Подробно о датчиках протечки воды

Техническое исполнение и особенности функционала

Датчик протока воды для газового котла представляет собой прибор, объединенный с насосом через патрубки, он контролирует показатели давления в системе водоснабжения. В стандартную комплектацию рассматриваемого узла входят:

• реле,
• широкая внутренняя камера,
• выходной канал подпитки,
• набор пластин,
• компактный поплавок, вставленный в неподвижную колбу,
• небольшой регулировочный кран, вмонтированный на выходе.

Датчик действует следующим образом: если в системе нет потока рабочей жидкости, прибор автоматически отключает насосную станцию, чтобы схема не работала на «сухом ходу», когда появляется вода, агрегаты снова запускаются.

Через патрубок жидкость попадает в аппарат, на его внутренней стенке предусмотрен лепесток или клапан. Геркон-переключатель изолирован от прочих компонентов, он отвечает за соединение с электропитанием. Также в конструкцию входят разнокалиберные пружины.

Когда на клапан воздействует напор воды, он смещается относительно своей оси, и магнит, расположенный напротив, приближается к переключателю. Подобное движение вызывает замыкание контакта, в результате подключается насос. При прекращении поступления жидкости, когда снижается давление, из-за ослабевающего сжатия клапан возвращается в исходную позицию. Манит смещается, контакт разъединяется, насос прекращает работу.

Устройства, следящие за потоком воды, часто встраивают в схемы, нуждающиеся в постоянном и всестороннем отслеживании показателей системы жизнеобеспечения, в оборудование, работающее в сложном автоматическом режиме. Обычно такой датчик используется в тандеме с газовым котлом и насосом, усовершенствованные связки одинаково эффективны и для горячего водоснабжения, и для отопления в частном секторе.

Датчик протока устанавливается на трубопроводе, через который подается жидкость из водопровода. Когда в систему поступает вода, прибор отправляет сигнал, принимаемый платой котла, в результате приостанавливается функционирование циркуляционного насоса. Плата управления котла активирует форсунки, обеспечивающие подогревание проточной воды, за счет чего температура жидкости в теплообменнике начинает повышаться. При закрывании крана датчик оповещает систему об остановке подачи воды.

Современные коммуникационные системы базируются на автономном водоснабжении – в этом случае создаются наиболее комфортные условия проживания. Здесь весь функционал датчика протока сводится к тому, что при активации любого из устройств, внедренных в систему водоснабжения, подключается насос и поступает вода

Поэтому при выборе модели важно учитывать ее размеры и пропускную способность

Монтаж системы предупреждения протечки воды

Защитный контур представляет собой конструктор, элементы которого соединяются между собой специальными разъемами. Простота сборки обеспечивает быстрый монтаж и интеграцию с системами «Умный дом». Перед установкой составляют схему расположения отдельных частей и проверяют соответствие длины проводов тому расстоянию, которое потребуется для подключения измерителей и кранов к контроллеру.

Порядок проведения работ включает в себя:

• разметку точек монтажа;
• прокладку проводов;
• врезку кранов;
• установку определителей протечки;
• монтаж управляющего модуля;
• подключение и проверку системы.

Внешний вид, установленного защитного контура системы.

Врезка шарового крана

Самым трудоемким этапом считается крепление шарового крана, что объясняется необходимостью его использования на разных типах труб. Водопровод перерезают в непосредственной близости от предварительно перекрытого вентиля воды. Затем снимают счетчик и закрепляют отсекающий клапан на кране, после чего возвращают в первоначальное положение счетчик воды и участки трубопровода.

Металлопластиковые элементы прижимают контргайкой, полипропиленовые конструкции соединяют пайкой или с помощью разъемных муфт. Для подключения шаровых кранов к распределителю блока питания используют выделенную силовую линию.

