Tlakové relé vody: co to je, jak funguje + jak se provádí jeho regulace

Automatizace provozu nezávislého vodovodu není možná bez použití tlakového senzoru. Citlivé zařízení prakticky okamžitě zareaguje na pokles nebo zvýšení tlaku v síti, spustí a zastaví čerpadlové zařízení bez účasti majitelů.

Používat autonomní vodovod vybavený automatizačními zařízeními je možné stejně jako městský systém. To je neuvěřitelně pohodlné, že?

Nabízíme Vám úplné informace o tom, jak funguje tlakové relé vody, jaký typ zařízení je lepší vybrat pro instalaci do nezávislého systému. U nás najdete podrobný rozbor technologických nuancí různých typů senzorů.

Předložený článek obsahuje cenné informace o zvláštnostech instalace zařízení a o nastavení tlakového relé. Pro lepší vnímání je text doplněn fotografiemi, schématy a videopřehledy.

Princip činnosti a druhy tlakových relé

Elektromechanické modely tlakových relé se používají již velmi dlouho. Jsou jednoduše konstruovány, a proto jsou spolehlivé a pohodlné pro provoz. Uvnitř přístroje je pružná deska, jejíž poloha se mění pod vlivem proudu vody. Čím aktivnější je proud, tím větší bude její ohyb.

Tento prvek je spojen se dvěma pružinami, které reagují na změnu polohy desky. V důsledku toho se uzavírají a rozpojují kontakty dvojice elektrických obvodů, které reagují na uživatelem nastavené limity tlaku.

Jedna pružina je nastavena na maximální hodnotu tlaku v autonomní síti, druhá – na rozdíl mezi horním a dolním limitem tlaku. Zařízení se připojuje k hydroakumulátoru.

Když tlak dosáhne minimální hodnoty nastavené pro relé, membrána uvnitř hydroakumulátoru zeslábne, kontakt pod druhou pružinou se sepne a čerpadlo se zapne. Postupně tlak narůstá, dosáhne horního limitu, poté se rozpojí kontakt pod první pružinou, což vypne čerpadlo.

Zařízení mechanického relé není příliš složité, když se zorientujete v umístění jeho hlavních částí, i nepříliš zkušený mistr bude schopen provést připojení a nastavení (+)

Pružiny, které ovládají kontakty, jsou opatřeny seřizovacími maticemi. Pomocí nich lze měnit míru stlačení těchto pružin. Aby došlo k sepnutí zařízení při vyšším tlaku, dotahují se více, pokud je třeba snížit hodnoty – naopak, prvek je třeba povolit.

Toto je princip činnosti elektromechanické varianty tlakového spínače, existují také novější elektronické modely.

Pomocí tlakového spínače lze výrazně snížit počet startů čerpadla a udržovat optimální tlak v systému, což se pozitivně projeví na stavu ostatních jeho prvků.

Elektromechanické modely senzorů

Činnost tlakového spínače je úzce spjata s hydroakumulátorem, bez kterého by zapojení přístroje do vodovodní sítě postrádalo smysl. Místo již běžného elektromechanického zařízení se nyní často používají elektronické varianty a automatické bloky s funkcí ochrany proti “suchému chodu”.

Pokud hrozí vyčerpání zdroje během odčerpávání vody, tlakový spínač se jednoduše doplní blokem automatiky.

Avšak v řadě elektromechanických přístrojů existují ručičková zařízení, která lze použít pouze s čerpadlem. Rovněž snižují počet spuštění zařízení a chrání před provozem při nepřítomnosti průtoku vody uvnitř čerpacího zařízení.

Vypnutí pomůže ochránit motor před vážnou poruchou. Kromě toho lze pomocí takového spínače udržovat ve vodovodní síti komfortní tlak.

Hlavní charakteristika zařízení – jmenovitý pracovní tlak. Může se pohybovat v rozmezí od 1,5 do 6,0 bar.

Při výběru vhodného spínače je třeba věnovat pozornost také těmto ukazatelům:

• rozměry připojovacího závitu;
• stupeň krytí proti prachu a vlhkosti;
• hmotnost a rozměry přístroje;
• napětí kontaktů;
• jmenovité parametry proudu;
• typ snímače atp.

Tlakový snímač lze instalovat přímo na hydraulickou nádrž nebo samostatně vedle ní. Je také třeba vzít v úvahu, že spínače jsou vyráběny pro provoz v různých prostředích. Pro domácí použití je vhodný přístroj určený pro vodu.

Není vhodné kupovat spínač určený pro práci s chladivem nebo jinými kapalinami. Pozornost je třeba věnovat také teplotě pracovního prostředí pro konkrétní model.

