Jak vybrat a nainstalovat tlakový spínač pro čerpací stanici

Konstrukce pohonné jednotky

Pro správné nastavení tohoto čerpacího zařízení je důležité mít alespoň představu o jeho konstrukci a fungování. V čerpacích stanicích složených z několika modulů je vždy zajištěn přísun pitné vody do všech odběrných míst v domě. Mohou také automaticky zvyšovat a udržovat tlak v systému na požadované úrovni.

Schéma čerpací stanice s tlakovým akumulátorem je uvedeno níže.

Čerpací stanice se skládá z následujících prvků (viz obrázek výše).

1. Tlakový akumulátor. Je navržen jako uzavřená nádrž s elastickou membránou uvnitř. Některé nádoby mají místo membrány gumovou baňku. Membrána (baňka) rozděluje akumulátor na dvě komory: jednu pro vzduch a druhou pro vodu. Ta se čerpá do hrušky nebo do části nádrže určené pro kapalinu. Akumulátor je připojen v úseku mezi čerpadlem a potrubím vedoucím k odběrným místům vody.
2. Čerpadlo. Může se jednat o povrchové nebo vrtné čerpadlo. Typ čerpadla musí být odstředivý nebo vířivý. Ve stanici nesmí být použito vířivé čerpadlo.
3. Tlakový spínač. Tlakový spínač automatizuje celý proces, při kterém se voda čerpá ze studny do expanzní nádrže. Relé je zodpovědné za zapnutí a vypnutí motoru čerpadla, když je v nádrži dosaženo požadované kompresní síly.
4. Zpětný ventil. Zabraňuje vytékání kapaliny z akumulátoru při vypnutém čerpadle.
5. Napájení. Pro připojení zařízení k elektrické síti je nutné provést samostatnou kabeláž o průřezu odpovídajícím výkonu zařízení. V elektrickém obvodu musí být také ochranný systém v podobě pojistek.

Toto zařízení pracuje na následujícím principu. Po otevření kohoutku v místě odběru vody začne do systému proudit voda z tlakové nádrže. Současně se snižuje stlačení v nádrži. Když se kompresní síla sníží na hodnotu nastavenou na snímači, kontakty snímače sepnou a motor čerpadla se spustí. Když se odběr vody v odběrném místě zastaví nebo tlak v akumulátoru dosáhne požadované úrovně, čerpadlo se vypne pomocí relé.

Příprava tlakové nádoby a její nastavení

Hydroakumulátory se před prodejem plní v továrně na určitý tlak. Vzduch se vstřikuje přes cívkový ventil instalovaný na nádrži.

Tlak vzduchu v hydroakumulátoru lze zjistit ze štítku, který je na něm připevněn. Na následujícím obrázku je červenou šipkou vyznačena čára, na které je uveden tlak vzduchu v zásobníku.

Tlakovou sílu v nádrži lze měřit také pomocí tlakoměru vozidla. Měřidlo je připojeno k cívce nádrže.

Abyste mohli začít seřizovat tlakovou sílu v hydraulické nádrži, je třeba nádrž připravit:

1. Odpojte zařízení od napájení.
2. Otevřete jakýkoli kohoutek instalovaný v systému a počkejte, až z něj přestane vytékat kapalina. Nejlepší je samozřejmě, když je kohoutek v blízkosti zásobní nádrže nebo na stejném podlaží.
3. Poté změřte tlak v nádrži pomocí tlakoměru a hodnotu si zapište. U zásobníků s malým objemem by tato hodnota měla být přibližně 1,5 baru.

Pro správné nastavení akumulátoru platí pravidlo, že tlak, který spustí relé pro zapnutí jednotky, musí být vyšší než kompresní síla v akumulátoru o 10 %. Například relé čerpadla zapíná motor při tlaku 1,6 baru. To znamená, že i ve skladovací nádrži musí být vytvořena vhodná tlaková síla, a to 1,4-1,5 baru. Mimochodem, shoda s továrním nastavením zde není náhodná.

Pokud je snímač nastaven tak, aby motor stanice startoval při vyšší kompresní síle než 1,6 bar, změní se odpovídajícím způsobem nastavení akumulátoru. Tlak v úložné jednotce můžete zvýšit, tj. nahustit vzduch, pomocí huštění pneumatik.