Установка датчиков протечки воды

Датчики располагают в местах возможной протечки, при этом особое внимание необходимо уделить переходу между коробом, где помещаются трубы. Это необходимо для того, чтобы при аварии вода попала на датчик, а не продолжала течь мимо него

Схема их подключения может быть как напольной, так и внутренней, при которой элементы врезают в материал покрытия. В первом случае пластину размещают контактами вниз и фиксируют двусторонним скотчем или строительным клеем. Такой вариант применяют в тех случаях, когда монтаж системы «антипротечки» выполняют после установки сантехнического оборудования.

Схемы подключения датчика протечки воды.

При внутреннем расположении устройства его контакты размещают на 3-4 мм выше уровня покрытия, что позволяет исключить срабатывание при случайном разбрызгивании воды или уборке. Соединяющий провод укладывают в гофрированную трубу, непроницаемую для воды. Производители гарантируют эффективность работы системы даже в том случае, когда определитель удален от управляющего модуля на 100 м.

Беспроводные аппараты монтируются на любой поверхности благодаря системе крепежа.

Правила монтажа контроллера

Аппарат размещают в нише или на стене рядом с электропроводкой и запорными вентилями. Блоком питания контроллера служит силовой шкаф, поэтому к устройству подводят фазу и ноль. Провода соединяют с помощью специальных клеммных разъемов, которые для удобства монтажа нумеруют и подписывают. Затем подключают определители протечки воды и приступают к диагностике.

Проверка работы системы

При включении модуля управления на его панели зажигается зеленый индикатор, свидетельствующий о готовности к работе. Если в этот момент намочить пластину датчика водой, свет лампочки изменится на красный, включится подача звукового импульса и отсекающие клапаны заблокируют пуск воды. Для разблокирования определитель протирают сухой тряпкой и перезагружают устройство. После проверки состояния контроллер будет готов к работе.

Классификация систем защиты

Комплекты защиты от потопа не новое явление и их достаточно много. При всей схожести принципа реагирования на прорыв воды, у этих систем есть ряд отличий.

Основные признаки классификации комплектов «антипротечка»:

• сколько отсекающих кранов поставляются в наборе;
• какие способы извещения;
• как обмениваются информацией между собой датчики и блок управления.

Количество отсекающих кранов

Так, например, у наборов NEPTUN BUGATTI PROW и GIDROLOCK в комплекте по 2 перекрывающих шаровых крана

А у комплекта фирмы Аквасторож — «Классика» — лишь один кран.

Логично предположить, что кранов должно быть столько, сколько стояков для подвода воды в квартире. Но общее количество кранов может быть, и увеличено, в зависимости от характера помещения и от выбранной системы антипротечек.

По способу сигнализации

Способы извещения о протечке тоже могут различаться:

• просто высвечивается индикация на световом табло контроллера;
• та-же индикация, но сопровождается подачей громких шумовых сигналов;
• комплекс из шумовой сигнализации + световой индикации + отправка СМС сообщения.

Понятно, что пересылка SMS-сообщений возможна, если у системы есть GSM-передатчик. А это очень удобно, если авария произошла в момент, когда хозяев нет дома. Или SMS-сообщение параллельно отправляется на телефонный номер аварийной службы или управляющей компании.

Если систему подключить к Интернету, то появляется возможность групповой рассылки извещений через GPRS-соединение.

По методу обмена информацией

В случае протечки датчики передают сигнал на контроллер. Способов передачи сигнала два — проводной или беспроводной (по радиоканалу).

В проводном варианте датчик находится под постоянным напряжением в 5 Вольт. В нормальном состоянии из-за огромного сопротивления между двумя контактами ток по цепи «датчик-контроллер» не проходит. При попадании влаги цепь замыкается и на контроллер приходит электрический сигнал.

Чтобы не пропустить ложные срабатывания, а это возможно в таких влажных помещениях как ванная комната, контроллер регулируется на минимальный порог проходящего тока. При превышении заданного предела и произойдет срабатывание системы «антипотоп».

