Wasserdruckrelais: Was ist das, wie funktioniert es + wie wird es eingestellt

Die Automatisierung des Betriebs einer unabhängigen Wasserversorgung ist ohne den Einsatz eines Drucksensors nicht möglich. Das empfindliche Gerät reagiert praktisch sofort auf Druckabfall oder -anstieg im Netz und startet und stoppt die Pumpenausrüstung ohne Zutun der Besitzer.

Man kann eine autonome Wasserversorgung, die mit Automatisierungsgeräten ausgestattet ist, wie ein städtisches System nutzen. Das ist unglaublich bequem, nicht wahr?

Wir bieten Ihnen umfassende Informationen darüber, wie ein Wasserdruckrelais funktioniert, welches Gerätemodell Sie am besten für den Einbau in ein unabhängiges System wählen. Bei uns finden Sie eine detaillierte Analyse der technologischen Nuancen verschiedener Sensortypen.

Der vorgestellte Artikel enthält wertvolle Informationen über die Besonderheiten der Installation von Geräten und die Einstellung des Druckrelais. Zur besseren Veranschaulichung wird der Text durch Fotos, Diagramme und Videobesprechungen ergänzt.

Funktionsprinzip und Arten von Druckrelais

Elektromechanische Modelle des Druckrelais werden seit sehr langer Zeit verwendet. Sie sind einfach aufgebaut, daher zuverlässig und bequem im Betrieb. Im Inneren des Geräts befindet sich eine flexible Platte, deren Position sich unter dem Einfluss des Wasserflusses ändert. Je aktiver der Fluss, desto größer ist ihre Durchbiegung.

Dieses Element ist mit zwei Federn verbunden, die auf die Positionsänderung der Platte reagieren. Infolgedessen schließen und öffnen sich die Kontakte von zwei Stromkreisen, die auf die vom Benutzer eingestellten Druckgrenzen ansprechen.

Eine Feder ist auf den maximalen Druckwert im autonomen Netz eingestellt, die zweite auf die Differenz zwischen den oberen und unteren Druckgrenzen. Das Gerät wird an einen Hydroakkumulator angeschlossen.

Wenn der Druck den für das Relais eingestellten Mindestwert erreicht, entspannt sich die Membran im Hydrospeicher, der Kontakt unter der zweiten Feder wird betätigt und die Pumpe schaltet sich ein. Allmählich steigt der Druck an, erreicht die obere Grenze, danach öffnet sich der Kontakt unter der ersten Feder, was die Pumpe ausschaltet.

Der Aufbau des mechanischen Relais ist nicht allzu kompliziert; wenn man die Anordnung seiner Hauptteile verstanden hat, kann selbst ein nicht sehr erfahrener Handwerker den Anschluss und die Einstellung vornehmen (+)

Die Federn, die die Kontakte steuern, sind mit Einstellmuttern versehen. Mit ihnen kann der Kompressionsgrad dieser Federn verändert werden. Um das Auslösen des Geräts bei einem höheren Druck zu gewährleisten, werden sie fester angezogen; wenn die Werte verringert werden sollen, muss das Element hingegen gelockert werden.

Dies ist das Funktionsprinzip der elektromechanischen Variante des Druckschalters; es gibt auch neuere elektronische Modelle.

Mit einem Druckschalter kann die Anzahl der Pumpenstarts deutlich reduziert und ein optimaler Druck in der Anlage aufrechterhalten werden, was sich positiv auf den Zustand ihrer anderen Komponenten auswirkt.

Elektromechanische Modelle von Sensoren

Die Arbeit des Druckschalters ist eng mit dem Hydrospeicher verbunden, ohne den der Einbau des Geräts in das Wasserversorgungsnetz sinnlos wäre. Anstelle des herkömmlichen elektromechanischen Geräts werden heute häufig elektronische Varianten und Automatikblöcke mit Trockenlaufschutz eingesetzt.

Besteht die Gefahr der Trockenlegung der Quelle während des Wasserpumpens, wird der Druckschalter einfach mit einem Automatikblock ergänzt.

Allerdings gibt es unter den elektromechanischen Geräten Zeigerinstrumente, die nur mit einer Pumpe verwendet werden können. Sie reduzieren ebenfalls die Anzahl der Einschaltvorgänge der Anlage und schützen vor dem Betrieb bei fehlendem Wasserfluss in der Pumpenausrüstung.

