Защита от протечек воды своими руками. Как не переплачивать за Умный Дом. Защита от потопа (антипротечка). Обзор современных систем защиты от затопления

Никогда нельзя исключать вероятность возникновения аварийной ситуации, вызванной затоплением помещения. Ущерб от протечки воды может быть весьма существенным, особенно, когда инцидент происходит в квартире многоэтажного дома. В таких случаях последствия потопа часто ощущают на себе и соседи снизу, что только добавляет проблем. Чтобы избежать подобного развития событий, необходимо установить современную систему контроля, в которой реализована надежная защита от протечек воды в квартире.

Чем могут быть вызваны протечки?

Чтобы предотвратить «потоп» необходимо установить природу вероятных протечек. Рассмотрим три наиболее распространенные причины возникновения протечек:

1. Влияние человеческого фактора, например переполнение ванны из-за того, что хозяин квартиры забыл перекрыть подачу воды.
2. Износ инженерных сетей систем водоснабжения и сантехнического оборудования. Многоэтажки, построенные в 70-е – 80-е года прошлого века составляют большую часть жилого фонда. Трубы, установленные в стояках таких домов, давно превысили допустимые сроки эксплуатации, либо довольно близки к этому. При предпродажном ремонте на такие нюансы часто не обращают внимания, производя замену только внутренних коммуникаций.
3. Недостаточное качество сантехнического оборудования (труб, фитингов кранов и т.д.) или монтажных работ. Экономия на ремонте квартиры, в частности при монтаже горячего и холодного водоснабжения, может в дальнейшем стать причиной аварии, при которой также произойдет затопление соседей. В результате придется снова вкладываться в ремонт и приобретать новые бытовые приборы.

Обратим внимание, что выше перечислены только причины, связанные с системой водоснабжения. Помимо этого возможны протечки канализации, вызванные износом или засорением труб, а также поломкой сантехнического оборудования.

Принцип работы защиты от протечек воды

Чтобы наглядно объяснить, как работает защита, приведем пример ее типовой установки.

Обозначения:

1. Контроллер (основной элемент защиты от протечки).
2. Шаровые краны, снабженные электроприводом (автоматически перекрывают воду при подаче сигнала или включении напряжения питания).
3. Беспроводной .
4. Датчики, исполненные в проводном варианте.

Алгоритм работы системы следующий:

1. Контролер (а) регулярно опрашивает состояние датчиков (с и d).
2. Как только на любой из датчиков попадает вода, изменяются его характеристики. Обратим внимания, что детекторы, следящие за утечкой воды, должны располагаться на уровне пола.
3. Контролер моментально фиксирует изменение сигнала и подает команду на закрытие шаровых кранов (b).
4. Электроприводы приводят в действие механизм запорной арматуры для перекрытия водоснабжения.

Как правило, подобные устройства защиты дополнительно снабжаются автономными источниками питания, чтобы не терять функции, даже если будет отсутствовать напряжение в бытовой электросети.

Большинство устройств после того, как один из датчиков сработал, подают звуковой и световой сигнал, указывающий, что необходимо устранить аварию.

После устранения причины аварии шаровые краны переводятся в рабочее положение, это делается вручную или путем подачи сигнала с контролера защиты (в зависимости от особенностей конструкции запорной арматуры).

Состав и схема устройства типовой системы защиты

Как видно из приведенного выше принципа работы защиты от протечек воды, такой комплекс защиты включает в себя следующие базовые элементы:

• Электронный блок управления, отвечает за функционирование комплекса (а на рис. 1).
• Датчики, которые фиксируют протечку и подают сигнал контроллеру (с и d).
• Электроприводная запорная арматура, она перекрывает водоснабжение по команде блока управления (b).

В качестве примера приведем упрощенную электрическую схему защиты Gidrolock.

Обозначения:

1. Подключение к .
2. Предохранитель на блоке питания контроллера защиты.
3. Корпус электронного контроллера, как правило, он представляет собой герметичную конструкцию, не допускающую попадание воды внутрь. В качестве материала используется пластик или другой изоляционный материал.
4. Корпус запорной арматуры с электроприводом.
5. Подключение корпуса электропривода к шине заземления.
6. Обмотки электропривода.
7. Устройство защитного отключения, устанавливается на линию питания системы.
8. Трансформатор, обеспечивающий гальваническую развязку по питанию.
9. Ключи управления электроприводом запорной арматуры.

Электробезопасность систем

Обращаем внимание на такой важный критерий, как нормы электробезопасности, пример их реализации показан на типовой электрической схеме, представленной выше на рисунке 2. В первую очередь это подключение к защитному заземлению основных элементов системы, установка УЗО на линию питания и обеспечение гальванической развязки. В тех случаях, когда тип питания только автономный, в таких мерах безопасности нет необходимости.