В беспроводных схемах такой порог срабатывания  уже задан в самом датчике. Специальная микросхема непрерывно наблюдает за состоянием сопротивления между двумя контактами и, в случае тревоги, отправляет радиосигнал на приёмное устройство в контроллере. Понятно, что оба эти элемента системы работают на одной радиочастоте.

Но есть одна проблема.

Беспроводной небольшой датчик протечки воды может работать на больших расстояниях (до 200 метров). Но в разных системах от разных фирм используется свой принцип модуляции радиосигнала. По этой причине датчик контроля беспроводного типа из набора одной системы (например, GIDROLOCK) нельзя заменить аналогичным датчиком из другого набора (допустим, NEPTUN BUGATTI PROW).

Но лучшие производители таких систем сигнализации уже заранее дополняют комплект как проводными, так и беспроводными датчиками. Если каких-то датчиков будет не хватать, их всегда можно докупить.

Проводные датчики внезапной утечки воды более привлекательны из-за своей простоты и надежности. Но проводная система может нарушить дизайн помещения, поэтому возникает необходимость в скрытой проводке кабельных линий. Кроме того не всегда есть возможность чтобы подключался именно проводной датчик.

Устройство и принцип работы

Принцип работы реле протока основан на механическом воздействии потока воды в трубопроводе на датчик, управляющий электронной схемой включения — отключения электронасоса. Реле имеют разный принцип работы и в зависимости от конструктивного исполнения датчика подразделяются на несколько видов.

Лепестковые реле

Одни из наиболее распространенных видов, основными элементами являются лепестковый датчик с магнитом, располагающийся в потоке воды и геркон, помещенный в корпус устройства и надежно изолированный.

При прохождении потока воды по трубопроводу вертикально расположенный лепестковый датчик поворачивается вдоль своей оси и отклоняется от вертикального положения, приближая встроенный магнит к геркону. Его контакты внутри баллона замыкаются и через симистор (сдвоенный симметричный тиристор) происходит подключение насоса к источнику электроэнергии.

При отсутствии воды в трубопроводе лепесток возвращается в первоначальное положение, отдаляя магнит от геркона и тем самым размыкая его контакты.

Это приводит к прекращению подачи напряжения питания на насос через семистор, в результате чего тот отключается.

Как сигнализировать об утечке воды

Решение вопроса пришло в быт из яхтенного мира. Поскольку судовые помещения нижнего яруса (особенно это касается трюмов) находятся ниже ватерлинии, в них регулярно скапливается вода. Последствия понятны, вопрос в том, как с этим бороться. Ставить для контроля отдельного вахтенного матроса нерационально. Тогда кто даст команду на включение откачной помпы?

Существуют эффективные тандемы: датчик наличия воды, и автоматическая помпа. Как только датчик обнаружит заполнение трюма, включается мотор помпы, и производится откачка.

Датчик воды — не что иное, как обычный поплавок на шарнире, соединенный с выключателем помпы. Когда уровень воды поднимается на 1–2 см, одновременно срабатывает сигнализация и мотор откачной помпы.

Удобно? Да. Безопасно? Разумеется. Однако такая система вряд ли подойдет для жилого дома.

• Во-первых, если вода достигнет уровня 1–2 см по всей площади помещения, она через порог входной двери побежит на лестничную площадку (не говоря о соседях снизу).
• Во-вторых, откачная помпа совершенно не нужна, поскольку необходимо немедленно найти и локализовать причину прорыва.
• В-третьих, поплавковая система для помещений с плоским полом неэффективна (в отличие от плавсредств с килеватой формой днища). Пока наберется «нужный» для срабатывания уровень, от сырости развалится дом.

Стало быть, нужна более чувствительная система сигнализации от протечек. Это вопрос датчиков, а исполнительная часть бывает двух видов:

1. Только сигнализация. Она может быть световой, звуковой, или даже соединенной с GSM сетью. В этом случае вы получите сигнал на мобильный телефон, и сможете дистанционно вызвать аварийную бригаду.

