные параметры любого реле давления — его диапазоны рабочих температур и регулировок напорных характеристик.
Некоторые агрегаты рассчитаны не только на функционирование в магистралях водоснабжения, но и на работу в системе отопления и горячего водоснабжения частного дома. В этом случае диапазон их рабочих температур доходит до 95 °С, что намного превышает стандартный порог в 40 °С.
Относительно напорных характеристик для индивидуальных домов этажностью не более трех вполне достаточно использования прибора с верхним порогом 5 — 7 бар для создания комфортного напора на высоких этажах в 3 бара.
С такими параметрами выпускают широкий ряд гидравлических реле, в случае необходимости не так сложно найти прибор и с более высоким порогом срабатывания до 20 бар.
Практически на всех установленных приборах указывают их степень защиты от проникновения посторонних веществ IP. Цифровой индекс 44 говорит о том, что приборы защищены от попадания внутрь объектов размером более 1 мм, а также капель и брызг под любым углом.
В характеристиках реле также указывают ток в амперах, на который оно рассчитано. Прибор следует подбирать с таким расчетом, чтобы этот показатель превышал максимальное токопотребление насоса.
При монтаже гидрореле учитывают размеры его резьбового подсоединительного патрубка. Обычно он оснащен наружной или внутренней резьбой, накидной гайкой типа американка, измеряемых в дюймах, основные типоразмеры — 1/4, 1/2 и 1 дюйм.
Рис. 5 Электронные реле
Принцип работы
Чтобы рассмотреть работу реле давления воды для насоса, определимся к схеме, в которой он выполняет свои непосредственные функции. Если рассматривать действующий водопровод в частном доме, то его устройство будет выглядеть следующим образом:
Рис. 4. Принцип действия реле давления воды
Как видите на рисунке выше, погружной насос через обратный клапан и водопровод наполняет гидроаккумулятор и подает воду в систему водоснабжения. Электроснабжение самого насоса осуществляется через реле давления, подключаемого в разрыв цепи. Чувствительный элемент реле выводится в трубопровод через тройник (в некоторых ситуациях вместо тройника может применяться пятивыводной штуцер). Логика работы организованна следующим образом:
- При включении насоса в сеть давление в рубах находится на нулевой отметке. Мембрана реле находится в минимальной отметке, поэтому его контакты замкнуты. Через контактную группу напряжение подается на обмотки насоса, и вода поступает в трубопровод.
- По мере наполнения системы водоснабжения и расширительного бака давление воды пропорционально увеличивается. Мембрана в тройнике постепенно будет воспринимать все большее давление жидкости.
- При наполнении гидроаккумулятора и достижении максимального предела давления в системе чувствительный элемент реле деформируется под воздействием воды. За счет чего шток переместится посредством пружинно-рычажного механизма и сместит контактную группу в противоположенное положение. Питание насоса прекратится, в системе установится максимальный уровень давления.
- Как только в доме откроют кран или душ вода начнет вытекать из системы и гидроаккумулятора, в результате чего давление начнет линейно снижаться. Как только уровень воды достигнет минимальной отметки, при которой давление снизится менее установленного предела, мембрана снова деформируется. В результате деформации чувствительного элемента шток переведет контактную группу в противоположное положение. Контакты снова замкнут цепь питания насоса, который начнет подкачку воды в систему.
Цикл переключения контактов реле давления воды повторяется по мере достижения установленных границ давления для транспортируемого ресурса. Однако следует отметить, что в случае отсутствия воды в колодце или при обрыве трубы реле давления не отреагирует на повреждение, и питание будет непрерывно подаваться на насос. Такая ситуация может стать аварийной, поэтому для предупреждения преждевременного изнашивания элементов и выхода насоса со строя дополнительно устанавливается реле сухого хода.
Некоторые модели
Сейчас на отечественном рынке довольно большой выбор реле давления. Здесь встречаются модели как от российских производителей, так и зарубежных. К ним относятся:
- ПРОМА-ИДМ — универсальный регулятор, с помощью которого можно настраивать давление газа, воздуха и жидкости. Корпус прибора выполнен из пластика и устанавливается в отверстие 48×96 мм. Преобразователь обладает: четырьмя фиксированными диапазонами, улучшенными метрологическими параметрами, отличной защитой от помех, возможностью монтажа непосредственно на трубу, контролем за температурой окружающей среды и так далее.
- Grundfos FF — реле давления от немецких производителей предназначено для автоматизированной системы водоснабжения дома, дачи и других объектов. Максимальный диапазон настройки от 0,5 до 8 атм, минимальный — от 0,2 до 7,5 атм. Устанавливать реле можно в любом удобном положении. Прибор работает от электрической сети 220 В.
