Датчик протечки воды: как грамотно смонтировать систему обнаружения потопа

Как выбрать защиту против потопа

По своей эффективности дешевые и дорогие устройства практически одинаковы, за исключением заводских дефектов, которые могут быть в любой системе. Каждый из производителей преподносит свой продукт, но это всего лишь реклама и не больше.

В системе защиты от протечек с логотипом Gidrolock комплектная поставка предусматривает наличие 3-х датчиков, при этом можно подключить еще 40 датчиков без установки дополнительных блоков.

Комплексы защиты Аквасторож изначально комплектуется 4 датчиками и можно подключить еще 10. Если установить дополнительные блоки, то количество датчиков можно довести до 375.

В комплекте системы Нептун есть только 2 датчика, остальные нужно приобретать отдельно. При этом без установки дополнительных блоков система может поддерживать не более 10 датчиков протечки воды.

Беспроводная система датчиков существенно увеличивает стоимость системы, поэтому если вас устраивает проводная система, лучше отдать предпочтение именно ей. Также стоимость системы увеличивается при наличии возможности установки дополнительных кранов.

Как мы выяснили, для эффективной работы нужно не более 2-х шаровых кранов с электромагнитными клапанами, монтируемых на стояках холодной и горячей воды за входными вентилями. Покупая систему с 6-8 кранами, вы переплатите за то, чем никогда не будете пользоваться.

Некоторые производители при рекламе своей продукции спекулируют такой величиной, как рабочее напряжение. А оно для систем защиты колеблется в пределах 5-12 В.

При этом, сила тока в проводах датчиков абсолютно безопасна, а сила тока в проводах крана хоть и достигает 1 А, но действует всего несколько секунд, поэтому разница рабочих напряжений вовсе несущественна.

Одним из основных показателей эффективности работы системы является время перекрытия крана. В дешевых системах Нептун этот показатель достигает 30 секунд, тогда как самые современные системы Аквасторож способны перекрыть краны всего за 2-3 секунды.

Учтите, что при разрыве труб отопления или водопровода за 30 секунд может вылиться 20-25 литров воды.

Еще один немаловажный показатель – наличие в комплекте аккумулятора, обеспечивающего автономность работы системы в случае отключения электричества.

Как правильно подключать

Все современные системы антипотопа отличаются простотой сборки и возможностью самостоятельного монтажа. Собственно говоря, это своего рода конструктор, состоящий из отдельных частей, которые довольно легко соединить между собой специальными разъемами.

Порядок монтажных работ состоит из:

1. Составления плана размещения датчиков, кранов и места установки контроллера.
2. Проложить и подсоединить монтажные провода.
3. Врезка в систему трубопроводов отсекающих шаровых кранов с электрическим приводом.
4. Установка приборов учета расхода воды.
5. Установка датчиков протечки воды.
6. Навеска на свое место блока управления.
7. Подключение и проверка всей схемы.

Если у вводного патрубка на стояке присутствует врезной тип подключения то, например такая система как «Аквасторож», монтируется непосредственно к нему. Если нарезной — то может понадобиться переходник в виде нарезной гайки для соединения двух труб (муфта).

Но, в любом случае, резьбовые соединения необходимо обмотать ФУМ-лентой для герметизации. И таким образом присоединить электрозадвижку.

Это что касается водопроводной части.

Присоединение контроллеров у каждой системы может происходить по-разному. Поэтому советуем внимательно изучить инструкцию. В ней должны быть указаны места подключения разъемов и их маркировка по проводам.

Такая же маркировка есть и на проводных датчиках.

Присоединение беспроводных извещателей к контроллеру совершается автоматически.

Контроллеру не требуется дополнительных настроек — он готов к работе сразу после подключения и подачи электропитания.

Чтобы исключить появление случайных срабатываний водой, на панели управления находится регулятор задержки, которым можно установить время от момента попадания воды на контакты извещателя до момента отключения водоснабжения.

Если система снабжена дополнительным блоком для автономной работы, его монтируют уже в конце монтажа всей системы.

Принцип работы системы против протечки

Принцип работы любой стационарной системы «антипротечек» основывается на разнице между электропроводимостью воды и воздуха. Основой любого датчика является обычная пара электродов. Если на них попадает вода, то сопротивление снижается и происходит замыкание электрической цепи.