Das Ausschalten hilft, den Motor vor schwerwiegenden Schäden zu schützen. Darüber hinaus kann mit einem solchen Relais ein komfortabler Druck in der Wasserversorgung aufrechterhalten werden.

Das Hauptmerkmal des Geräts ist der Nenndruck. Er kann von 1,5 bis 6,0 bar variieren.

Bei der Auswahl eines geeigneten Schalters sollten Sie auch auf folgende Parameter achten:

• Abmessungen des Anschlussgewindes;
• Schutzart gegen Staub und Feuchtigkeit;
• Gewicht und Abmessungen des Geräts;
• Kontaktspannung;
• Nennstromparameter;
• Sensortyp usw.

Der Drucksensor kann direkt am Hydrospeicher oder getrennt davon montiert werden. Es ist auch zu beachten, dass die Schalter für den Betrieb in verschiedenen Medien hergestellt werden. Für den Haushalt ist ein Gerät geeignet, das für Wasser ausgelegt ist.

Es ist nicht empfehlenswert, einen Schalter zu kaufen, der für den Betrieb mit Kältemittel oder anderen Flüssigkeiten ausgelegt ist. Achten Sie auch auf die Temperatur des Arbeitsmediums für das jeweilige Modell.

Vor der Installation oder Einstellung des Geräts sollten Sie die Anleitung mit der Beschreibung seiner Konstruktion, technischen Daten, Montage- und Betriebsanleitung usw. sorgfältig lesen. (+)

Am häufigsten wird für den Hauswasserbedarf das Standardmodell RDM-5 verwendet. Ein solches Gerät muss zuerst an den Hydrospeicher des Wasserversorgungssystems angeschlossen werden, dann an die Kontakte, die mit dem Ein-/Ausschaltmechanismus der Pumpe verbunden sind. Danach muss das Gerät mit Strom versorgt werden.

Bei der Auswahl eines geeigneten Druckrelais sollten Sie Eigenschaften wie die Abmessungen der Anschlüsse, die Spannung, die Temperatur des Arbeitsmediums usw. berücksichtigen.

Normalerweise wird zusammen mit einer Pumpstation auch ein Druckrelais mitgeliefert. Wenn gleichzeitig ein elektronisches Modell verwendet werden soll, wird mit der elektromechanischen Variante der Ausschaltdruck eingestellt. Für den Anschluss an die Wasserleitung sollte ein T-Stück mit passenden Gewindegrößen verwendet werden.

Üblicherweise verwenden Sie ein Element mit einem Viertel Zoll. Wenn Sie zumindest ein wenig Erfahrung mit Sanitärarbeiten haben, wird dieser Vorgang problemlos verlaufen. Selbstverständlich sollten alle Gewindeverbindungen mit PTFE-Band, Hanffaden oder einem anderen geeigneten Material abgedichtet werden.

Den mechanischen Teil der Installation des Druckrelais schließen Sie mit dem Einbau eines Manometers ab, um aktuelle Informationen über den Zustand der Wasserleitung zu erhalten.

Um das Relais an die Kontakte der Pumpe anzuschließen, müssen Sie die Schutzabdeckung des Geräts entfernen. Darunter befinden sich vier Kontakte. Zwei davon sind für den Eingang vorgesehen, über sie wird die Stromversorgung zugeführt. Die anderen beiden Kontakte sind der Ausgang, sie werden an die Pumpe angeschlossen.

Bei der Installation des Geräts sollte der richtige Kabelquerschnitt gewählt und eine Erdung über eine Steckdose mit drei Kontakten sichergestellt werden. Wenn ein Trockenlaufschutz erforderlich ist, muss die richtige Position der Pumpe gewährleistet werden. Sie muss oberhalb des Rückschlagventils installiert sein.

Nach der Installation müssen Sie die Einstellung des Druckrelais für Wasser vornehmen. Dazu befinden sich, wie oben erwähnt, zwei Schrauben mit Federn. Sie befinden sich unter der Abdeckung, die Sie entfernen müssen. Im Werk wird das Gerät in der Regel voreingestellt. Als Standardwerte gelten ein Bereich von 1,4 Atmosphären (Minimum) bis 2,8 Atmosphären.

Sie sollten das Relais fachgerecht an das Stromnetz und an die Kontakte der Pumpe anschließen. Eine zwingende Sicherheitsanforderung ist die Erdung des Geräts.

Auch wenn diese Daten den für die jeweilige Pumpe erforderlichen Werten entsprechen, sollten Sie sie überprüfen. Während der Lagerung und Installation können sich die Einstellungen leicht verändert haben. Hier ist die Vorgehensweise zur Einstellung des Relais, das an ein System mit einem Druckausgleichsbehälter angeschlossen ist.

