Подробно о датчиках протечки воды

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.

Правила проведения грамотного монтажа

Прежде, чем приступить к установке системы, следует составить подробную схему размещения всех ее элементов, на которой нужно будет отметить место расположения каждого устройства. В соответствии с ней еще раз проверяется, достаточно ли для установки длины идущих в комплекте соединительных проводов, если они предусмотрены конструкцией приборов. Собственно установка проводится в следующей последовательности:

• Размечаем участки установки датчиков, кранов и контроллера.
• Согласно схеме соединения прокладываем монтажные провода.
• Врезаем шаровые краны.
• Устанавливаем датчики.
• Монтируем контроллер.
• Подключаем систему.

Остановимся подробнее на самых важных этапах.

Этап #1 — врезка шарового крана

Как уже отмечалось, установку шарового крана с электроприводом лучше всего доверить специалисту. Устройство монтируется после ручных вентилей на вводе трубопровода. Категорически запрещено устанавливать конструкции вместо кранов на вводе.

Перед узлом рекомендуется поставить на трубопровод фильтры, очищающие воду. Так приборы прослужат дольше. Необходимо так же обеспечить для них бесперебойное питание. В рабочем режиме устройство потребляет порядка 3 Вт, в момент открывания/закрывания вентиля – около 12 Вт.

Этап #2 — установка датчика

Прибор может быть установлен двумя способами:

• Монтаж в пол. Такой способ рекомендуется производителем. Он предполагает врезку устройства в плитку или напольное покрытие на участках вероятного скопления воды при возможной протечке. Контактные пластины датчика в таком случае выводятся на поверхность пола так, чтобы они были приподняты на высоту порядка 3-4 мм. Такая установка исключает ложное срабатывание. Провод к прибору подводится в специальной гофрированной трубе.
• Установка на поверхность пола. В этом случае прибор укладывается прямо на поверхность напольного покрытия контактными пластинами вниз.

Установить датчик утечки воды своими руками достаточно просто, особенно если используется второй способ.

Производители рекомендуют устанавливать датчик протечки воды в пол. Так, чтобы панель с контактами была приподнята на 3-4 мм. Это исключает возможность ложного срабатывания

Этап #3 — монтаж контроллера

Питание на контроллер должно подаваться из силового шкафа. К прибору подводится ноль и фаза согласно схеме подключения. Для установки устройства требуется выполнить следующие операции:

Готовим отверстие в стене под монтаж коробки контроллера.
Штробим углубления под провода питания от места установки до силового шкафа, до каждого датчика и до шарового крана.
Устанавливаем на подготовленное в стене место монтажную коробку.
Готовим прибор к монтажу. Снимаем его лицевую крышку, поочередно надавив на защелки на лицевой части устройства тонкой шлицевой отверткой. Снимаем рамку и соединяем все провода в соответствии со схемой. Устанавливаем подготовленный контроллер в монтажную коробку и фиксируем его минимум двумя винтами.
Собираем прибор

Осторожно устанавливаем на место рамку. Накладываем лицевую крышку и давим на нее до тех пор, пока не сработают обе защелки.

Если система собрана правильно, после нажатия кнопки включения она начинает работать. Об этом обычно свидетельствует светящийся индикатор на контроллере. При протечке цвет индикации с зеленого меняется на красный, раздается звук зуммера и кран блокирует подачу воды.

Чтобы устранить аварийную ситуацию, закрываются ручные вентили трубопровода и отключается питание контроллера. Затем устраняется причина аварии. Датчики протечки вытираются насухо, включается питание контроллера и открывается подача воды.

Грамотно установленная система защиты от протечек надежно защищает от всевозможных неприятностей, связанных с утечкой воды

Как выбрать датчик протечки воды

Чтобы покупка оказалась максимально полезной, рекомендуем изучить критерии выбора, предложенные в статье ниже.

