Как своими руками сделать датчик протечки воды для дома

Поломка сантехнического оборудования является одной из наиболее распространенных причин протечек. Согласитесь, быть виновником потопа и его жертвой одновременно неприятно, да и накладно с финансовой стороны.

Вовремя смонтированная система «анти-потоп» поможет избежать катастрофы даже в случае повреждения труб и нарушения целостности водяного контура. Перед тем, как установить датчик протечки воды своими руками, необходимо разобраться в устройстве механизма и в особенностях работы разных моделей.

Мы расскажем о конструктивных особенностях и принципе действия прибора. Объясним порядок сборки защитной системы и подключения контроллера. Наглядные фото-инструкции, тематические видео-ролики помогут выбрать прибор и выполнить его установку самостоятельно.

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.

Классификация датчиков по характеру работы

Различают устройства разными способами, один из них — это возможности и поведение гаджета в критической ситуации.

1. В корпусе устройства сконцентрированы все функциональные возможности, обеспечивающие его автономную работу. Оповещение о протечке обозначается звуковым или световым сигналом. Существуют модели подающие сигнал о наличии отклонений в работе водопровода в виде SMS сообщения на телефон.
2. Информация о протечке через проводную систему посылается на пульт управления. Этот электронный прибор после получения оповещения, обрабатывает данные и дает команду на электромагнитный клапан, который может отключать подачу воды. По такому принципу работает система защиты от протечек воды аквасторож.
3. Беспроводная система защиты от протечек отличается от предыдущей тем, что датчики отправляют сигналы на пульт, используя радиосвязь.

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.

Что учитывать в датчике затопления

Стоит знать, важные аспекты по выбору датчика от протечки воды. В ходе выбора защитного устройства необходимо учесть его характеристики:

1. Способ и место крепления. Система должна размещаться там, где не будет ошибочных сигналов о появлении аварии при ненамеренном попадании воды на датчики либо при высоком показателе влажности в помещении.
2. Источник питания. Есть ли требования к прокладке системы при применении промышленного напряжения. Лучше покупать устройства, которые работают от батареек.
3. Порог чувствительности. Можно регулировать датчики на чувствительность или нет.
4. Производитель. Когда прибор покупается в магазине, то на него дается гарантия. В случае поломки предусмотрена техпомощь.
5. Время перекрытия крана. Чем оно ниже, тем меньше шансов подтопления.
6. Наличие аккумулятора. В случае установки проводного оснащения, следует предусматривать автономность работы системы при выключении электропитания.
7. Тип модели. Беспроводная система стоит больше.

Датчики воды обширно применяются в бытовой технике. При верном подключении прибор прослужит значительно дольше самодельной схемы. Регулятор затопления воды востребованы у населения, потому что невысокое качество соединений труб и дешевых китайских кранов, приводит к участившимся в последнее время авариям. Прибор при попадании на чувствительный датчик воды — вовремя поднимает тревогу.

Общие принципы размещения

С монтажом системы Аквасторож по силам справиться даже человеку без опыта. Понадобиться выполнить несколько довольно простых шагов:

1. Смонтировать электрокраны. Непосредственно в горячую и холодную трубы в месте за вводными вентилями. Нужно перекрыть вводные вентили, потом отсоединить от них водопроводную разводку, вставить электрокраны и вернуть недостающую часть разводки (технические подробности будут описаны далее).
2. Установить контроллер. Там, где сухо, и доступ не затруднен, например, в сантехническом шкафу или в коридоре. Влажность в помещении не должна превышать 70%. Контроллер легко крепится посредством специальной пластины и двух саморезов к любой поверхности с просверленными отверстиями.
3. Разместить и подключить к контроллеру датчики протечки. Установка проводных датчиков предполагает прокладку провода (для этого подойдут и швы в выложенной плитке), фиксацию донышка на полу с помощью винта либо двустороннего скотча, закрепление пластины на донышке, прикрепление декоративного колпачка. Беспроводные датчики не требуют ничего, кроме, разве что, закрепления двусторонним скотчем.
4. Подключить остальные компоненты к контроллеру. Сначала электрокраны, затем батарейный блок.