Před instalací nebo seřízením zařízení je třeba pečlivě prostudovat návod s popisem jeho konstrukce, technických parametrů, postupu montáže, provozu atp. (+)

Nejčastěji se pro potřeby domácího vodovodu používá standardní model RDM-5. Toto zařízení je třeba nejprve připojit k hydroakumulátoru vodovodního systému, poté – ke kontaktům spojeným s mechanismem zapnutí/vypnutí čerpadla. Poté je třeba zajistit přístroji elektrické napájení.

Při výběru vhodného tlakového relé je nutné zohlednit charakteristiky, jako jsou rozměry přípojek, napětí, teplota pracovního prostředí atp.

Obvykle je spolu s čerpací stanicí dodáváno i tlakové relé. Pokud plánujete současně používat elektronický model, pak pomocí elektromechanické varianty bude nastaven vypínací tlak. Pro připojení k vodovodu je třeba použít trojitý fitink s vhodnými rozměry závitu.

Obvykle se bere prvek o čtvrt palce. Pokud máte alespoň malé zkušenosti s instalatérskými pracemi, proběhne tato operace bez potíží. Samozřejmě, všechny závitové spoje je třeba utěsnit pomocí pásky FUM, lněné nitě nebo jiného vhodného materiálu.

Mechanickou část instalace tlakového relé dokončí montáž manometru, aby bylo možné získávat aktuální informace o stavu vodovodu.

Pro připojení relé ke kontaktům čerpadla je třeba odstranit ochranný kryt přístroje. Pod ním jsou čtyři kontakty. Dva z nich jsou určeny pro vstup, přes ně je zajištěn přívod elektrického napájení. Další dva kontakty – to je výstup, připojují se k čerpadlu.

Při montáži přístroje je třeba správně zvolit průřez kabelu a také zajistit jeho uzemnění pomocí zásuvky se třemi kontakty. Pokud je nutné provést ochranu proti chodu nasucho, je třeba zajistit správnou polohu čerpadla. Musí být instalováno nad zpětným ventilem.

Po instalaci je třeba provést seřízení tlakového relé pro vodu. K tomu, jak bylo zmíněno výše, slouží dva šrouby s pružinami. Nacházejí se pod krytem, který je třeba odstranit. Ve výrobě se zařízení obvykle nastavuje. Za standardní se považují hodnoty od 1,4 atmosféry (minimum) do 2,8 atmosféry.

Relé je třeba správně připojit k elektrické síti a ke kontaktům čerpadla. Povinný bezpečnostní požadavek – přítomnost uzemnění přístroje.

I když tyto údaje odpovídají těm, které jsou potřebné pro konkrétní čerpadlo, je třeba je zkontrolovat. Během skladování a instalace se mohlo nastavení mírně posunout. Zde je postup nastavení relé připojeného k systému s hydraulickým akumulátorem.

Nejprve je třeba změřit tlak v nádrži pomocí automobilového manometru, který se připojí k vsuvkovému spoji. Vsuvka je umístěna nahoře u vertikálních modelů hydraulických nádrží, na boku – u horizontálních, ale vždy na straně protilehlé k umístění příruby.

Je lepší brát zařízení s dostatečně jemnou stupnicí měřicího přístroje. Levné čínské modely tomuto požadavku ne vždy vyhovují. Nádrž musí zůstat prázdná, čerpadlo nebo stanici není třeba připojovat k elektrickému napájení.

Před začátkem nastavení je třeba změřit údaje tlaku vzduchu v prázdném hydraulickém akumulátoru a upravit jej na hodnoty doporučené výrobcem.

Normální tlak v prázdné nádrži se nastavuje v závislosti na jejím objemu. Malé nádrže (méně než 25 l) musí být nahuštěny na 1,4-1,7 baru. Nádrže o objemu 50-100 l je třeba nahuštit na 1,7-1,9 baru. Pokud tlak v nové nádrži neodpovídá těmto parametrům, je nutné situaci napravit, tzn. doplnit chybějící vzduch nebo přebytek upustit.

Měsíčně se doporučuje kontrolovat stav hydraulického akumulátoru, přitom sledovat a v případě potřeby upravovat tlak vzduchu. Tato jednoduchá opatření pomohou nejen udržet potřebnou úroveň tlaku v nádrži, ale také zabránit rychlému opotřebení gumové membrány.

Před nastavením je třeba pečlivě prostudovat dokumentaci přiloženou k čerpadlu.

Je třeba zohlednit následující ukazatele:

• Mezní tlak;
• Pracovní tlak;
• Norma průtoku vody.