Что касается приводов запорной арматуры, то напряжение на них подается только при возникновении аварии, когда необходимо перекрыть краны для отключения подачи горячей и холодной воды. Все остальное время электроприводы шаровых кранов обесточены. На датчиках (как в проводном, так и беспроводном варианте исполнения) напряжение не привешивает 5-ти вольт, что совершенно не представляет угрозы. Соответственно, даже металлический корпус датчика не нуждается в заземлении.

Обзор и сравнение популярных устройств защиты от затопления

Приведем краткий обзор систем, осуществляющих автоматическое отключение воды для предотвращения протечки. Критерий отбора проводился исходя из популярности устройств на российском рынке. Чтобы помочь с выбором системы, будут рассмотрены технические характеристики различных моделей и приведена сравнительная таблица.

Аквастоп

Данное устройство представляет собой предохранительный клапан, перекрывающий подачу воды при возникновении протечки. Принцип работы этого полностью механического устройства, построен на сравнении входного и выходного давления. Резкий перепад между ними (характерный признак протечки) приводит к срабатыванию механизма, перекрывающий подачу воды через клапан защиты от протечки.

Данные устройства предназначены для установки на шланги подачи воды к смесителю, стиральной машине или бойлеру. Несмотря на простоту решения нельзя не признать эффективность и безусловные преимущества защитного клапана, к числу которых можно отнести:

• Высокую скорость срабатывания при обнаружении течи.
• Независимость от сети питания.
• Низкая стоимость, по сравнению с другими системами защиты.

По сути, клапаны Аквастоп не относятся к рассматриваемым контролерам, поскольку обеспечивают защиту только локального участка и не имеют возможности подключения к общему контроллеру, что существенно ограничивает функциональность. Тем не менее, такое устройство является эффективным средством предотвращения потопа (заливом квартиры), обладающим доступной стоимостью, что заслуживает упоминания в общем обзоре.

Стоп потоп «Радуга»

Данный комплекс защиты от протечки — полностью отечественная разработка, в которой применяется классическая схема принципа работы. Базовая комплектация бюджетных моделей включает в себя блок управления, два проводных датчика, один электромагнитный клапан запорной арматуры и инструкцию по установке.

В топовых моделях управление системой осуществляется электронным контроллером, способным обрабатывать сигналы, поступающие от 15-ти беспроводных датчиков. Полное перекрытие воды на вводе в квартиру осуществляется шаровыми кранами с сервоприводами. Стоимость таких моделей зависит от комплектации. Ориентировочная цена базового комплекса защиты от протечки (контроллер, два беспроводных датчика, два крана с электроприводом, набор элементов питания) около $280.

Аквасторож

Защита «Аквасторож» производится в России отечественной компанией «Суперсистема» по лицензии немецкого разработчика Germany Engineering. Принцип работы контроллера построен по классической схеме. Ниже представлен базовый набор защиты «Аквасторож Эксперт» ТН35.

В стандартный комплект данной модели входят:

1. Блок управления с радио контроллером.
2. Три элемента питания (батарейки), по 1,5 В каждый.
3. Два проводных датчика.
4. Два беспроводных датчика.
5. Блок питания от стационарной сети 220 В.
6. Два сигнальных провода длиной 2 м и 4 м.
7. Два крана электрокрана ¾.

Стоимость защиты в перечисленной комплектации $300-$310.

Gidrolock

Производитель защиты – отечественная компания «Гидроресурс». В основу разработки заложен классический принцип работы. Основная особенность данного комплекса защиты – высокая вариативность, что позволяет подобрать оптимальную конфигурацию для дома или квартиры. В частности, базовый набор КВАРТИРА 1 ULTIMATE BUGATTI, куда входит: контроллер, три проводных датчика, две запорные арматуры с электроприводом и аккумулятор. При необходимости Gidrolock комплектуются дополнительными блоками, расширяющими функциональные возможности, например, отправка SMS сообщений в случае аварии.

Стоимость базового набора, приводимого в качестве примера, — порядка $260, при добавлении опций цена может существенно увеличиться.

Нептун

В завершении обзора рассмотрим еще одну российскую разработку защиты от утечки – Нептун (Neptun), созданную совместно с итальянской компанией Bugatti. На рисунке ниже представлена базовая комплектация набора Neptun Bugatti Base (контроллер, 2-а ШЭП и 3-и проводных детектора).

Защита от протечек Нептун даже в базовом исполнении имеет широкий потенциал для расширения путем увеличения количества датчиков и электрокранов (до 20 и 6 штук, соответственно). Несмотря на то, что у данного бренда самое длительное время срабатывания (до 20 секунд) среди рассматриваемых систем, популярность от этого не страдает за счет относительно низкой стоимости (для приведенного комплекта — $240) и длительной гарантии (производитель дает 6 лет).

Итоговая таблица сравнения

В завершении представим вашему вниманию сравнительную таблицу, составленную по характеристикам популярных моделей различных брендов.

Таблица №1. Сравнение популярных моделей.