Tip! Tlak vzduchu v zásobníku je vhodné upravit alespoň jednou ročně, protože během zimy může klesnout o několik desetin baru.

Situace, které nevyžadují úpravu

Příčin, proč se čerpadlo nevypíná nebo nezapíná, může být mnoho, od ucpaného odvodňovacího systému až po vadný motor. Proto byste se před zahájením demontáže relé měli ujistit, že zbytek čerpací stanice funguje správně.

Pokud je vše ostatní v pořádku, je problém v automatizaci. Přejděte ke kontrole tlakového spínače. Odpojte jej od kování a kabeláže, sejměte kryt a zkontrolujte dva kritické body: tenké připojení k systému a blok kontaktů.

Aby bylo možné zkontrolovat, zda je otvor čistý, je nutné spotřebič vyjmout a v případě zjištění ucpání provést vyčištění.

Kvalita vody z kohoutku není dokonalá, takže problém se často řeší pouhým vyčištěním přívodu od rzi a minerálních usazenin.

Dokonce i přístroje s vysokým stupněm ochrany proti vlhkosti mohou mít poruchu v důsledku zoxidovaných nebo spálených kontaktů na vodičích.

Pokud čištění nepomohlo a seřízení polohy pružiny bylo také marné, je pravděpodobné, že relé již není vhodné pro další použití a mělo by být nahrazeno novým.

Předpokládejme, že se vám do rukou dostalo staré, ale funkční relé. Nastavuje se stejně jako nové relé. Než začnete, ujistěte se, že je jednotka v dobrém stavu, rozeberte ji a zkontrolujte, zda jsou všechny kontakty a pružiny na svém místě.

Praktické příklady nastavení relé

Podívejme se na případy, kdy je seřízení tlakového spínače skutečně nutné. K tomu obvykle dochází při nákupu nového spotřebiče nebo při častém vypínání čerpadla.

Nastavení je nutné také v případě, že jste obdrželi přístroj z druhé ruky s vadnými parametry.

Připojení nového spotřebiče

V této fázi byste měli zkontrolovat správnost továrního nastavení a případně provést některé úpravy čerpadla.

Doporučuje se zapisovat si všechny přijaté údaje na kus papíru, abyste mohli sledovat průběh operace. Později lze původní nastavení obnovit nebo parametry znovu změnit.

Čerpadlo se přestalo vypínat

V takovém případě násilně vypněte čerpací zařízení a postupujte takto

1. Zapněte jej a počkejte, až tlak dosáhne maximální hodnoty, například 3,7 atm.
2. Vypněte stroj a uvolněte tlak vypuštěním vody, například na 3,1 atm.
3. Mírně utáhněte matici na malé pružině, čímž zvýšíte hodnotu diferenciálu.
4. Zkontrolujte, jak se změnil vypínací tlak, a otestujte systém.
5. Optimální nastavení nastavte utažením a povolením matic na obou pružinách.

Pokud bylo příčinou nesprávné počáteční nastavení, lze to vyřešit bez nákupu nového relé. Doporučuje se pravidelně, každé 1-2 měsíce, kontrolovat funkci tlakového spínače a v případě potřeby upravit limity zapnutí/vypnutí.

Situace, které nevyžadují úpravu

Důvody, proč se čerpadlo nevypíná nebo nezapíná, mohou být různé, od ucpání potrubí až po vadný motor. Proto je vhodné před demontáží relé zkontrolovat, zda ostatní části systému fungují správně.

Pokud je ostatní zařízení v pořádku, problém je v automatizaci. Přejděte ke kontrole tlakového spínače. Odpojte jej od kování a kabeláže, sejměte kryt a zkontrolujte dva kritické body: tenké připojení k systému a blok kontaktů.

Pokud čištění nepomohlo a nastavení polohy pružiny bylo také marné, je pravděpodobné, že relé není vhodné pro další použití a mělo by být nahrazeno novým.

Předpokládejme, že se vám dostane do rukou staré, ale funkční zařízení. Nastavuje se stejně jako nové relé. Než začnete, ujistěte se, že je jednotka v dobrém stavu, rozeberte ji a zkontrolujte, zda jsou všechny kontakty a pružiny na svém místě.