Правила проведения монтажа системы против потопа

Могут отличаться при использовании различных типов датчиков – например, проводных и беспроводных. Однако основные правила неизменны – тщательная разметка точек, последовательность процессов обустройства, подключение для проверки после сборки.

Врезка шарового крана

После того, как перекрыта вода и снят счетчик воды, водопровод перерезается рядом с перекрытым вентилем. Это самый сложный этап процесса монтажа, который требует специальных инструментов и крепежа. Крепежные детали и инструменты зависят от диаметра труб и материала их изготовления – могут потребоваться контргайки или разъемные муфты.

Лучшие места для установка датчиков протечки воды

Хозяин квартиры наверняка уже знает, где в системе коммуникаций наиболее вероятна аварийная ситуация. Места протечки не меняются, даже если установлена новая сантехника. Если это новое помещение, то оптимальным местом будет переход между трубами или в нижней точке помещения, где пол под уклоном.

Правила монтажа контроллера

К устройству обязательно подводят ноль и фазу, а чтобы не перепутать, к каким клеммам присоединяют провода, лучше использовать инструкцию по применению от производителя, или пронумеровать их для удобства работника.

Проверка работы системы

После того, как на модуле управления загорится зеленый сигнал, пластину датчика смачивают жидкостью из крана. При правильном подключении всех составляющих датчика, раздается тревожный сигнал, загорается красная лампочка и прекратится подача воды. Вернуть прибор в режим ожидания можно удалив воды с пластины и перезагрузив устройство.

Состав и схема устройства типовой защиты

Стандартная комплектация включает в себя:

1. Краны шарового типа с электроприводом, при помощи которых и реализуется функция блокировки потока воды в трубах. Задвижка прерывает подачу и сообщает о произошедшей аварии. Из минусов клинового способа перекрытия воды — необходимость установки крана на каждый трубопровод, а их диаметр может отличаться. Так, установка Нептун от протечек имеет размер клапанов от 1 до ½, Подробнее о доступных габаритах нужно уточнять в инструкции к конкретному устройству.
2. Контроллер для управления. Отсюда поступает сигнал в краны для перекрытия воды, после чего отправляется уведомление владельцам санузла. Блок может подсоединяться к датчику проводным или беспроводным методом. Панель дает основную информацию о состоянии кранов и уровне заряда.
3. Датчик. Бывает автономным или подключаемым к сети электроэнергии. Местом установки выбирается точка с риском утечки.

В качестве дополнения могут прилагаться передатчики для управления устройством на расстоянии через Wi-Fi или с возможностью оповещения о состоянии водопровода по СМС. Количество дополнительных функций напрямую влияет на стоимость защиты. Богатые комплектации встречаются у моделей с ценой выше среднего уровня.

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.

Как сделать датчик протечки воды своими руками

Принцип сборки будет отличаться, в зависимости от запланированной к установке модели. В любом случае – это сигнализация, которая работает по одному из трех принципов- проводному, беспроводному или более сложному, с регулированием чувствительности.

Проводной самодельный датчик

Можно сделать с использованием простой электрической схемы и сигнального провода, подключённого к блоку управления. Схема работает на замыкании контакта водой.

Беспроводной самодельный датчик простейшей конструкции

Беспроводной работает по тому же принципу, только подачу сигнала обеспечивает энергия, поступающая не по кабелю, а от автономного резервуара.

Более сложная схема с регулятором чувствительности

Может включать в себя несколько датчиков и используется при необходимости контроля более значительной площади. В любом случае, составные элементы конструкции можно приобрести по отдельности в радиомагазине, а схема может быть составлена самостоятельно или подсмотрена у специалистов.

Самодельные сигнализации

Всегда обходятся не в пример дешевле изделий заводского изготовления, не обязательно делать работающие на электричестве – для отдельных надобностей можно применить поплавковые, применить чужие самодельные наработки.

Принцип работы устройства

За основу для анализа наличия протечек принимаются различные физические свойства воды.