Протечка явление не только неприятное, но и опасное, способное причинить вред здоровью и имуществу, ведущее к конфликтам и судебным тяжбам с пострадавшими от затопления соседями и всегда связанное с немалой потерей нервов и финансов. А всего то стоит поставить — защиту от протечек!

Протечки опасны в любом доме, но только умный дом может «позаботиться» о безопасности и прекратить протечку в самом начале, блокировав поступление воды. Конечно, от мокрого пола вас это не спасет, но размер ущерба будет минимальным. Для этого в умном доме предназначены системы защиты от протечек, выпускаемые различными производителями, но работающие по одному и тому же принципу.

Принцип действия системы защиты от протечек

Конструкция большинства представленных на рынке на сегодняшний день систем защиты от протечек состоит из четырех основных элементов:

• датчиков, сигнализирующих о появлении воды
• кранов с сервоприводом, перекрывающих подачу воды
• сигнального устройства, оповещающего о появлении протечек
• контролера, обрабатывающего полученную от датчиков информацию и приводящего в действие система

Система может быть дополнена модулем GSM, передающим сигнал «бедствия» на мобильное устройство.

Для того чтобы система защиты сработала, датчик должен стать мокрым. Нескольких капель воды или контакт с влажной шваброй недостаточны. Вода должна смочить поверхность датчика, замкнув при этом его контакты и создав условия для передачи радиосигнала контролеру.

Контролер, при получении радиосигнала от датчика, приводит в действие сервопривод, закрывающий краны, и включает оповещение о протечке.

Место установки датчиков протечки

Устанавливают датчики в местах наиболее вероятного появления протечек: под стиральной машиной, на полу за унитазом, вод ванной и раковиной. Соединение датчиков с блоком управления может быть проводным и беспроводным. Беспроводные удобнее, но их работоспособность нельзя контролировать. Проводные датчики подключаются к блоку управления проводами, что может создавать некоторые неудобства, но при этом контролер «видит» датчики и передаст предупреждающий сигнал при их потере.

Блок управления располагают на стене в любом удобном месте, стремясь сократить протяженность используемых при монтаже проводов.

Отсекающие краны устанавливают на вводе воды в квартиру сразу после счетчиков. Система может работать от обычной электрической сети напряжением 220В (что считается небезопасным) или (предпочтительнее) от источника питания напряжением 12 В.

Какую выбрать систему защиты?

Системы защиты от протечек выпускают многие компании, но в нашей стране наибольшее распространение получили Аквасторож, Аквастоп, Neptun и Gidrolock.

Аквасторож

В комплект поставки системы защиты от протечек Аквасторож входит

• Основной блок управления
• Датчики залива
• Два крана с приводами для холодной и горячей воды
• Внешний блок питания

Отличительной особенностью контролера является возможность его расширения. При этом устройство собирается подобно конструктору. Так, к примеру, добавив панель датчиков, можно увеличить их число до желаемого количества, докупив радиоблок, сделать из проводной системы беспроводную, а добавив модуль GSM, получать сообщения о протечках на мобильник. Впрочем, можно довольствоваться базовой версией и тем, что входит в комплект поставки.

Устройство оснащено источником бесперебойного питания на ультра накопителях, благодаря чему можно быть уверенным, что в случае протечки краны будут перекрыты даже на разряженных батарейках. Более того, для возобновления подачи воды не нужно срочно менять источник питания, достаточно просто нажать кнопку запуска на контролере, а затем уже спокойно идти за новыми батарейками.

Подключение проводных датчиков параллельное друг другу. Количество их может быть любым. Приятным моментом является бессрочная гарантия на датчики от компании производителя и возможность бесплатной замены трех датчиков, вышедших из строя.

В системе Аквасторож использованы шаровые краны с низким трением, для закрытия которых достаточно приложить незначительное усилие. Закрытие крана осуществляется с помощью металлической шестерни (в более ранних моделях шестерни были изготовлены из пластмассы), приводимой в движение электродвигателем, установленном на корпусе крана и подсоединенном к контролеру.

Для приведения двигателей в рабочее состояние и закрытия кранов необходим радиосигнал от блока управления, направляемый системой защиты от протечек при поступлении соответствующего сигнала от датчиков воды.

Устройство датчика достаточно простое и надежное: корпус и пластина с контактами изготовлены из стекловолокна, для защиты от коррозии контакты покрыты иммерсионным золотом. Для повышения надежности системы можно использовать датчик с защитой от обрыва провода, позволяющий контролеру более точно определять состояние датчиков и своевременно информировать о неполадках в системе.

Датчик срабатывает только в том случае, если уровень воды выше 1 мм. Защитой от ошибочного срабатывания является зазор 1мм между нижней частью корпуса датчика и поверхностью пола.

Радиодатчик может быть установлен двух видов: простой, срабатывающий только при протечке и датчик-пульт, нажав на кнопку которого можно перекрыть краны в любое время.