Zuerst sollten Sie den Druck im Behälter mit einem Autoreifen-Manometer messen, das an den Nippelanschluss angeschlossen wird. Der Nippel befindet sich oben bei vertikalen Modellen der Hydrospeicher, seitlich bei horizontalen Modellen, aber immer auf der dem Flansch gegenüberliegenden Seite.

Verwenden Sie am besten Geräte mit einer ausreichend feinen Skaleneinteilung. Günstige chinesische Modelle erfüllen diese Anforderung nicht immer. Der Behälter sollte leer bleiben, die Pumpe oder Station sollte nicht an die Stromversorgung angeschlossen werden.

Vor der Einstellung müssen Sie den Luftdruck im leeren Hydrospeicher messen und ihn auf die vom Hersteller empfohlenen Werte einstellen.

Der normale Druck im leeren Behälter wird je nach Volumen eingestellt. Kleine Behälter (weniger als 25 Liter) sollten auf 1,4–1,7 bar aufgepumpt werden. Behälter von 50–100 Liter müssen auf 1,7–1,9 bar aufgepumpt werden. Bei Abweichung des Drucks in einem neuen Behälter von diesen Parametern muss die Situation korrigiert werden, d. h. fehlende Luft nachpumpen oder überschüssige ablassen.

Es wird empfohlen, den Zustand des Hydrospeichers monatlich zu überprüfen und dabei den Luftdruck zu kontrollieren und bei Bedarf zu korrigieren. Diese einfachen Maßnahmen tragen nicht nur dazu bei, den erforderlichen Druck im Behälter aufrechtzuerhalten, sondern verhindern auch den schnellen Verschleiß der Gummimembran.

Vor der Einstellung sollten Sie die dem Pumpen beiliegende Dokumentation sorgfältig studieren.

Folgende Werte müssen berücksichtigt werden:

• Maximaldruck;
• Betriebsdruck;
• Wasserdurchflussrate.

Diese Daten müssen bei der Einstellung des Druckschalters verwendet werden; die eingestellten Druckwerte sollten innerhalb dieser Grenzen liegen.

Auch die Daten des Hydrauliktanks werden berücksichtigt. Die Leistung einer Haushaltspumpe reicht normalerweise nicht aus, um einen üblichen Hydrospeicher zu befüllen, jedoch sollte man kein Risiko eingehen und bewusst falsche Einstellungen vornehmen.

Die Einstellschrauben des Relais sind mit P und ΔP gekennzeichnet. Um an sie zu gelangen, muss die Schutzabdeckung des Geräts entfernt werden.

Von dem an geeigneter Stelle installierten Druckschalter muss die Abdeckung entfernt werden. Dazu ist die Befestigung zu lösen. Dort befinden sich zwei Federn. Neben der größeren befindet sich die Bezeichnung P, die kleinere ist als ΔP gekennzeichnet. Nun kann die Pumpe oder die Pumpstation an das Stromnetz angeschlossen und mit dem Befüllen des Tanks mit Wasser begonnen werden.

Wenn der Druck im Behälter den oberen Grenzwert erreicht, schaltet das Relais die Pumpe aus. In diesem Moment sollten die Manometerwerte abgelesen werden. Weichen die ermittelten Werte von den empfohlenen ab, müssen sie mit der großen Feder eingestellt werden.

Zur Erhöhung des Grenzwerts muss die Mutter im Uhrzeigersinn gedreht werden; wenn die Einstellungen verringert werden sollen, gegen den Uhrzeigersinn.

Nun sollte das Wasser geöffnet und der Hydrauliktank entleert werden. Mit der Zeit wird das Relais auslösen und die Pumpe einschalten. Die Manometerwerte sind erneut zu notieren und die Einstellungen des Relais gegebenenfalls anzupassen. Zur Korrektur des unteren Druckgrenzwerts muss die kleine Feder gedreht werden.

Alle Manipulationen an den Einstellfedern sind äußerst vorsichtig durchzuführen. Es handelt sich um sehr empfindliche Elemente; die Schraube ist allmählich um einen kleinen Teil des Umfangs zu drehen. Es sollten nicht sofort mehrere volle Umdrehungen gemacht werden, da das Gerät sonst vollständig beschädigt werden kann.

Druckschalter können verwendet werden, um den Betrieb einer Oberflächenpumpstation oder eines Systems mit einer Tauchpumpe zu steuern. Die Einstellungsvorgehensweise unterscheidet sich praktisch nicht.