2. Отключение подачи воды (к сожалению, такая конструкция не работает с системой отопления, только водопровод)

После главной задвижки, которая подает воду от стояка в квартиру (не важно, до или после прибора учета), установлен электромагнитный клапан. При подаче сигнала от датчика, вода перекрывается, и дальнейший потоп останавливается

Естественно, система отключения воды еще и сигнализирует о проблеме любым из вышеуказанных способов. Эти устройства в широком ассортименте предлагаются сантехническими магазинами. Казалось бы, материальный ущерб от потопа потенциально выше цены спокойствия. Однако большинство граждан живет по принципу «пока гром не грянет, мужик не перекрестится». А более прогрессивные (и рачительные) владельцы жилья, изготавливают датчик протечки воды своими руками.

Как выставить давление при помощи реле протока

Кратковременно – на 5 сек. – нажимается кнопка «1»:

При всем этом должна моргнуть красноватым цветом лампа «авария». Это мы вошли в режим программирования. Сейчас включаем насос, и он, работая, нагоняет давление. Понятно, что все краны в доме должны быть закрыты. По манометру смотрим давление. К примеру, нам необходимо, чтоб в водопроводе было 2 атм., вот и ждём, пока насос нагонит это давление. Как на манометре стрелка показала необходимое давление, жмем ещё раз кнопку «1». Насос выключится.

Жмём кнопку «2», тем «загоняя» в память реле, что при таком давлении насос должен выключаться.

Сейчас программируем нижний предел. Для этого открываем кран хоть какой, чтоб давление начало падать. Когда манометр покажет необходимое нам нижнее давление, жмем ещё раз кнопку «1» и насос включится. Нажатием кнопки «2» «вбиваем в башку» реле, что при таком давлении насос нужно включить.

Критерии выбора прибора

Выбирая оборудование, контролирующее силу водного потока, следует тщательно изучить его технические характеристики.

Особенное внимание стоит обратить на диапазон рабочей температуры и давления, на которые оно рассчитано, диаметр резьбы и посадочных отверстий, класс защиты, нюансы по применению

Также важно уточнить, из каких материалов сделано изделие

Самыми надежными и долговечными специалисты считают устройства из латуни, нержавеющей стали, алюминия. Эти материалы защищают конструкцию от критических последствий частого в водопроводных системах явления – гидравлических ударов

Рассматривая разные модификации реле, имеет смысл приобрести вариант, изготовленный из металла. Корпус и рабочие компоненты таких устройств отличаются повышенной прочностью.

Данный факт позволяет оборудованию длительное время выдерживать серьезные нагрузки, возникающие в связи с существенным давлением в водопроводе со стороны жидкости, проходящей через датчик.

Значение давления, при котором работает реле, должно соответствовать мощности установленного насоса. От этой характеристики зависят параметры водного потока, циркулирующего по трубопроводу.

Целесообразно выбрать устройство с двумя пружинами, контролирующее функционирование насосной станции согласно определенным нижним и верхним отметкам давления.

Диапазон рабочих температур датчика прямо указывает на возможную область его применения. К примеру, для контуров горячего водоснабжения и отопительных систем предназначены модели с высокой граничной температурой. Для трубопроводов с холодной водой вполне достаточно диапазона до 60 градусов

Еще один немаловажный критерий, стоящий отдельного упоминания, — климатические условия, необходимые для эксплуатации изделия. Речь идет о рекомендуемой температуре воздуха и уровне влажности, которые нужно обеспечить устройству, чтобы оно могло работать с наилучшей производительностью.

Максимально допустимые нагрузки для конкретного прибора определяет указанный в технических характеристиках класс защиты.

При покупке датчика протока следует проверить диаметр сечения резьбы и размеры монтажных отверстий в оборудовании: они должны идеально состыковываться с элементами трубопровода. От этого зависит правильность и точность дальнейшего монтажа, а также эффективность работы реле после установки.