Neptun

Система защиты от протечек Neptun это российская разработка, производство которой ведет компания Специальные Инженерные Системы.

Принцип ее действия аналогичен принципу действия Аквасторожа: в комплект поставки также входит блок управления, два шаровых крана с сервоприводами и проводные датчики. Отличие состоит в том, что система работает только при постоянном подключении к сети электропитания напряжением 220 В.

Эксплуатация такой системы возможна только при наличии заземления розеток.

Приятным дополнением в системе Нептун является режим уборки, включив который можно в течение 45 минут мыть пол большим количеством воды, не беспокоясь о срабатывании защиты от протечек, а также возможность выбора комплектов с кранами не только на ½ дюйма, но и на ¾ дюйма.

Аквастоп — защита от протечек

Аквастоп использует необычный способ определения утечки. В ней нет датчиков, в которых под действием воды замыкаются контакты. Зато установлен датчик, определяющий давление воды. Этот датчик работает по принципу манометра – чем выше давление, тем сильней воздействие на клапан. Когда давление в шланге или магистрали стабильно, влияние датчика компенсируется внутренней пружиной и клапан открыт. Когда рвется шланг или лопается труба, давление в устройстве падает и пружина перекрывает подачу воды до тех пор, пока давление не восстановится до нормального значения.

Принцип работы этого устройства прост. Особая форма внутреннего канала этого устройства снижает пропускную способность, благодаря чему давление при нормальном водопотреблении (до 10–12 литров в минуту) практически не меняется. Когда шланг неожиданно рвется, подача воды сильно возрастает, давление на выходе устройства резко падает, однако, остается неизменным на входе. Это и приводит к срабатыванию клапана. Время срабатывания клапана не превышает 10 секунд. Это позволяет перекрыть воду, предотвратить потоп и вызванные им неприятности – повреждение пола, стен, мебели и конфликт с соседями снизу.

Аквастоп используют в качестве одного из элементов защиты от протечек воды. Невысокая пропускная способность этого устройства не позволяет устанавливать его на входе в домашнюю водопроводную сеть. Если вы откроете несколько кранов,

Аквастоп сработает и перекроет подачу воды. Поэтому его используют для защиты конечных потребителей – стиральных и посудомоечных машин. Это устройство не боится гидроударов и выдерживает давление до 10 атмосфер. Для его эффективной работы давление воды должно быть не меньше 2 атмосфер. Если напор воды меньше, то разницы давления не хватит для работы клапана.

Стоимость устройства начинается от 180 рублей. Его выпускают как в пластиковом, так и в металлическом (чаще всего стальном) корпусе. С обоих концов устройства нарезана резьба – на входе внутренняя, на выходе внешняя. Благодаря такой конфигурации его без всяких переделок устанавливают в разрыв между переходником трубы и шлангом, подходящим к стиральной или посудомоечной машине. Аквастоп в пластиковом корпусе используют для врезки в полиэтиленовые трубы. С обоих концов он оснащен стандартными фитингами, поэтому достаточно разрезать трубу, надеть на нее Аквастоп и закрутить фиксирующие гайки.

Gidrolock (Гидролок)

В комплект поставки системы защиты от протечек Gidrolock также входят два шаровых крана, датчики контроля воды и блок управления.

При желании можно выбрать версию системы защиты специально предназначенную для использования в квартире, в загородном доме, в общественном или производственном здании, в гостинице или складском помещении. Различие в комплектах состоит в количестве датчиков воды и количестве подключаемых кранов.

Гарантия производителя на системы Гидролок составляет 4 года.

Как видите, защитить свой от протечек, а себя от неприятностей, связанных с аварийными ситуациями в доме, не сложно, нужно только выбрать правильную систему зашиты.

Протечка воды из водопровода может иметь весьма серьёзные последствия. Узнаем подробности про защитные системы, которые можно создать своими руками.

В загородном доме, особенно не предназначенном для постоянного проживания, утечка из водопровода может иметь весьма серьёзные последствия. На рынке защитных систем есть много готовых решений, тем не менее, сегодня речь пойдёт о самостоятельном построении схемы защиты от протечек.

Общее описание системы

Существует две основные топологии систем защиты от протечек. Главное отличие между ними - способ передачи сигнала между датчиком, контроллером и исполнительными устройствами. Системы, использующие проводную передачу, более просты и надёжны, но их не всегда удобно использовать при значительной удалённости мест вероятных протечек друг от друга, когда из-за значительной длины кабеля сигнал может не распознаваться контроллером.

В свою очередь беспроводные системы не требуют прокладки кабелей, благодаря чему при монтаже не будут нарушены декоративные отделочные покрытия, однако стоит такая защита дороже.