Датчики протечки воды могут иметь различное устройство и несколько различаться принципами работы. Всех их можно классифицировать по нескольким признакам:

1. Способ оповещения об аварии. Это включение звуковой и световой сигнализации, передача тревоги на смартфоны и планшеты владельцев, либо комбинированная сигнализация, включающая все перечисленные действия.
2. Конструктивно датчики выполняются в виде прибора, заключённого в пластиковый корпус, либо в виде ленты-детектора, подключенной к электронному блоку.
3. По области применения детекторы утечек бывают промышленными и бытовыми. Первые монтируются на магистральных трубопроводах, подающих воду в многоэтажные здания, на промышленных предприятиях. Бытовые датчики предназначаются для квартир и частных домов, так сказать, для индивидуального использования.
4. По типу соединения сенсорного датчика с электронным контроллером. Соединение обеспечивается одним из двух способов: по проводам, и без использования проводки.

Беспроводные устройства. Беспроводной датчик протечки воды обеспечивается питанием от автономных источников энергии: аккумуляторов или батарей. Он имеет встроенный передатчик и контроллер, фиксирующий колебания электромагнитного поля во внутренней цепи прибора. При протечке и замыкании контактов, сигнал об этом подается на встроенный транслятор. После обработки он отправляется в электронный блок управления в виде радиосигнала частотой в 400-500 мегагерц. Дальность действия устойчивой связи у беспроводных детекторов составляет до 100 метров. На практике это значение бывает несколько меньшим из-за препятствий в виде межкомнатных перегородок и мебели. Проводные датчики протечки воды менее удобны, с точки зрения монтажа. При их установке потребуется протягивать линии проводки, при этом заботясь о её маскировке, чтобы не портить интерьер помещения.
Проводные устройства. Сигнал тревоги от сенсора протечки к электронному контроллеру передаётся либо по проводному соединению, либо посредством радиосвязи. В первом случае провод является источником подачи электроэнергии, питающей датчик. При замыкании контактов в результате протечки воды, напряжение в питающей электрической цепи снижается, а сила тока, наоборот, растёт. Контроллер, соединенный с сенсором, воспринимает изменение параметров электричества, и отдает команду на принятие экстренных мер – перекрытие водопровода, включение оповещателя.
Количество кранов. Если говорить о количестве кранов для системы антипротечки, то для эффективной работы необходимо, как минимум, два шаровых крана с электромагнитными клапанами – один устанавливают на стояке с холодной водой, другой – с горячей водой сразу за входными вентилями

Защита проводных датчиков от неосторожного обращения. Провод, ведущий к датчику, может быть случайно оборван детьми, домашними питомцами или перегрызен мышами

Если контроллер не увидит в системе датчик, который больше не способен подавать сигнал, то протечка воды может быть замечена слишком поздно. Функция контроля обрыва цепи – важный элемент безопасности всей системы защиты от протечек воды.
Удобство. В целях удобства работы со всей системой контроллер может иметь ряд полезных функций: индикатор заряда, самоочистка кранов (предотвращает «закисание» металла), возможность на время отключить датчики (например, для уборки), доступные батарейки, индикация сработавших датчиков (для более быстрого обнаружения места протечки воды).

Виды

«Антипротечки» воды классифицируются по базовым принципам:

• Поплавковый. Главная особенность 一 способность плавать на поверхности жидкости.
• Ультразвуковой. Использует свойство распространения звука в воде.
• Электродный. Он оценивает электропроводность жидкости в своей работе.
• Емкостной. Результат работы основан на чутком измерении емкости между параллельно установленными пластинами.
• Радарный. В основу данного вида легло изменение свойств потока при перемещении внутри трубопроводов и открытых руслах. 
• Гидростатический. Такой тип определяет величину давления столба жидкости.

Достоинства и недостатки

Автоматическое отключение воды через 1–2 сек. после фиксации протечки многократно повышает безопасность эксплуатации гидроприборов и оборудования. Надежные приборы обладают защитой от ложных тревог, чтобы не срабатывать от случайной капли.

Беспроводные гаджеты для связи с контроллером издают радиосигнал (частота 400–500 МГц). Их преимущества: легко располагать по всему помещению без установки, прокладки кабелей, сопутствующих элементов. С собственным источником питания – обычными батарейками – изделия работают 2–4 года без их замены.

К недостаткам можно отнести то, что требуется непосредственный контакт с водой – при неправильном подборе места установки (не учитывался уровень полов, неровная поверхность) жидкость не сразу попадет на устройство.

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.