- SMS-РС F ¼ — недорогое реле-регулятор от российского производителя. Устройство предназначено для эксплуатации в диапазоне давления от 1 до 6 бар. Электрический насос запускается при 1,4 бар, а отключается при достижении 2,8 бар.
- PC-58 — электронное реле устанавливается на напорном водопроводе. Прибор отключает помпу в следующих случаях: в системе отсутствует вода, прекращение подачи жидкости в результате засора, при остановке разбора воды. В систему можно устанавливать насос с максимальной мощностью 2,2 кВт, диапазон регулировки — от 0,5 до 6 бар.
Перед приобретением прибора следует определить несколько важных моментов. Если покупать реле для автономной системы, то в этом случае лучше подойдет бытовое устройство. Это связано с одинаковыми показателями ключевых параметров систем, где рабочее давление находится в диапазоне от 1,4 до 2,8 атм. При этом запас обязательно должен быть не менее 2 атм., так как это исключит быстрый износ мембраны и продлит срок службы прибора.
Схемы подключения
Так как принцип подсоединения реле давления воды к системе водоснабжения мы рассмотрели, теперь разберем основные принципы электрического подключения.
Рис. 5. Схема подключения реле давления воды
Питание реле осуществляется от сети 230 В, от счетчика электрической энергии фазный и нейтральный проводник подается на ввод логического элемента. От шины защитного заземления также подводится провод на ввод. От реле к насосу также выводится три провода: защитный, нулевой и фазный для подачи питания на компрессорную установку. Если рассматривать само устройство, то принцип подключения следующий:
Рис. 6. Схема распиновки реле давления для подключения
Для защиты человека от поражения электротоком и для предотвращения возгорания от коротких замыканий в цепь электроснабжения насоса устанавливается диффавтомат. Но его можно заменить УДТ и обычным автоматическим выключателем. Помимо этого в схеме может устанавливаться реле сухого хода, тогда подключение будет производится следующим образом:
Рис. 7. Схема подключения через реле сухого хода
Сбор данных
На моем локальном сервере, который успешно пылиться прохлаждается в гараже уже 7-ой год, есть все что мне надо: mqtt сервер, видео сервер (motion), mongoDB и Flask.
Для записи данных я использую mongoDB + Flask связку. Можно отправлять данные напрямую из ESP8266 (честно, ещё сам не пробовал использовать эту библиотеку), а можно через http request «прокидывать» данные во Flask, производить нужные манипуляции и укладывать данные «штабелями» в базу. Это не совсем производительно, но дает возможность в предварительной обработке данных. Да фиг с ним, пусть что-то останется для Вашей оптимизации. Каждому по софтварному пирогу.
Описывать обработку и хранение данных на Flask \ mongoDB нет смысла, так как это выходит за рамки данной статьи, да и Вы уже знатно подустали. Отдельно отмечу мобильное приложение для чтения данных через mqtt протокол.
MQTT Dash — самое достойное приложение с поддержкой MQTT протокола
Сколько себя помню — столько пользуюсь самым крутым приложением поддерживающим напрямую протокол MQTT (только для Android пользователей). Автор — если ты читаешь хабру — от души, огромное спасибо тебе и продолжай развивать проект, фиксить баги. Ты — красавчик. Остальные приложения нервно курят в сторонке. Если кто-то готов возразить, милости прошу в комментарии. Спасибо автору, за возможность без рекламы пользоваться полноценным функционалом. Ссылка на приложение https://play.google.com/store/apps/details?id=net.routix.mqttdash
Если вы используете закрытый MQTT сервер какого либо онлайн сервиса (открытый даже не пытайтесь), или используете свой сервер, как в моем случае. Тогда Вы cможете настроить приложение MQTT Dash и подписаться на свой канал чтения\управления.
Настройка и регулировка
Настойка реле давления воды осуществляется посредством двух гаек, расположенных поверх пружин внутри корпуса устройства. Первая гайка отвечает за регулировку нижнего предела давления. Вторая гайка позволяет установить разницу пределов по давлению для коммутации оборудования.
Рис. 8. Настройка и регулировка реле давления воды
Регулировка производится при отключенном питании. На этапе холостого хода без воды устанавливается предел включения. Нижний предел необходимо выбрать таким образом, чтобы давление было хотя бы на 10% большее, чем при холостом ходе. Верхний предел также не рекомендуется подбирать не более 80 % от номинального.
Переход на новое реле давления v2.0 – MicroPython на базе ESP8266
И чего мне не спалось то….
Все бы хорошо… Шел бы тандыр коптить, да плов жарить, но нет, душа рвется в бой, да ещё с ESP8266, да MicroPython «намазывая». И в доме все на них, управляется, да через телефон. Приятно ж то, как