В проводных системах связь между датчиком протечки и контроллером осуществляется по трёхжильному проводу. Кроме того, к управляющему выходу контроллера подключаются исполнительные устройства: электрические клапаны отсечки, устройства световой и звуковой сигнализации. При желании схема может быть дополнена устройствами связи для оповещения пользователя через мобильную или домашнюю беспроводную сеть.

Принципиальная схема защиты от протечек воды: 1 - блок управления; 2 - радиомодуль; 3 - шаровой электропривод; 4 - вводные краны; 5 - проводные датчики; 6 - радиодатчики

Главное отличие беспроводной системы в том, что совместно с датчиком затопления устанавливается модуль радиосвязи. При этом не требуется проводного соединения между контроллером и датчиком, однако сам детектор протечки и передатчик нуждаются в стабилизированном питании от внешнего блока или батарейки.

Запирающие клапаны также могут управляться по радиоканалу, однако зачастую этого не требуется, ведь гораздо проще установить контроллер рядом с исполнительным устройством.

Выбор контроллера

Мозгом системы служит электронный блок управления. Его основная функция - безошибочно распознать изменение уровня сигнала от датчика и подать напряжение на исполнительное устройство. При этом важно, чтобы контроллер имел функцию восстановления из аварийного режима после устранения причины протечки.

Как видно, логика работы контроллера достаточно проста, а потому использоваться могут даже простейшие устройства, в том числе кустарного изготовления. В целом можно предложить три варианта.

Релейные модули - наиболее простой класс управляющих устройств для подключения одного или двух датчиков. Имеется ряд недостатков: отсутствие сохранения состояния при отключении питания, необходимость преобразования сигнала от датчика до корректного уровня и обеспечения схемы шунтированием с ручным сбросом для удержания в режиме аварии.

Тем не менее, это наиболее бюджетный вариант построения схемы. В качестве подходящих решений можно привести релейные модули Omron и платы расширения Arduino, а также более дорогостоящие программируемые реле типа ОВЕН ПР110 для подключения до 12 датчиков.

Программируемое реле ОВЕН ПР110

Программируемые логические контроллеры - наиболее универсальный тип управляющих устройств, позволяющих реализовать более сложные алгоритмы работы системы защиты от протечек и взаимосвязать их с другими комплексами автоматизации.

В этих же целях могут применяться дешёвые одноплатные компьютеры типа Arduino, с помощью которых могут быть реализованы такие функции, как принудительный слив воды из бака стиральной машины.

Один из каналов контроллера домашней автоматизации или охранно-пожарной сигнализации может использоваться для подключения датчика затопления. Единственная проблема заключается в несоответствии типа или уровня сигнала на выходе датчика, поэтому часто возникает необходимость дополнить схему усилителем или одноканальным дискретным преобразователем.

Пример схемы защиты от протечек на Ардуино

Простейшее управляющее устройство может быть изготовлено и собственноручно из распространённых электронных компонентов. Усиление сигнала от датчика может быть реализовано на транзисторах с пометкой Logic Level (серия IRL), использующих для управления очень низкие напряжения (порядка 2–3 В) и способных коммутировать до 20 А тока нагрузки.

Во избежание случайных срабатываний между затвором и истоком устанавливается резистор подтяжки на 300–500 Ом. Схему желательно дополнить: ограничить управляющий сигнал стабилитроном на 50–70% максимального напряжения затвор-исток, а также снабдить шунтом с делителем напряжения между истоком и затвором для удержания ключа в открытом состоянии.

В разрыв цепи шунта необходимо установить размыкающую кнопку сброса аварии. Такая схема может иметь практически неограниченное количество транзисторов и, соответственно, управлять рядом исполнительных устройств и индикаторов.

Датчики протечки

Детектор протечки имеет простое, если не сказать примитивное устройство. Два его основных элемента - пара электродов, при намокании которых замыкается цепь, а также усилитель сигнала, в качестве которого обычно используется биполярный транзистор с низким током насыщения.

Питание датчика осуществляется по двум проводам, по третьему аварийный сигнал передаётся к управляющему блоку. Некоторые датчики имеют встроенный звуковой и световой сигнализаторы, также в одном корпусе может устанавливаться гальванически развязанный коммутатор в виде реле для подачи питания напрямую на исполнительное устройство.

Наиболее распространёнными, в первую очередь благодаря своей дешевизне (около 500 руб./шт.), считаются датчики «H2O Контакт», «Водолей-Р» и Equation.

Они имеют несколько исполнений для подключения как к аналоговым входам управляющих устройств, так и к входам типа «сухой контакт» в нормально открытом и нормально закрытом состояниях. Детекторы имеют встроенную сигнальную индикацию, но их главный недостаток в том, что они не способны коммутировать значительную нагрузку, то есть не могут напрямую управлять клапанами.

Более совершенные, но и более дорогие (от 1,5 до 2,5 тыс. руб.) датчики - Ajax LeaksProtect, Ezviz T10, Neptun RSW+ и другие устройства беспроводного типа. Как правило, эти детекторы питаются от батарейки типа «Крона», у некоторых моделей продолжительность автономной работы может достигать двух лет.