Принцип работы

Как только чувствительные элементы зафиксируют попадание воды, датчик действует следующим образом:

• оповещает звуковым, световым сигналом;
• сигнализация плюс передача сигналов на электроприводы для перекрытия воды.

Гаджет подключается к безопасному источнику питания, он не представляет никакой опасности при касании к контактам. Сам чувствительный элемент состоит из двух пластин. Принцип работы основывается на сравнении силы сопротивления тока. Вода, попадая на контакты, резко уменьшает сопротивление – прибор фиксирует эти изменения, включается сигнализация.

Электродами прибора формируются две зоны контроля жидкости, сигнализация срабатывает, только когда обе зоны погружаются в жидкость. Это снижает вероятность ложных тревог. Контакты размещаются на некотором расстоянии от поверхности.

Внимание! При неправильной установки датчика (на большем расстоянии от пола) возникает риск затопления.

Дополнительное оборудование автоматически перекрывает подачу воды следующим образом. Блок управления, получив сигнал, подает напряжение к приводу крана – он блокирует трубу. После устранения протечки ее разблокируют с консоли.

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.

Датчики, контролирующие уровень воды в системе

Не допустить возникновения ситуаций, когда насос водопроводной системы работает на холостом ходу, способны и датчики контроля уровня воды, которые устанавливаются преимущественно в источнике водоснабжения – скважине, колодце или емкости. Таким образом, посредством подобных устройств обеспечивается защита скважинного насоса от сухого хода (или насосной установки, перекачивающей воду из колодца). По конструкции датчики контроля уровня могут быть поплавковыми и электронными.

Поплавковые датчики

Среди поплавковых датчиков выделяют два основных вида. Одни из них контролируют заполнение емкостей водой, не допуская случаев ее перелива, а вторые, которые обеспечивают защиту помпы от сухого хода, регулируют опорожнение емкостей с водой, скважин и колодцев. Кроме того, есть комбинированные модели, которые в зависимости от схемы подключения к системе могут выполнять обе функции.

Поплавковый датчик ПДУ-В241-50 и схема его подключения

Принцип работы поплавкового реле контроля уровня воды достаточно прост. Пока в источнике водоснабжения есть жидкость, поплавок, соединенный с контактной группой, задран вверх. Процесс работы не будет прерываться, пока уровень воды в источнике не уменьшится до такой степени, что поплавок опустится и тем самым разомкнет контакты, через которые в фазный провод электродвигателя насоса поступает электрический ток.

Следует отметить, что защита насоса-помпы от сухого хода при помощи поплавкового датчика контроля уровня воды является наиболее доступным по стоимости и самым распространенным способом. Электронные реле

Электронные датчики контроля уровня воды способны одновременно решать две задачи: защищать насосное оборудование от сухого (холостого) хода при уменьшении уровня воды в источнике водоснабжения и не допускать случаи перелива жидкости при наполнении емкостей.

Реле защиты насоса от сухого хода тип РСХ и датчики уровня воды

При использовании датчиков данного типа в воду опускается не само устройство, а только электроды, соединенные с реле проводами, по которым к ним подается электрический ток небольшой величины. Электроды размещаются в источнике с водой на уровнях, ниже которых вода не должна опускаться. Пока электроды находятся в воде, они формируют замкнутую электрическую цепь, что объясняется электропроводностью воды, а если хотя бы один из электродов окажется вне жидкости, что происходит при снижении ее уровня, цепь разомкнется, что сразу приведет к отключению насосной станции.

Электронное реле подключается к датчику трубного или скважинного типа

Таким образом, существует множество способов использовать для оснащения водопроводных систем насосы с защитой от сухого хода. Между тем применение только реле не всегда позволяет нейтрализовать влияние негативных факторов. В связи с этим, проектируя и создавая такие системы, следует использовать для их оснащения и другие контролирующие, управляющие и защитные устройства, к числу которых относятся обратный клапан, датчик давления и гидроаккумулятор.

>Реле потока, сигнализаторы потока, реле протока

Как работают датчики протечки воды

Несмотря на огромное количество приборов, имеющихся в продаже, для людей, способных работать с простыми деталями и схемами, датчик протечки воды своими руками – оптимальный выход из положения. Копеечные составляющие, смонтированные по простому принципу в стационарную систему не только не делают ощутимой бреши в семейном бюджете, но и работают намного надежнее.