Primární ukazatele

Jednotka se okamžitě zavěsí na čerpadlo. Ponorné čerpadlo si musíte vybrat sami. V každém případě je však jednotka upravena již při výrobě.

Mnohé z nich mají následující nastavení počátečního a koncového tlaku: 1,5 - 3,0 atmosféry. Některé modely však mohou mít nižší hodnoty.

Dolní mezní hodnota pro spuštění je nejméně 1,0 bar a horní mezní hodnota pro zastavení je vyšší o 1,2 až 1,5 bar. V návodu k obsluze stanice může být spodní nastavení startu označeno jako P nebo PH.

Tato hodnota se může lišit. Rozdíl mezi dolní a horní provozní mezí lze označit jako ΔP (deltaP). Tuto hodnotu lze rovněž nastavit.

Tlak vzduchu v akumulátoru.

Ti, kteří již znají konstrukci tlakového akumulátoru, vědí, že uvnitř membrány je voda pod tlakem a že vzduch je čerpán mimo membránu.

Tlak vody uvnitř membrány vytváří čerpadlo a pouze čerpadlo a rozsah tlaku (Pvl. a Pvl. vyp.) je nastaven tlakovým spínačem nebo automatickými jednotkami, ve kterých pracuje celý vodovodní systém.

Maximální tlak vody, pro který je akumulátor určen, je uveden na jeho výrobním štítku. Tento tlak je zpravidla 10 barů, což je dostatečné pro jakýkoli domácí vodovodní systém. Tlak vody v tlakovém akumulátoru závisí na hydraulických vlastnostech čerpadla a nastavení systému, ale tlak vzduchu mezi membránou a pláštěm je charakteristikou samotného tlakového akumulátoru.

Tlak vzduchu z výroby:

Každý hydroakumulátor je z výroby dodáván s předvstřikovaným vzduchem. Jako příklad uvádíme tovární hodnoty vstřikování vzduchu pro italské tlakové akumulátory Aquasystem:

Objem akumulátoru:	Tlak vzduchu před vstřikováním:
24-150 л	1,5 baru
200-500 л	2 bar
Uvedené hodnoty se mohou u jednotlivých výrobců lišit.

Skutečný přednaplňovací tlak je rovněž uveden na štítku hydraulického akumulátoru (přednaplňovací tlak).

Jaký by měl být tlak vzduchu v hydroakumulátoru?

Pro vodovodní systémy s tlakovými spínači:

Tlak vzduchu v hydroakumulátoru musí být o 10 % nižší než zapínací tlak čerpadla.

Tím je zajištěno, že při zapnutí čerpadla je v akumulátoru minimální množství zbytkové vody, což zajišťuje kontinuitu průtoku.

Pokud je například čerpadlo zapnuto na 1,6 baru, musí být tlak v akumulátoru přibližně 1,4 baru. Pokud se čerpadlo spustí při tlaku 3 bar, měl by být tlak vzduchu přibližně 2,7 bar.

Pro vodovodní systémy s frekvenčním měničem:

Tlak vzduchu v akumulátoru by měl být o 30 % nižší než konstantní tlak udržovaný frekvenčním měničem.

Ukazuje se, že tlak vzduchu vstřikovaného z výroby není univerzální pro všechny systémy, protože tlak při spuštění čerpadla může uživatel nastavit individuálně a výrobce nádrže jej nemůže předvídat. Tlak vzduchu se proto musí v každém jednotlivém systému nastavit v souladu s výše uvedenými doporučeními.

Metodika pro kontrolu a nastavení tlaku vzduchu v hydraulickém akumulátoru.

Tlak vzduchu lze kontrolovat a regulovat pomocí standardní automobilové pumpy nebo kompresoru připojením k niplu, který se obvykle nachází pod plastovým ochranným krytem.

Všechna měření musí být prováděna v systému bez tlaku vody. To znamená, že čerpadlo musí být odpojeno od elektrické sítě, musí být otevřen nejnižší kohoutek a voda musí být zcela vypuštěna.

Čím větší je objem nádrže, tím déle trvá její nafouknutí. U hydraulických akumulátorů o objemu 50 litrů a více důrazně doporučujeme použít kompresor.