Большинство детекторов рассчитаны на работу в составе системы защиты того же производителя, для некоторых указывается рабочая частота и есть возможность настройки для подключения к универсальным радиоприёмникам. Определённая часть автономных моделей работает в режиме сигнализатора - издаёт звуковой сигнал или отправляет уведомление по мобильной связи при обнаружении протечки.

В обиходе наибольшую популярность приобрели не отдельные датчики, а комплекты для монтажа систем защиты от протечек. В них может входить до трёх датчиков, один или два электрических клапана, блок питания и центральное управляющее устройство. Подобные комплекты поставляются на рынок под торговыми марками Neptun, «Аквасторож» и Gidrolock.

Система защиты от протечек воды «Аквасторож Классика 2х20»

Исполнительные и вспомогательные устройства

Третий элемент системы - устройство, перекрывающее водопровод при обнаружении протечки. В этих целях используются либо моторизованные шаровые краны, либо электромеханические клапаны.

Шаровые краны с мотором управляются по трёхпроводной схеме, поэтому зачастую их удаётся применять только в системах, управляемых полноценным контроллером, ведь помимо сигнала на закрытие требуется подать открывающий сигнал при восстановлении исходного состояния системы. Впрочем, сигнал на открывание может подаваться через обратный контакт реле или вручную через кнопку - своего рода замена сброса аварии.

Электромеханические клапаны нормально открытого типа однократно срабатывают при подаче управляющего сигнала и перекрывают проток. При этом напряжение на управляющем канале может оставаться неограниченное время, ведь во время срабатывания цепь размыкается контактной группой, механически связанной со штоком клапана.

Нужно помнить, что именно нормально открытый клапан после срабатывания защиты остаётся в таком положении даже при исчезновении питания и взводится вручную после устранения протечки.

Электромагнитный клапан для воды

Исполнительные устройства не обязательно должны быть специализированными, подойдут любые краны или клапаны для водопроводных систем. Однако необходимо обратить внимание на рабочий диапазон напряжений, ведь некоторые релейные модули не могут управлять постоянным током, а коммутирующие выводы контроллеров могут работать только при ограниченном напряжении и силе тока.

Также в схеме могут присутствовать вспомогательные устройства:

1. Модули радиосвязи - комплект из передатчика и приёмника, например, серии MX на 433 МГц, позволит создать беспроводную связь между датчиком и управляющим блоком, используя оборудование, предназначенное для построения систем с проводной связью.
2. Усилители и модуляторы сигнала предназначены для согласования логических уровней между датчиками и блоком управления. В качестве усилителей наиболее популярны одноплатные модули на базе микросхемы LM358, для преобразования сигнала - модульные ЦАП/АЦП на PCF8591.
3. Промежуточные реле будут полезны, если релейная группа управляющего блока не позволяет коммутировать токи значительной величины. Наиболее предпочтительны реле, рассчитанные на низкое управляющее напряжение - 24 или 36 В.

Сборка схемы и монтаж

Нет никакой сложности в монтаже системы защиты от протечек, если используется готовый комплект: все элементы полностью совместимы, разъёмы подходят друг к другу, имеется подробная инструкция. Сборки индивидуальной конфигурации реализовать сложнее, поэтому рассмотрим топологию системы защиты с двумя датчиками и беспроводной связью.

В качестве датчика затопления будет использован «H2O Контакт» в четырёхпроводном исполнении с нормально открытым контактом. Коричневый (+) и белый (-) провода подключаются к источнику питания - батарейке на 9 В. Один из оставшихся проводов подключается к плюсу питания, другой - к контакту TX DATA радиопередатчика MX-FS-03V.

К контактной площадке ANT на плате передатчика нужно припаять 10–15 см медного провода, свёрнутого в спираль. Датчик крепится шурупами или на двухсторонний скотч, электроды должны быть плотно прижаты к полу. Провод от датчика прокладывается по стене к небольшому пластиковому корпусу, в котором размещаются радиопередатчик и источник питания.

Схема подключения системы защиты от протечек с двумя датчиками и беспроводной связью

Радиоприёмник MX-05V устанавливается возле управляющего устройства, в качестве которого будет использован программируемый релейный модуль FRM01. Клемма радиоприёмника RX подключается ко входу IN модуля усилителя LM358, клеммы GND и VCC - к отрицательному и положительному источнику питания 5 В.

Модуль усилителя также нуждается в питании 12 В через клеммы VCC и GND. Выход из модуля усилителя подключается на входную клемму релейного модуля IN, который также подключается к источнику питания 12 В (схема защищена от переполюсовки).

В качестве исполнительного устройства рекомендуется использовать шаровый кран NT9047 с напряжением питания 24 В, который устанавливается на входе водопроводной магистрали. Нейтральный провод крана подключается к минусу источника питания, провод закрывающего контакта - к нормально открытому выходу реле, открывающего - к нормально закрытому.