Общие принципы размещения датчиков протечки

Любой владелец помещения (жилого или офисного) знает, где проходят коммуникации водоснабжения или отопления. Потенциальных мест протечки не так много:

• запорные краны, смесители;
• соединительные муфты, тройники (особенно это касается пропиленовых труб, которые соединяются методом пайки);
• вводные патрубки и фланцы бачка унитаза, стиральной или посудомоечной машины, гибкие шланги кухонных смесителей;
• места подключения приборов учета (счетчиков воды);
• радиаторы отопления (могут протекать как по всей поверхности, так и в местах соединения с магистралью).

Разумеется, в идеале, датчики должны быть расположены именно под этими устройствами. Но тогда их может быть слишком много, даже для варианта самостоятельного изготовления.

На самом деле, достаточно 1–2 датчиков на потенциально опасное помещение. Если это ванная комната, или туалет — как правило, имеется порожек входной двери. В этом случае, вода набирается, как в поддон, слой может достигать 1–2 см, пока жидкость не прольется через порог. В этом случае, место установки не критично, главное, чтобы датчик не мешал передвигаться по комнате.

На кухне датчики устанавливаются на пол под раковиной, за стиральной или посудомоечной машиной. Если возникнет протечка, она сначала образует лужицу, в которой и сработает сигнализация.

В остальных помещениях прибор устанавливается под радиаторами отопления, поскольку через спальню или гостиную трубы водоснабжения не прокладываются.

Не лишним будет установка датчика в нишу, по которой проходят стояки трубопроводов и канализации.

Наиболее критичные точки прорыва воды

При равномерном рабочем давлении, риск протечки минимален. Тоже самое относится к смесителям и кранам, если вы открываете (закрываете) воду плавно. Слабое место системы трубопроводов проявляет себя при гидроударах:

• клапан подачи воды в стиральную машину при запирании создает давление, в 2–3 раза превышающее номинал водопровода;
• то же самое, но в меньшей степени, относится к запирающей арматуре бачка унитаза;
• радиаторы отопления (а также места их подключения к системе) зачастую не выдерживают тестовую опрессовку, которую проводят предприятия теплоснабжения.

Как правильно размещать датчики

Контактная пластина должна располагаться как можно ближе к поверхности пола, не касаясь его. Оптимальная дистанция: 2–3 мм. Если контакты разместить непосредственно на полу, будут возникать постоянные ложные срабатывания из-за конденсата. Большое расстояние снижает эффективность защиты. 20–30 миллиметров воды, это уже проблема. Чем раньше сработает датчик, тем меньше потери.

Популярные модели контроллеров

Оборудование и запчасти для водопроводной системы представлены в специализированных магазинах в достаточно широком ассортименте. Что касается датчиков давления, то это могут быть модели российского производства, имеющие невысокую стоимость, а также импортные дорогостоящие многофункциональные изделия

Важно понимать, что дорогостоящие модели датчиков давления способны не только контролировать давление воды, но могут выравнивать его значения.

Независимо от стоимости все датчики давления делятся на две группы:

• Электромеханические приборы характеризуются наличием металлической пластины. При повышении или снижении давления в гидробаке мембрана оказывает соответствующее воздействие на пластину, которая в результате смыкает или размыкает контакты. При недостаточном давлении насос включается, и наоборот, сильное давление приводит к отключению насоса.
• Электронные датчики также реагируют на давление мембраны, но в этом случае сигнал поступает в систему автоматического регулирования. После обработки информации поступает команда включения или отключения насоса. Преимуществом подобного оборудования можно назвать реакцию на малейшие отклонения от установленных показателей и наличие защиты от «сухого» хода. Кроме того электронные датчики могут подавать сигнал о неполадках в системе или ее аварийном отключении в виде сообщения на мобильное устройство.