Tyto údaje je třeba použít při nastavení relé, nastavené hodnoty tlaku musí být v rozmezí těchto ukazatelů.

Zohledňují se také údaje hydraulické nádrže. Výkon domácího čerpadla obvykle nestačí k přečerpání běžného hydraulického akumulátoru, ale nemá cenu riskovat a záměrně nastavovat nesprávné hodnoty.

Seřizovací šrouby relé jsou označeny jako P a ΔP, pro přístup k nim je třeba sejmout ochranný kryt z přístroje.

Z relé instalovaného na vhodném místě je třeba sejmout kryt. K tomu je třeba odšroubovat upevnění. Uvnitř jsou dvě pružiny. Vedle té větší je označení P, ta menší je označena jako ΔP. Nyní lze připojit čerpadlo nebo čerpací stanici k elektrické síti a začít proces plnění nádrže vodou.

Když tlak v nádobě dosáhne horní hodnoty, relé vypne čerpadlo. Je třeba zjistit údaj manometru v tomto okamžiku. Pokud se získané údaje liší od doporučených, je třeba upravit jejich hodnotu pomocí velké pružiny.

Pro zvýšení meze je nutné otáčet maticí ve směru hodinových ručiček, pokud je třeba nastavení snížit, otáčejte proti směru –.

Nyní je třeba otevřít vodu a vyprázdnit hydraulickou nádrž. Časem relé zareaguje a zapne čerpadlo. Je třeba znovu zaznamenat údaj manometru a v případě potřeby upravit nastavení relé. Pro korekci dolní meze tlaku je třeba otáčet malou pružinou.

Veškeré manipulace se seřizovacími pružinami musíte provádět velice opatrně. Jsou to velmi citlivé prvky, šroub otáčejte postupně, o malou část otočky, neprovádějte několik plných otáček najednou, protože byste mohli přístroj zcela zničit.

Tlakový spínač lze použít k řízení činnosti povrchové čerpací stanice nebo systému s ponorným čerpadlem. Postup nastavení se prakticky neliší.

Přitom je třeba zohlednit následující důležitý moment: protože malá matice reguluje rozdíl mezi mezními hodnotami, při korekci spodní hodnoty dojde ke změně údajů pro vypínací tlak.

Proto po korekci polohy velké matice je třeba počkat na naplnění nádrže a znovu zkontrolovat údaje pro horní mezní hodnotu a v případě potřeby je změnit.

Při nastavování horní mezní hodnoty pro spínač je třeba pamatovat, že tento údaj musí být alespoň o 10 % nižší než tlak v prázdném hydraulickém zásobníku, který byl zaznamenán a nastaven na začátku. Jinak bude gumová membrána hydraulického akumulátoru vystavena neopodstatněně vysokému tlaku a rychle se opotřebí.

Během provozu se může ukázat, že doporučená nastavení nevyhovují tomuto konkrétnímu vodovodu. Pak je nutné provést nastavení znovu podle výše popsaného schématu. Je třeba mít na paměti, že doporučený rozdíl mezi mezními hodnotami se pohybuje v rozmezí 1,2 – 1,6 baru.

Aby bylo možné správně nastavit mechanickou variantu tlakového spínače, je třeba otáčet jeho seřizovacími šrouby. Pravidelně je třeba kontrolovat stav přístroje, protože s časem mohou pružiny zeslábnout (+)

Ale není vhodné to přehánět, protože čím větší je tento rozdíl, tím větší budou výkyvy tlaku ve vodovodu. Vypínací tlak je třeba nastavit nižší než maximální tlak čerpadla.

Pokud tento moment není zohledněn, zařízení bude pracovat nepřetržitě, protože nebude schopno zajistit úroveň tlaku potřebnou pro vypnutí přístroje. Tato situace činí použití spínače bezvýznamným.

Nastavení se doporučuje kontrolovat každé tři měsíce. Stejné úkony je třeba provést po opravě čerpací stanice, výměně hydraulického zásobníku atd.

Výrobci systémů pro čerpání vody nedoporučují nastavení upravovat, ale je-li to nutné, je lepší provádět úpravu po každém novém naplnění systému vodou, například na chatě po odkonzervování systémů na jaře.

Další informace o nastavení tlakového spínače pro čerpadlo jsou uvedeny v tomto článku.

Elektronické varianty relé

Elektronické modely relé tlaku jsou řádově dražší než elektromechanické analogy, ale tyto náklady se plně vrátí. Taková zařízení se nastavují snadněji a hodnoty mezí lze nastavit mnohem přesněji.

Každý takový model je vybaven regulátorem průtoku, který okamžitě vypne čerpadlo, když není voda. To spolehlivě chrání čerpadlo před provozem v nebezpečném režimu „suchého chodu“.