Dabei ist folgender wichtiger Punkt zu beachten: Da die kleine Mutter die Differenz zwischen den Grenzen einstellt, führt die Korrektur des unteren Wertes zu einer Änderung der Daten für den Ausschaltdruck.

Daher sollte nach der Korrektur der Position der großen Mutter das Füllen des Tanks abgewartet werden und die Daten für die obere Grenze erneut überprüft und gegebenenfalls geändert werden.

Bei der Einstellung der oberen Grenze für das Relais ist zu beachten, dass dieser Wert mindestens 10 % niedriger sein sollte als der Druck im entleerten Hydrauliktank, der zu Beginn erfasst und eingestellt wurde. Andernfalls steht die Gummimembran des Hydrospeichers unter einem unnötig hohen Druck und verschleißt schnell.

Im Betrieb kann es vorkommen, dass die empfohlenen Einstellungen für diese bestimmte Wasserleitung nicht geeignet sind. Dann sollte die Einstellung nach dem oben beschriebenen Schema erneut durchgeführt werden. Es ist zu beachten, dass die von den Herstellern empfohlene Differenz zwischen den Grenzen im Bereich von 1,2 – 1,6 bar variiert.

Um die mechanische Variante des Druckschalters richtig einzustellen, müssen seine Einstellschrauben gedreht werden. Der Zustand des Geräts sollte regelmäßig überprüft werden, da die Federn mit der Zeit nachlassen können (+)

Man sollte es jedoch nicht übertreiben, denn je größer dieser Unterschied ist, desto größer werden die Schwankungen des Wasserdrucks in der Leitung sein. Der Ausschaltdruck sollte niedriger eingestellt werden als der maximale Pumpendruck.

Wenn dieser Punkt nicht berücksichtigt wird, arbeitet die Ausrüstung ständig, da sie den für das Abschalten des Geräts erforderlichen Druck nicht liefern kann. Diese Situation macht die Verwendung des Relais sinnlos.

Es wird empfohlen, die Einstellungen alle drei Monate zu überprüfen. Dieselben Vorgänge sollten nach einer Reparatur der Pumpstation, dem Austausch des Hydrospeichers usw. durchgeführt werden.

Die Hersteller von Wasserabsaugsystemen empfehlen nicht, die Einstellungen zu korrigieren, aber wenn nötig, sollte die Korrektur besser nach jedem neuen Befüllen des Systems mit Wasser durchgeführt werden, z. B. am Wochenendhaus nach der Winterpause im Frühjahr.

Weitere Informationen zur Einstellung des Druckrelais für die Pumpe finden Sie in diesem Artikel.

Elektronische Varianten des Relais

Elektronische Modelle von Druckschaltern sind eine Größenordnung teurer als elektromechanische Gegenstücke, aber diese Kosten amortisieren sich durchaus. Solche Geräte sind einfacher einzustellen und die Grenzwerte können viel genauer eingestellt werden.

Jedes dieser Modelle ist mit einem Durchflussregler ausgestattet, der die Pumpe sofort abschaltet, wenn kein Wasser vorhanden ist. Dies schützt die Pumpe zuverlässig vor dem Betrieb im gefährlichen „Trockenlauf“-Modus.

Elektronische Modelle von Druckschaltern sind genauer, zuverlässiger und einfacher in der Handhabung als mechanische Geräte, aber sie sind deutlich teurer.

Normalerweise ist ein elektronisches Druckrelais mit einem kleinen Hydrospeicher ausgestattet, dessen Volumen nur 400 ml beträgt. Das ist wenig, aber auf diese Weise ist das System zuverlässig vor möglichen Druckstößen im Netz geschützt. Wenn für den Brunnen eine teure Pumpe hoher Qualität verwendet wird, lohnt es sich, auch in ein gutes elektronisches Druckrelais zu investieren.

Solche Modelle sehen recht ansprechend aus, zeichnen sich durch hohe Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer aus. Sie können jedoch empfindlich auf die Qualität des in die Wasserversorgung gelangenden Wassers reagieren. Um das Relais vor Schäden zu schützen, sollte man die Installation von erforderlichen Filtern sicherstellen.

Wenn ein teurer und leistungsstarker Pumpe den Brunnen versorgt, ist es sinnvoll, ein elektronisches Relais zu kaufen, um das Gerät vor Überlastungen zu schützen.