Při změně (zvýšení nebo snížení) zapínacího tlaku čerpadla nezapomeňte změnit také tlak vzduchu v tlakovém akumulátoru. Tento postup nezaměňujte s nastavením tlakového spínače.

Časem může tlak ve vzduchové dutině hydroakumulátoru klesnout, proto se doporučuje provádět pravidelné kontroly.

Intervaly kontroly tlaku vzduchu:

• Pokud svůj vodní systém používáte pouze v teplé sezóně, doporučujeme jej zkontrolovat před začátkem každé nové sezóny.
• Pokud svůj vodní systém používáte celoročně, doporučujeme jej kontrolovat 2-3krát ročně.

Tento nekomplikovaný postup můžete považovat za běžnou údržbu, která zcela reálně prodlouží životnost membrány.

Pokud si všimnete jakýchkoli nepravidelností v provozu vodovodního systému, je vhodné provést neplánovanou kontrolu tlaku vzduchu v hydroakumulátoru a zapínacího a vypínacího tlaku čerpadla (kontroluje se pomocí manometru).

Mimochodem, stabilita tlaku vzduchu v tlakové nádobě po dlouhou dobu je jedním z důležitých ukazatelů její kvality.

Údaje o výkonu

Při nastavování relé se používají určité názvy charakteristik. Odborníci jim dobře rozumí, ale pro nezkušené uživatele mohou být matoucí. Jejich význam je lepší pochopit hned, abyste nebyli při provádění práce zmateni.

Zde jsou hlavní definice tlaku:

• na;
• vypnutí;
• diferenciální.

Vypínací tlak se obvykle označuje jako "P Off". V některých případech se označuje také jako horní tlak. Tento faktor, jak již název napovídá, udává tlak, při kterém se stanice spustí nebo obnoví provoz a voda se začne čerpat do nádrže. Výrobce zpravidla standardně nastavuje nižší tlak na 1,5 baru.

Zapínací hodnota se také označuje jako spodní tlak a označuje se jako "Pvcl". Jedná se o druhý koeficient, relé z výroby je obvykle nastaveno na 3 bary nebo o něco méně.

Rozdíl se vypočítá jako rozdíl mezi dolním a horním číslem. U standardního tlakového spínače s přednastavením je tento koeficient obvykle přibližně 1,5 baru.

Maximální nebo spíše maximální možná hodnota vypínací hodnoty udává nejvyšší tlak v systému. Překročení této hodnoty může způsobit značné škody na vodovodním potrubí a zařízení. Zpravidla je to přibližně 5 barů nebo o něco méně.

Příprava

Relé by mělo být seřízeno až po kontrole tlaku vzduchu v akumulátoru. Za tímto účelem je vhodné lépe porozumět akumulátoru (tlakové nádrži). Jedná se o uzavřenou kompozitní nádobu. Hlavní pracovní částí nádrže je gumová baňka, ve které se shromažďuje voda. Druhou částí je kovové tělo akumulátoru. Prostor mezi pláštěm a baňkou je vyplněn tlakovým vzduchem.

Hruška, ve které se voda hromadí, je napojena na vodovod. Vzduch v hydroakumulátoru stlačuje hrušku s vodou, což udržuje tlak v systému na určité úrovni. Po otevření vodovodního kohoutku tak voda teče pod tlakem, aniž by se zapnulo čerpadlo.

Před kontrolou tlaku vzduchu v tlakové nádobě je nutné odpojit pohonnou jednotku od elektrické sítě a vypustit z tlakové nádoby veškerou vodu. Poté otevřete boční kryt nádrže, najděte vsuvku a pomocí pumpičky na kolo nebo do auta s manometrem změřte tlak. Je dobré, když je tlak přibližně 1,5 atmosféry.

Pokud je výsledek nižší, zvýší se tlak na požadovanou hodnotu stejným čerpadlem. Je třeba mít na paměti, že vzduch v nádrži musí být vždy pod tlakem.

Při používání čerpací stanice je důležité pravidelně kontrolovat tlak vzduchu v nádrži (přibližně jednou za měsíc nebo alespoň jednou za tři měsíce) a v případě potřeby jej znovu zvýšit. Membrána tlakového akumulátoru tak vydrží déle.