Elektronické modely relé tlaku jsou přesnější, spolehlivější a snadněji se obsluhují než mechanická zařízení, ale jsou výrazně dražší

Obvykle je elektronické relé tlaku vybaveno malým hydroakumulátorem, jehož objem činí pouze 400 ml. To není mnoho, ale tímto způsobem je systém spolehlivě chráněn před možnými vodními rázy v síti. Pokud se pro studnu používá drahé čerpadlo vysoké kvality, má smysl investovat i do kvalitního elektronického relé tlaku.

Tyto modely vypadají poměrně atraktivně, vyznačují se vysokou spolehlivostí a dlouhou životností. Mohou však být citlivé na kvalitu vody přiváděné do vodovodního systému. Aby se relé chránilo před poruchou, je třeba se postarat o instalaci potřebných filtrů.

Pokud studnu obsluhuje drahé a výkonné čerpadlo, má smysl koupit elektronické relé, aby se zařízení chránilo před přetížením

Taková zařízení nemají nastavovací pružiny, takže není nutné zařízení periodicky přenastavovat kvůli jejich povolení. A samotné nastavení je mnohem snazší. Nejprve je třeba prostudovat návod.

Po prvním připojení k síti se některé modely zapnou se zpožděním 15 sekund. To není porucha, zařízení se pouze nastavuje.

V dalším provozu může být vypnutí čerpadla také provedeno se zpožděním přibližně 7–15 sekund. To je potřeba, aby se čerpadlo vypínalo méně často, pokud během této krátké doby tlak opět vzroste. Elektronický model takového regulátoru lze použít v kombinaci s čerpací stanicí, která již má relé tlaku.

Zde se horní mez nastavuje na tomto vestavěném přístroji. A zapínací tlak se nastavuje regulací elektronického relé. Napájení se nejprve připojí k elektronickému zařízení, poté se kontakty převedou na relé stanice a poté se připojí čerpadlo.

Pokud se elektronické relé připojuje k hydroakumulátoru, je nastavení jednodušší. Na relé se nastaví dolní mez, která by měla být o něco vyšší než obdobné údaje uvedené na těle čerpadla. Průtok vody se vypne poté, co je v systému dosažen maximální tlak, který závisí na výkonu čerpadla.

Místo instalace elektronického relé se volí mezi čerpadlem a před prvním odběrným místem vody ze systému. Je třeba vzít v úvahu směr pohybu vody označený šipkou.

Pokud je zařízení používáno s čerpadlem o výkonu více než 10 atm, doporučuje se před elektronické relé umístit redukční ventil, aby se přístroj zbavil zbytečného zatížení.

Při připojování elektronického relé k stanici je nejprve nutné napájet přístroj, poté – mechanické relé, a poté zapojit do obvodu čerpadlo.

Pokud stávající nastavení nevyhovuje, lze jej změnit. K tomu je třeba šroubovákem pootočit příslušný šroub nebo použít jiné prvky nastavení popsané v návodu. Mezi maximálním tlakem, který čerpadlo může poskytnout, a minimální hodnotou elektronického relé musí být rozdíl alespoň 0,6 atmosféry.

Pro utěsnění závitového spoje takového přístroje je nejlepší použít teflonovou pásku. Elektronická tlaková relé mají obvykle vestavěný ventil. Tento moment je třeba vzít v úvahu při vypouštění vodovodu.

Před prvním spuštěním relé je třeba nejprve naplnit přívodní potrubí vodou, poté přivést k zařízení elektrické napájení, a poté otevřít kohoutek.

O aktivaci režimu ochrany proti „suchému chodu“ obvykle signalizuje rozsvícení červené LED diody na těle. Pro resetování systému je třeba stisknout tlačítko „reset“, samozřejmě po předchozím odstranění příčin nebezpečné situace.

Závěry a užitečné video k tématu

Nastavení standardního mechanického modelu je uvedeno zde:

V tomto videu je podrobně popsán postup nastavení a vlastnosti provozu elektronického tlakového relé na příkladu modelu BRIO 2000:

Tlakové relé je mimořádně užitečný přístroj. Jakmile se jednou zorientujete v jeho nastavení, budete moci pravidelně upravovat stav tlaku ve vodovodním systému a spolehlivě chránit čerpadlo a další zařízení před možnými poruchami.

Máte dotazy, nebo chcete sdílet osobní zkušenosti s výběrem, instalací a používáním tlakového relé? Prosím, zanechte komentáře k článku a zapojte se do diskusí – blok pro kontakt je umístěn níže.