Solche Geräte haben keine Einstellfedern, daher muss das Gerät nicht regelmäßig neu eingestellt werden, weil diese nachgelassen haben. Auch die Einstellung selbst ist wesentlich einfacher durchzuführen. Zuerst sollte man die Anleitung studieren.

Nach dem ersten Anschluss an das Netz schalten sich einige Modelle mit einer Verzögerung von 15 Sekunden ein. Das ist kein Defekt, das Gerät stellt sich lediglich ein.

Im weiteren Betrieb kann das Abschalten der Pumpe ebenfalls mit einer Verzögerung von etwa 7-15 Sekunden erfolgen. Dies dient dazu, dass sich die Pumpe seltener ausschaltet, falls der Druck in dieser kurzen Zeit wieder ansteigt. Das elektronische Modell eines solchen Controllers kann zusammen mit einer Pumpstation verwendet werden, die bereits ein Druckrelais besitzt.

Hier wird die Obergrenze an diesem eingebauten Gerät eingestellt. Der Einschaltdruck wird durch die Einstellung des elektronischen Relais festgelegt. Die Stromversorgung wird zuerst an das elektronische Gerät angeschlossen, dann werden die Kontakte auf das Relais der Station übertragen, danach wird die Pumpe mit Strom versorgt.

Wenn das elektronische Relais an einen Hydrospeicher angeschlossen wird, ist die Einstellung einfacher. Am Relais wird die Untergrenze eingestellt, die etwas höher sein sollte als die entsprechenden Angaben auf dem Pumpengehäuse. Der Wasserfluss wird abgeschaltet, sobald im System der maximale Druck erreicht ist, der von der Pumpenleistung abhängt.

Der Installationsort des elektronischen Relais wird zwischen der Pumpe und vor dem ersten Wasserentnahmepunkt aus dem System gewählt. Die durch einen Pfeil angegebene Fließrichtung des Wassers ist zu beachten.

Wenn das Gerät mit einer Pumpe mit einer Leistung von mehr als 10 atm verwendet wird, wird empfohlen, vor dem elektronischen Relais einen Druckminderer zu installieren, um das Gerät vor unnötigen Belastungen zu schützen.

Beim Anschluss des elektronischen Relais an die Station muss zuerst das Gerät mit Strom versorgt werden, dann – das mechanische Relais, danach die Pumpe in den Stromkreis einschalten.

Falls die vorhandenen Einstellungen nicht passen, können Sie diese ändern. Drehen Sie dazu mit einem Schraubendreher die entsprechende Schraube oder verwenden Sie die anderen in der Anleitung beschriebenen Einstellelemente. Zwischen dem maximalen Druck, den die Pumpe liefern kann, und dem minimalen Wert des elektronischen Relais muss eine Differenz von mindestens 0,6 Atmosphären bestehen.

Für die Abdichtung der Gewindeverbindung eines solchen Geräts verwenden Sie am besten Teflonband. Elektronische Druckrelais verfügen in der Regel über ein eingebautes Ventil. Dies sollten Sie berücksichtigen, wenn die Wasserleitung entleert wird.

Vor dem ersten Einschalten des Relais füllen Sie zunächst die Zuleitung mit Wasser, dann legen Sie Spannung an das Gerät an und öffnen anschließend den Wasserhahn.

Das Auslösen des Schutzes vor “Trockenlauf” wird in der Regel durch das Aufleuchten einer roten LED am Gehäuse signalisiert. Zum Zurücksetzen des Systems drücken Sie die Taste “Reset”, nachdem Sie selbstverständlich zuvor die Ursachen der Gefahrensituation beseitigt haben.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Die Einstellung des standardmäßigen mechanischen Modells wird hier gezeigt:

In diesem Video wird die Vorgehensweise zur Einstellung und die Besonderheiten des Betriebs eines elektronischen Druckrelais am Beispiel des Modells BRIO 2000 ausführlich beschrieben:

Das Druckrelais ist ein äußerst nützliches Gerät. Haben Sie sich erst einmal mit seiner Einstellung vertraut gemacht, können Sie den Druck in der Wasserleitung regelmäßig anpassen und die Pumpe sowie andere Geräte zuverlässig vor möglichen Schäden schützen.

Haben Sie Fragen oder möchten Sie Ihre persönlichen Erfahrungen mit der Auswahl, Installation und Verwendung von Druckrelais teilen? Bitte hinterlassen Sie Kommentare zum Artikel und beteiligen Sie sich an den Diskussionen – das Kontaktfeld befindet sich unten.