Nádrž však nenechávejte prázdnou příliš dlouho bez vody, protože by mohlo dojít k vyschnutí stěn.

Po nastavení tlaku v tlakovém akumulátoru se může stát, že pohonná jednotka přestane normálně fungovat. To znamená přímé nastavení tlakového spínače.

Speciální funkce pro provoz čerpacích stanic

Čerpadlo musí být provozováno podle návodu k obsluze. Při dodržení všech pravidel bude zařízení dlouho sloužit a počet poruch bude minimalizován. Nejdůležitější je včas odstranit případné závady.

Čerpadlová jednotka by měla být čas od času servisována.

Specifické vlastnosti stanice:

1. Tlak v hydroakumulátoru je třeba kontrolovat každých 30 dní nebo po přerušení provozu.
2. Filtr je třeba vyčistit. V opačném případě bude voda proudit nepravidelně, výrazně se sníží výkon čerpadla a znečištěný filtr bude mít za následek chod systému "na sucho", což způsobí jeho poškození. Četnost čištění závisí na množství nečistot ve vodě, která pochází ze studny nebo vrtu.
3. Místo instalace stanice musí být suché a teplé.
4. Potrubí systému musí být v chladném období chráněno proti zamrznutí. Toho se dosáhne dodržením správné hloubky při montáži. Potrubí je také možné izolovat nebo použít elektrický kabel, který se instaluje do výkopů.
5. Pokud se zařízení v zimě neprovozuje, musí se voda z potrubí vypustit.

Díky automatizaci je obsluha stanice snadná. Hlavní je včas měnit filtry a kontrolovat tlak v systému. Ve fázi instalace je třeba zohlednit i další bezpečnostní opatření.

Příčiny závad

Statistiky poruch v domácích čerpacích stanicích uvádějí, že problémy nejčastěji vznikají v důsledku poškození celistvosti hydroakumulační nádrže, potrubí, úniku vody nebo vzduchu a také v důsledku různých nečistot v systému. Potřeba zasáhnout může vzniknout z mnoha důvodů:

• Písek a různé látky rozpuštěné ve vodě mohou způsobit korozi, vést k poruchám a snížit výkon zařízení. Aby nedošlo k ucpání jednotky, je nutné používat filtry k čištění vody.
• Snížený tlak vzduchu ve stanici způsobuje častý provoz čerpadla a jeho předčasné opotřebení. Doporučuje se čas od času změřit tlak vzduchu a v případě potřeby jej upravit.
• Nedostatečná těsnost spojů sacího potrubí je příčinou toho, že motor běží bez vypnutí, ale nemůže čerpat kapalinu.
• Nesprávné nastavení výšky čerpací stanice může rovněž způsobit nepříjemnosti a dokonce i poruchy v systému.

Pro prodloužení životnosti pohonné jednotky se doporučují pravidelné kontroly. Veškeré seřizovací práce zahajte odpojením napájení a vypuštěním vody.

Spotřebu energie a maximální výšku je třeba pravidelně kontrolovat. Zvýšení spotřeby energie znamená tření v čerpadle. Pokud hlava klesla, aniž by ji systém detekoval, je zařízení opotřebované.

Jak se relé instaluje?

Pro domácí čerpací stanice se často používá tlakový spínač PM-5 nebo podobný. Je třeba mít na paměti, že zařízení se může měnit, takže popis uvedený v tomto článku je pouze přibližný a v případě problémů budete muset hledat jejich příčinu buď v dodaném návodu, nebo v informacích na celosvětové síti.

Každé relé modelu PM-5 má kovovou posuvnou desku. Tlak na něj vyvíjejí dvě pružiny na opačných stranách. Kromě toho je také pod tlakem "vaku" naplněného vodou. Otáčením kompresní matice na příslušné pružině lze snížit nebo zvýšit provozní limity. Pružiny zabraňují vytlačení vody, tj. reléový mechanismus je konstruován tak, aby při vytlačení došlo k sepnutí skupin elektrických kontaktů.