Если рассматривать наиболее популярные модели датчика давления в водопровод, то можно выделить несколько вариантов, которые занимают нишу первенства:

Регулятор давления KIT 02 от испанского производителя ESPA. Устройство характеризуется выполнением функций датчика давления с поддержкой постоянных заданных параметров, наличием защиты от «сухого» хода, клапана обратного хода и встроенного манометра. Способен гасить гидроудары.
Российский датчик РДМ-5 от фирмы Джилекс. Один из бюджетных вариантов с заводскими настройками верхнего (2,8 атмосфер) и нижнего(1,4 атмосфер) предельного значения. Диапазон может быть изменен владельцем в пределах 1-4,6 атмосфер, что позволяют сделать рабочие значения прибора.
Датчик давления FF4-4 от немецкой компании Grundfos. Прибор характеризуется рабочим диапазоном 0,07-4 атмосфер, что позволяет делать настройки с точностью до 0,01 атмосфер

Для большего удобства преобразователь давления воды оснащен специальной шкалой и прозрачной крышкой, что особенно важно при осуществлении самостоятельной настройки. На шкале сразу виден результат, поэтому крутить гайки наугад не приходится

Функциональность датчика давления и его привлекательный внешний вид обеспечивает высокий спрос на подобные модели.

Монтаж реле на насос или станцию

Если требуется установка прибора, работы можно выполнить самостоятельно, особенно, если приходится отлучаться и нет возможности постоянно контролировать работу насосного оборудования.

Когда не нужно ставить реле:

• если вода качается из скважины с большим объемом, то есть запасы жидкости не ограничены, а мощность насоса минимальная;
• есть возможность выключения установки при снижении уровня воды.

Правила монтажа оборудования:

Важно следить за мембраной – деталь должна принять вертикальное положение.
Монтаж производится к участку сливного трубопровода резьбовыми муфтами. Для этого есть специальное гнездо.
Перед началом работы резьба уплотняется льняной или другой сантехнической нитью. Намотка нити к торцу по часовой стрелке повысит надежность крепления, фиксации.
Заводские датчики снабжены стрелкой, нарисованной на корпусе – это направление потока, которое должно совпадать при установке.
При обустройстве реле в трубопроводах подачи воды с частицами грязи, сначала устанавливаются фильтры очистки

Монтировать их лучше рядом с датчиком, чтобы продлить срок службы прибора.

Намотка нити к торцу по часовой стрелке повысит надежность крепления, фиксации.
Заводские датчики снабжены стрелкой, нарисованной на корпусе – это направление потока, которое должно совпадать при установке.
При обустройстве реле в трубопроводах подачи воды с частицами грязи, сначала устанавливаются фильтры очистки. Монтировать их лучше рядом с датчиком, чтобы продлить срок службы прибора.

Тестирование установленного прибора проводится с подключением к сети питания:

• свободные концы контактов соединяются с жилой провода;
• к винту монтируется заземление;
• аппарат подключается посредством соединения устройства проводом (следите за цветом соответствующих жил);
• проверяется работоспособность системы.

Самостоятельная регулировка датчика движения воды

Заводской прибор дополнен болтами, затягивая или ослабляя которые можно увеличивать/снижать сжатие пружины. Болты потребуются, если нужно установить датчик на определенный уровень давления, при котором осуществляется срабатывание механизма.

Алгоритм действий:

• слить жидкость из системы;
• дождаться, чтобы отметка давления приняла нулевое значение;
• запустить работу насосной установки;
• запускать воду обратно в самом медленном режиме;
• запомнить показатель давления потока при отключении реле насоса;
• снова слить жидкость, фиксируя показатели начала работы системы.

Теперь нужно открыть реле, болтом отрегулировать уровень сжатия большей пружины – это будет срабатывание прибора при запуске насоса. Регулировка производится с учетом того, что сильное сжатие увеличит степень давления, а слабое – снизит. Затем регулируется сила сжатия меньшей пружины – тут устанавливается граница максимального уровня давления, при достижении которого реле автоматически отключит работу насоса.

Как только регулировка закончена, систему запустить, оценить итог работ при наполнении трубопровода и сливе потока. Если нужны изменения регулировки, процедуру повторить. Проверка функциональности и настройка рабочих параметров – ежегодная процедура, продляющая срок работы прибора.