Информация о замыкании цепи поступает на контроллер, где происходит расшифровка импульса и обработка информации. После этого контролер подает свой сигнал на закрытие электромагнитного клапана, расположенного на стояке, непосредственно на самом вводе.

Галерея изображений
Фото из

Датчики, входящие в систему защиты дома/квартиры от протечек, устанавливаются на все контуры, по которым перемещается вода, в частности, на приборы водяного отопления

Устройства фиксирования протечки воды размещают возле оборудования, активно потребляющего воду: стиральных и посудомоечных машин, бойлеров и т.д.

Датчиками, регистрирующими факт протечки воды, оснащают водопроводные ветки, сантехнические приборы и точки водоразбора

Датчик протечек — одна из составляющих системы защиты от затоплений. Его обязанность обнаружить аварию и передавать информацию контроллеру, который оповещает владельцев помещения

Кроме датчика и контроллера в систему защиты от аварийных протечек входит шаровой электропривод, предназначенный для перекрытия воды по команде контроллера

Систему защиты от протечек стоит установить с целью предотвращения безвозвратной порчи собственного имущества и отделки

Установка системы с датчиками протечки воды поможет избежать массы неприятных ситуаций, связанных с оплатой испорченного имущества соседей

Внешний вид и размеры датчика протечки воды

Система защиты от протечек водяного отопления

Устройство обнаружения протечки возле оборудования

Прорыв трубы водопровода от превышения давления

Стандартные составляющие системы защиты от протечек

Шаровой электропривод для перекрытия воды

Защита собственного имущества и отделки от порчи

Предотвращение затопления квартир соседей

Входной кран будет перекрыт до тех пор, пока не будет выявлена и полностью ликвидирована причина протечки. После совершения простых манипуляций с контроллером работа системы будет возобновлена. Стационарная система работает автономно и требует вмешательства только в случае обнаружения протечки и ликвидации неисправностей.

Что входит в систему защиты от протечек?

Существует множество вариаций систем защиты жилья от протечек. Наиболее распространены Нептун, Аквасторож и Gidrolock (посмотреть подробнее можно в конце статьи). Принципы их работы сходны. Они предназначены для работы с шаровыми кранами на электроприводе диаметром 1”, ½” или ¾”. Устройства могут не только перекрывать воду, но и подавать при этом световой либо звуковой сигнал. Так же они легко совместимы с системами типа «умный дом» и могут быть в них интегрированы.

Любая система защиты от протечек воды включает в себя датчик утечки, управляющее устройство контроллер и шаровый кран с электроприводом

Поговорим более подробно об одном из таких устройств, о приборах Нептун. Они выпускаются в разных вариациях, однако во всех присутствует:

• Контроллер. Предназначен для обработки сигнала, поступающего от датчиков, и подачи управляющего напряжения на шаровые краны с электроприводом. Кроме того устройство отвечает за питание всех датчиков, а так же за звуковое или световое оповещение об аварии. Контроллер может быть смонтирован в любом удобном для пользователя месте за исключением тех, где на него может попасть вода. Выпускается в различных конструктивных исполнениях.
• Датчик утечки воды. При попадании влаги устройство подает сигнал контроллеру. Подключается только к безопасному источнику питания, поэтому при случайном касании пластин безопасно для окружающих. Устанавливается в местах, где наиболее вероятны протечки: около стиральных машин, ванн, душевых кабин, раковин и т.п. Производитель обычно рекомендует не реже чем раз в 3 месяца протирать пластины датчика влажной губкой. Эта операция проводится для профилактики и с целью проверки работоспособности всей системы.
• Шаровой кран с электроприводом. Узел предназначен для блокировки отопления либо водоснабжения в случае протечки. Устройство надежно удерживает воду вплоть до устранения аварии. Прибор устанавливается сразу после вводных вентилей в водоразборном шкафу. Для его монтажа лучше всего привлекать специалиста сантехника, поскольку соединение выполняется только силовым кабелем ПВС 3х0,5 либо его аналогом через распаечную коробку.

Количество элементов системы может варьироваться в зависимости от особенностей места ее установки.