Реле необходимо настроить согласно инструкции - установить функцию № 10. Как видно, вся сборка требует для работы три уровня напряжения, что решается покупкой нескольких дешёвых блоков питания на 5, 12 и 24 В, последний - с током до 2 А.

Вода - это жизнь. Если она в кране, или в радиаторе отопления, это благо. А если она на полу вашей квартиры, или на потолке соседа снизу - это большие финансовые и моральные неприятности. Разумеется, необходимо регулярно проверять систему водоснабжения и отопления на предмет коррозии или трещин в пластиковых трубах. Однако прорыв воды обычно происходит внезапно, без признаков надвигающейся опасности. Хорошо, если в этот момент вы дома, и не спите. Но, по закону подлости, протечки возникают как раз в ночное время, или когда вас нет дома.

Простые правила борьбы с этой проблемой (особенно это касается старого жилого фонда, с изношенными сетями):

• Регулярно осматривайте водопроводные трубы и элементы системы отопления на предмет дефектов, появления точечной ржавчины, герметичности соединений, и прочее.
• Уходя из дому, перекрывайте входную задвижку на стояке.
• Вне отопительного сезона закрывайте краны на батареях (если они имеются).
• Используйте систему защиты от протечек.

Последний пункт списка мы рассмотрим подробнее.

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 датчиков протечек

Говоря о блок схеме - все очень просто. Некий элемент фиксирует жидкость в точке его размещения, и подает сигнал в исполнительный модуль. Который, в зависимости от настроек может подавать световые или звуковые сигналы, и (или) дать команду на перекрытие задвижки.

Как устроены датчики

Поплавковый механизм рассматривать не будем, поскольку в домашних условиях он не эффективен. Там все просто: основание закреплено на полу, на шарнире подвешен поплавок, который при всплытии замыкает контакты выключателя. Подобный принцип (только механический) применяется в бачке унитаза.

Чаще всего применяется контактный датчик, который использует естественную способность воды проводить электрический ток.

Разумеется, это не полноценный включатель, через который проходит напряжение 220 вольт. К двум контактным пластинам (см. иллюстрацию) подключается чувствительная схема, которая фиксирует даже небольшую силу тока. Датчик может быть отдельным (как на фотографии выше), или встроенным в общий корпус. Такое решение применяется на мобильных автономных датчиках, работающих от батарейки или аккумулятора.

Если у вас нет системы «умный дом», а вода подается без всяких электромагнитных клапанов, именно простейший датчик со звуковой сигнализацией можно использовать в качестве стартового варианта.

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.

Более сложная схема, с регулятором чувствительности

Себестоимость такой схемы тоже минимальная. Выполняется на транзисторе КТ972А.

Принцип работы аналогичен предыдущему варианту, с одним отличием. Сформированный сигнал о наличии протечки (после открытия эмиттерного перехода транзистора), вместо сигнального устройства (светодиод или звуковой элемент), подается на обмотку реле. Подойдет любое слаботочное устройство, типа РЭС 60. Главное, чтобы напряжение питания схемы соответствовало характеристикам реле. А уже с его контактов, информацию можно подавать на исполнительное устройство: система «умный дом», сигнализация, GSM передатчик (на мобильный телефон), аварийный электромагнитный клапан.

Дополнительное преимущество такого исполнения - возможность настройки чувствительности. С помощью переменного резистора регулируется ток перехода «коллектор-база». Вы можете настроить порог срабатывания от появления росы или конденсата, до полноценного погружения датчика (контактной пластины) в воду.

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.

Информация: Разумеется, можно своими руками изготовить и запорный клапан. Однако это сложное устройство лучше приобрести в готовом виде.

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

Важно! Блок питания должен быть с гальванической развязкой от 220 вольт, чтобы опасное напряжение не попало в лужу воды при протечке.

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.

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.

Справочная информация

Вне зависимости от того, приобретается система защиты от протечек в магазине, или изготавливается своими руками, надо знать единые стандарты ее работы.

Классификация устройств

• По количеству вторичных защитных устройств на объекте (запорных аварийных кранов с электромагнитным приводом). Датчики протечки не должны перекрывать все водоснабжение, если запорные системы разнесены по потребителям. Локализуется только линия, на которой обнаружена протечка.
• По способу подачи информации об аварии водопровода (системы отопления). Местная сигнализация предполагает нахождение людей на объекте. Дистанционно передаваемая информация организуется с учетом оперативного прибытия владельца или ремонтной группы. В противном случае, она бесполезна.
• Способ оповещения: локальная звуковая или световая сигнализация (на каждом датчике), или вывод информации на единый пульт.
• Защита от ложных срабатываний. Как правило, точно настраиваемые датчики работают эффективнее.
• Механическая или электрическая защита. Пример механики - системы «Аква стоп» на подающих шлангах стиральных машин. Сигнализация на таких устройствах отсутствует, сфера применения ограничена. Самостоятельное изготовление невозможно.