Pro snazší pochopení si však popíšeme podrobný algoritmus fungování:

• Čerpací stanice čerpá vodu do nádrže. Motor se zapíná sepnutím kontaktů v relé;
• Množství vody v nádrži se zvyšuje a po dosažení určité hodnoty horního tlaku se spustí mechanismus, otevře se okruh a čerpadlo se vypne. Úniku vody zabraňuje zpětný ventil;
• Po vyčerpání vody se "čerpadlo" vyprázdní, v systému se sníží tlak a relé se opět sepne sepnutím kontaktů.

Konstrukce a princip činnosti

Tlakový spínač je malá jednotka s pružinami maximálního a minimálního tlaku. Nastavuje se pomocí stejných pružin, které reagují na změny tlakové síly. Při dosažení minimálních hodnot pružina zeslábne a při dosažení maximálních hodnot se ještě více stlačí. To způsobí rozepnutí kontaktů relé a zapnutí a vypnutí napájecí jednotky.

Pokud je v síti voda, relé umožňuje vytvořit v systému konstantní tlak a požadovanou výšku. Správné nastavení zajišťuje automatickou práci čerpadla, takže se výrazně prodlužuje jeho životnost.

Než se však dostaneme k nastavení, projděme si konstrukci a princip přečerpávací stanice.

Skládá se z následujících částí:

• Elektrické čerpadlo, které čerpá vodu z externího zdroje. Může být ponorný, trvale pod vodou nebo externí;
• zpětný ventil, který zabraňuje úniku vody;
• tlakový spínač;
• Nádrž na vodu;
• Potrubní systém, který se skládá z různých pomocných součástí, jako jsou filtry, potrubí atd.

Na principu fungování není nic složitého. Uvnitř nádrže nebo zásobníku je balon ve tvaru hrušky vyrobený z upravené potravinářské pryže, mezi nímž a stěnami zásobníku je vháněn vzduch. Čerpadlo naplní "hrušku" vodou, čímž dojde k jejímu roztažení a stlačení vnější vzduchové vrstvy, která začne tlačit na stěnu. Nastavením relé může majitel čerpací stanice nastavit limit naplnění nádrže a okamžik vypnutí čerpadla. To vše se sleduje pomocí manometru.

Čerpadlo je vybaveno pružinovým ventilem, který zabraňuje zpětnému toku vody do studny nebo do systému. Stačí ji otevřít a voda, která se shromáždila v "hrušce", začne protékat systémem. Tlak bude klesat podle spotřeby vody, a jakmile klesne pod prahovou hodnotu nastavenou v relé, čerpací stanice se automaticky zapne a naplní nádrž vodou.

Relé je připojeno mezi výstup z nádrže a zpětný ventil na potrubí. Všechny rozdělovače jsou obvykle z důvodu úspory sestaveny z jednotlivých komponentů, ale ve skutečnosti je jednodušší koupit si pěticestnou vsuvku, kde jsou závity pro všechny díly, včetně manometru.

Je mimořádně důležité nezaměnit přívody zpětného ventilu a šroubení, protože v takovém případě by nebylo možné čerpadlo seřídit. Použití standardních náhradních dílů však tyto chyby minimalizuje.

Příprava zásobní nádrže čerpací stanice

Před vlastním nastavením tlakového spínače je třeba připravit tlakový akumulátor. Skládá se z uzavřené nádrže a gumové baňky, která nádrž vnitřně rozděluje na dvě části. Když se do prvního čerpadla napustí voda, v druhém čerpadle se zvýší tlak vzduchu. Tato vzduchová hmota pak tlakem na čerpadlo udržuje tlak ve vodovodním potrubí.

Akumulátor (zásobník)

Optimální výkon čerpací jednotky vyžaduje u vzduchového akumulátoru správnou volbu tlaku vzduchu. Pokud je příliš vysoká nebo příliš nízká, hydraulické čerpadlo se spouští příliš často. Toto nastavení je přímou příčinou opotřebení.

Tlak vzduchu v tlakovém akumulátoru se nastavuje po úplném vyprázdnění akumulátoru. Po vyprázdnění se vzduch čerpá rychlostí 1,4 až 1,7 atmosféry pro nádrž o objemu 20 až 25 litrů a 1,7 až 1,9 atmosféry pro větší objemy. Konkrétní hodnoty je třeba vyhledat v technickém listu zařízení.