Схемы автоматизации датчика протечки Xiaomi Aqara

У датчика существует два триггера, которые необходимы для формирования сценариев в системе. Эти два триггера следующие: “Затопление”, “Сухо”. Как только вода начнет капать, система должна останавливаться автоматически. Если изобразить схематично, то это выглядит так.

Подобный сценарий является удобным и подходящим. Он позволяет уменьшить возможность получения ущерба из-за протечки воды. Но, как можно увидеть в схеме, для выполнения такого сценария нужен электронный клапан подобного типа. Существует еще множество способов, которые могут устанавливаться на вентили.

Принцип работы подобного клапана:

• при наличии питания – он закрыт;
• при отсутствии – открыт.

Следует не упустить из внимания тот факт, что для работы подобной схемы нужен клапан, который работает от напряжения не менее 220 вольт.

Для согласованности с системой Xiaomi нужно присоединить питание к клапану через встроенный выключатель Aqara, либо розетку ZigBee Smart. Двухпроводной датчик протечки, функционирующий по Wi-Fi, помог заполнить недостающую часть в системе “Умный дом Xiaomi”. Единственное, что осталось выполнить, это разработать новый электрический клапан, чтобы увеличить уровень безопасности дома.

Какие виды существуют?

Контроллеры различают по сложности конструкции и набору команд, которые они способны отправлять системе:

1. Механические датчики состоят из корпуса с одним выходом для присоединения к ответвлению трубы.

   Это самые дешевые модели, без индикации давления. Регулировка диапазона производится на глаз, поворотом прижимных гаек на пружинах.

2. Стрелочные имеют экран с двумя стрелками, которые показывают верхнюю и нижнюю границы и выставляются винтами. Имеют в комплекте вилку для подключения к электросети и розетку для соединения с насосом.
3. Электронные отличаются друг от друга набором функций:
   • все они управляют насосом, включают или выключают при выходе давления из заданного диапазона;
   • показывают текущее значение давления на экране, дают возможность тонкой настройки;
   • защищают от сухого хода с автоматическим многократным перезапуском;
   • предупреждают о протечках или разрывах трубопровода, выводят код ошибки на дисплей для диагностики неполадок;
   • в самых продвинутых моделях добавлена индикация неисправности гидроаккумулятора, которая высвечивается в случае повреждения мембраны или стравливания воздуха из бака.

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.

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

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.

Датчик протечки на микросхеме LM7555

Этот радиоэлемент является аналогом микросхемы LM555, только с меньшими параметрами потребления энергии. Информация о наличии влаги поступает с контактной площадки, обозначенной на иллюстрации, как «датчик»:

Для повышения порога срабатывания, ее лучше выполнить в виде отдельной пластины, соединенной с основной схемой проводами с минимальным сопротивлением.

Оптимальный вариант на фото:

Если вы не хотите тратить деньги на покупку подобного «концевика», его можно вытравить самостоятельно. Только обязательно покройте оловом контактные дорожки, для повышения коррозийной устойчивости.

Как только между дорожками появляется вода, пластина становится замкнутым проводником. Через встроенный в микросхему компаратор начинает протекать электрический ток. Напряжение быстро возрастает до порога срабатывания, при этом открывается транзистор (который выполняет роль ключа). Правая часть схемы — командно исполнительная. В зависимости от исполнения, происходит следующее:

1. Верхняя схема. Срабатывает сигнал на так называемом «бузере» (пищалке), и светится опционально подключенный светодиод. Есть еще один вариант использования: несколько датчиков объединяются в единую параллельную схему с общим звуковым сигнализатором, а светодиоды остаются на каждом блоке. При срабатывании звукового сигнала, вы безошибочно определите (по аварийному свечению), какой именно блок сработал.
2. Нижняя схема. Сигнал от датчика поступает на электромагнитный аварийный клапан, расположенный на стояке подачи воды. В этом случае, вода перекрывается автоматически, локализуя проблему. Если вас в момент аварии нет дома, потоп не случится, материальные потери будут минимальными.

Схему можно выполнить по макету печатной платы, которая одинаково подойдет как для LM7555, так и для LM555. Устройство питается от напряжения 5 вольт.

На самом деле, идеальный вариант — использование зарядного устройства от старой мобилки.