Вывод

Затратив немного времени, и минимум средств, вы сможете обезопасить себя от серьезных финансовых проблем, связанных с потопом в квартире.

Видео по теме

Наверное каждый сталкивался с протечкой воды будь то отопление или водоснабжение и хотел бы избежать повторения такой ситуации.

Сделать может каждый начинающий радиолюбитель. Самодельный датчик протекания воды поможет вовремя оповестить хозяев о возникшей ситуации и будет полезен в каждом доме.

Инструмент и материалы необходимые для изготовления датчика:

• паяльник
• припой
• текстолит
• бокорезы (кусачки)
• провод (многожильный и одножильный)
• радио компоненты (микросхема LM7555, светодиод, 6 резисторов, 2 конденсатора 1 транзистор, бузер с генератором)

Принципиальная схема самодельного датчика протечки воды

Принципиальная схема самодельного датчика протечки воды (датчика затопления) размещена на рисунке №1. На рисунке 2 варианта схемы:

• со звуковой и световой индикацией
• со световой индикацией (для применения в составе охранного комплекса)

В основе лежит микросхема таймер LM7555 это мало потребляющий аналог всем известной микросхемы LM555. Как видите в схеме датчика всего десяток не дефицитных копеечных радио компонентов Суммарная стоимость этого весьма не превышает 0,5 доллара.

Принцип действия датчика затопления

Датчик имеет 2 контакта для анализа влажности поверхности, которые касаются непосредственно пола. Контакты лучше выполнить из нержавейки, либо сделать из меди, а после залудить оловом. То есть, контакты не должны быть сильно подвержены окислению.

Эти контакты подключены к + питания и ко входу встроенного в микросхему компаратора. Как только контакты погружаются в воду, от плюсового контакта через резистор и «сопротивление воды» начинает течь ток ко входу компаратора, напряжение на 2-й ножке микросхемы начинает расти до порога переключения. В результате чего на 3-й ножке микросхемы напряжение падает (появляется логический ноль) при этом открывается транзистор Т1 и через него начинает течь ток в нагрузку, в частности засвечивается светодиод, на коллекторе Т1 появляется логическая единица.

Способы сигнализации затопления и варианты применения датчика.

Рассматриваемый в этой статье датчик протечки может применяться автономно, либо как составной элемент охранной системы. Если датчик применяется автономно, в качестве вида оповещения о сработке можно рассматривать установку в каждый датчик звуковой пищалки — «бузера» со встроенным генератором. Прогнозируемое время работы от 3 качественных щелочных батареек типоразмера АА (расчетная емкость 2500 мАч) составляет 2500/0,4мА=6250 часов 6250/24=260 дней. Можно так же применить 3-4 Ni-Mh аккумулятора с малым током саморазряда.

Если рассматривать датчик как элемент полнофункциональной охранной системы, логично будет соединить все датчики в параллельную цепь при помощи сигнализационного кабеля и сделать звуковое оповещение только на центральном блоке сигнализации. При этом оставить световую индикацию сработки на каждом датчике для возможности контроля их работоспособности. Каждый раз делая влажную уборку в помещении вы сможете убедиться в том, что датчик находится в работоспособном состоянии и сторожит ваш покой:)

Корпус и печатная плата датчика протечки

Вы можете скачать печатную плату датчика затопления в формате sprint layout 6, эскиз печатной смотрите на рисунке, ссылку на файл с печатной платой, а так же ссылку на программу найдете в конце статьи.


Габариты печатной платы 22х12(мм), что позволяет разместить наш датчик в корпусе стандартного электромагнитного дачика открытия двери, или любой имеющейся коробочке подходящей по размерам. Пример монтажа датчика затопления в корпусе дверного датчика вы можете увидеть на фото.


В качестве сенсора (контактов обнаруживающих воду) использована залуженная проволока диаметром 1 (мм) которая припаяна к полоскам текстолита закрепленных внутри корпуса при помощи супер клея.

После сборки и проверки работоспособности, корпус датчика необходимо герметизировать при помощи обычного силиконового герметика

Где устанавливать датчики протечки воды?

Датчик затопления устанавливают в местах наиболее вероятного появления протечек:

• под радиаторами (батареями) отопления
• под стиральными и посудомоечными машинами
• в местах установки хомутов и кранов
• в местах где водоснабжение ведется шлангами например подводы к бойлеру, подвод воды к смесителю на кухне, подвод к бачку унитаза т.п.

Как видите сделать датчик протечки воды своими руками вовсе не сложно. Вопросы и отзывы по работе датчика оставляйте в комментариях. Если у вас есть другие схемы датчиков протечки, или же просто интересные и полезные для хозяйства схемы и — присылайте на наш почтовый ящик samodelkainfo(собачка)yandex.ru