Принцип работы системы против протечки

Приборы, способные проинформировать о наличии в системе протечек воды, вне зависимости от их функциональности, внешнего вида и способа размещения, построены по общему принципу. Природная разница в электропроводности воздушной и водной среды, при попадании жидкости из аварийной трубы на один из установленных электродов дает моментальное замыкание электрической цепи. Далее запускается схема действий, предусмотренная конкретным прибором:

• после поступления тревожного сигнала на контроллер, просто перекрывается размещенный на вводе электромагнитный клапан;
• сигнал установлен звуковой или световой, или подаются сразу оба вида тревожного оповещения;
• запускается автоматическое устройство для откачки воды;
• датчики воды в квартире устанавливаются в проблемных местах и позволяют моментально определить локализацию аварийного сегмента.
• прибору потребуется от 2-х до 30 секунд, чтобы перекрыть поступление воды, и это время зависит от его типа;
• если такое устройство монтируется на системе подачи горячей воды в трубах отопления, оно не может перекрыть водяной поток, но все же просигнализирует об аварии.

Что входит в защиту от протечек

В состав типовой установки может входить вариабельное количество элементов, которое определяется типом выбранной системы. Обязательно необходим беспроводной датчик утечки воды – он контролирует потери жидкости, понадобятся и датчики с проводами. В некоторых устройствах предусматриваются источники питания, обеспечивающие отключение воды при протечке, даже если в электросети отсутствует напряжение.

Область применения устройств контроля над протечками жидкостей

Утечка и подтекание жидкости – распространенное явление, от которого не застрахованы жильцы квартиры с централизованным водоснабжением или частного дома с автономной системой водоснабжения. Установка датчика при вселении или замене труб в капитальном ремонте, позволит не беспокоится об аварийной ситуации, даже если хозяева жилища в отъезде.

Датчик утечки воды в квартире – не единственная область применения: контролировать уровень жидкости нужно в инженерных системах, установленных в подвалах, подземных коммуникациях, и а местах с доступом, затрудненным для визуального осмотра. Не помешает такое устройство на трубах водяного отопления, даже если он просто сигнализирует о неисправности. В промышленных масштабах, используя различные принципы действия, можно контролировать цистерны, вагоны-резервуары, баки для хранения сырья или готовой продукции, емкости различного размера, системы водообеспечения, расположенные на значительном расстоянии.

Самодельный датчик простейшей конструкции

Несмотря на примитивность, датчик достаточно эффективен. Домашних мастеров эта модель привлекает копеечной стоимостью радиодеталей, и возможностью сборки буквально «на коленке».

Базовый элемент (VT1) — NPN транзистор серии BC515 (517, 618 и им подобные). С его помощью подается питание на звуковой сигнализатор (B1). Это простейший готовый зуммер со встроенным генератором, который можно приобрести за копейки, или выпаять из какого-нибудь старого электроприбора. Питание требуется порядка 9 вольт (конкретно для этой схемы). Есть варианты под 3 или 12 вольтовые батарейки. В нашем случае используется элемент питания типа «Крона».

Как работает схема

Секрет в чувствительности перехода «коллектор-база». Как только через него начинает протекать минимальный ток, открывается эмиттер, и подается питание на звуковой элемент. Раздается писк. Параллельно можно подключить светодиод, добавляя визуальную сигнализацию.

Сигнал к открытию коллекторного перехода дает та самая вода, о наличии которой надо сигнализировать. Из металла, не подверженного коррозии, изготавливаются электроды. Это могут быть два кусочка медной проволоки, которую можно просто облудить. На схеме точки подключения: (Электроды).

Собрать такой датчик можно на макетной плате.

Затем прибор помещается в пластиковую коробочку (можно в мыльницу), в донышке которой проделаны отверстия. Желательно, чтобы при попадании воды, она не касалась монтажной платы. Если хочется эстетики, печатную плату можно вытравить.

Недостаток такого датчика — различная чувствительность к разным типам воды. Например, дистиллят от протекающего кондиционера может остаться незамеченным.

Исходя из концепции: недорогой автономный прибор, его нельзя интегрировать в единую систему защиты вашего дома, даже самодельную.