Себестоимость подобной самоделки не превышает 50–100 рублей (на покупку деталей). При наличии в запасниках старой элементной базы, можно свести затраты к нулю.

Корпус — на ваше усмотрение. При таких компактных размерах, найти подходящую коробочку не составит труда. Главное, чтобы от общей платы до контактной пластины датчика, расстояние было не более 1 метра.

Реле протока: устройство и принцип работы

Основная работа датчика протока воды заключается в постоянном контроле и отключении насосной станции в том случае, если прибором обнаруживается, что мощность потока снизилась. Когда показатели снова возвращаются к нормальным значениям, он включает оборудование. Если говорить о самых востребованных конструкциях, то ими являются лепестковые реле, однако есть и другие разновидности приборов.

Лепестковые датчики протока воды

Это классические «защитники». Конструкция лепесткового датчика относительно проста. В состав таких устройств входит несколько важных элементов:

• входной, выходной патрубок;
• пружины, имеющие разную степень сжатия;
• клапан-лепесток с магнитом, он располагается на стенке внутри камеры;
• второй магнит: он создает обратную силу, возвращающую лепесток в исходную позицию, когда поток воды ослабевает;
• герконовый микропереключатель, или герконовое реле, чьи задачи — размыкание и замыкание электрической цепи.

После наполнения камеры жидкостью поток, вернее его сила, начинает воздействовать на клапан, смещающийся относительно оси. Лепесток сдавливает пружину. Благодаря магниту, находящемуся с другой стороны клапана, контакты переключателя замыкаются, включая насосное оборудование в работу.

Когда сила потока падает до нулевого значения, происходит обратный процесс: пружина клапана разжимается, лепесток с магнитом возвращаются в исходное положение. Переключатель также возвращается на прежнюю позицию, насос останавливается.

Главное достоинство лепесткового реле — простота, неприхотливость конструкции, которая гарантирует ее бесперебойную работу. Другие плюсы — практически мгновенные срабатывания устройства, отсутствие между ними задержек, отсутствие уменьшения давления подачи жидкости.

Пресс-контроль

Так называют датчик протока воды, который совмещен с реле давления. Этот прибор включит оборудование только в том случае, если уровень жидкости в камере достигнет определенного уровня. Его можно настроить, чаще используют значения, находящиеся в пределах 1-2 бар. Остановка оборудования происходит в течение 5-10 секунд.

Данные модели используют для защиты насосных станций. В этом случае их устанавливают на выходной патрубок насоса. Минус у совмещенных приборов есть, он касается насосов поверхностного типа. Если пресс-контроль установить на такое оборудование, то перед каждым пуском его придется вручную заполнять водой. Решить задачу помогут дополнительные обратные клапаны, но и они не самый лучший выход.

Термореле протока

Этот датчик протока воды имеет самую сложную конструкцию, а потому и такую же высокую цену. Принцип работы устройства основан на сравнении температур потока жидкости и значения, на которое настроены датчики прибора. Температура сенсоров чуть выше, чем у жидкости, это условие выполняется благодаря постоянному их подогреву за счет электричества.

Когда поток более холодной воды датчики охлаждает, это изменение сразу же фиксирует микропереключатель. Разница температур становится сигналом, запускающим насосное оборудование. Если поток воды прекращается, то температура сенсоров повышается до нормального уровня, поэтому контакты электросети и прибора размыкаются. Как правило, тепловыми реле протока оснащают модели насосов высокой ценовой категории.

Поплавковый выключатель, или реле уровня воды

Эти конструкции с полным правом можно отнести к категории «проще не бывает». Это простейший, утилитарный вариант, который знаком всем, кто когда-то наблюдал за работой поплавкового механизма, например, в бачке унитаза. Такой выключатель-«поплавок» устанавливают внутри источника, примерно на 200-250 мм выше, чем располагается насос.

Его принцип работы заключается не в контроле работы оборудования. Реле отслеживает уровень воды. Как только она опускается ниже того места, где расположен поплавковый выключатель, тот тоже опускается и выключает насос. Минус моделей — невозможность использования в узких, глубоких скважинах. Причина — трудность регулировки, которая состоит в изменении длины кабеля, к которому подвешено устройство. Для колодца, наоборот, этот «поплавок» подойдет идеально.