Датчики, измеряющие электропроводимость между контактами наиболее часто используются для контроля наличия протечек. Такая схема, собранная самостоятельно, часто заменяет собой промышленный образец. Сами контакты обычно изготавливаются из покрытой фольгой платы, между которыми прорезается изолирующая дорожка.

Также рекомендуем узнать про кран с датчиком включения воды, как он устроен, работает и функционирует.

Разновидности измерителей уровня воды

Проводные модификации требует прокладки проводов от измерителя к контрольному блоку. Преимущества датчиков затопления:

• отсутствие лишних затрат на сборку датчика;
• не нужно применять вспомогательные источники питания.

Из числа минусов можно выделить наличие проводов. Их нужно прятать. Лучше спрятать провода в пол, чтобы постоянно их не задевать. Управляющее устройство можно приклеить на стену.

Многие опасаются применять самодельные датчики, чтобы перестраховаться от возможного появления короткого замыкания либо еще хуже — пожара. Поэтому выбирают вариант дороже и покупают готовые контроллеры от производителей.

Беспроводные модели не требуют прокладки проводов от восприимчивого компонента до центрального блока. Регулятор затопления можно устанавливать в любое место, главное, чтобы в радиусе воздействия беспроводного передатчика сигналов (300 м.). Из числа минусов: высокая цена, потребность в проверке батареек и их смене (периодичность — 1-2 года).

Есть модели датчиков, которые могут подсоединиться к основной охранной системе.

Регулятор затекания воды почти не потребляют электрическую энергию для предоставления своей трудоспособности. Рабочее напряжение приборов не превосходит 9В. Поэтому опасность удара током исключена.

Регулятор затопления воды своими руками: материалы и установка

Благодаря обычному приспособлению сконструировать проводной контроллер можно дома. Датчик воды состоит из обычных компонентов. Даже если какие-то материалы придется докупать, то все равно управляющее устройство своими руками будет дешевле сделать, чем купить.

Датчик, который вы сделаете в домашних условиях, служит лишь сигналом о появившейся проблеме. Остановить воду прибор не сможет.

Основные материалы:

• Батарейка 3 В (прибор CR1632).
• Транзистор BC816.
• Резистор на 1-2 МОм.
• Пьезоизлучатель в наборе с генератором.
• Обычная бутылка из пластика.

Пошаговый процесс установки регулятора затопления:

1. Первое, что нужно сделать — изучить схему конструкции.
2. Далее резистор припаять к пьезоизлучателю.
3. Потом подключить транзистор.
4. Схема объединяется с батарейками с помощью синей изоленты.
5. Затем приступаем к выполнению корпуса. Берем большую бутылку, с которой срезаем горлышко. Низ исполняется с одной из сторон бутыли, которую фиксируют клеем. Делаем два отверстия, чтобы вставить корпус. В крышке нужно сделать дыры для пьезы. Накрутить крышку на горлышко.
6. Теперь можно контролировать работу конструкции.

Беспроводной контроллер протечки воды WD-102

Регулятор назначен для установления затопления воды либо другой электропроводящей химически неактивной жидкости.

Аппарат представляет собой две части. Непосредственно пластинка, что считается чувствительным компонентом и блок управления, что в случае тревоги посылает беспроводный сигнал на GSM централь. Одной батарейки будет достаточно для питания датчика. Длительность постоянной работы может быть до года и больше. Маркировка батарейки вида 23А.

Внутри устройства антенна для передачи сигнала на дистанцию до 100 метров прямой видимости. Этот прибор способен передавать сигнал, в том числе и через стены. То есть центральный блок может пребывать в соседней комнате. Внутри устройства находится несколько перемычек, так называемых черных джамперов. При их помощи набирается код сигнализации, когда он есть на задней панели.

Тогда код набирается перемычками. Они черного окраса. Идут в наборе с датчиком. Если же кода на задней панели отсутствует, тогда необходимо установить хотя бы одну перемычку в таком порядке как тут. Перемычка может быть находится в любом месте, однако одну нужно поставить. Необходимость перемычки в том, что у датчика должен быть код.

Если перемычку не установить, тогда прибор не сумеет привязаться к основному блоку GSM сигнализации.

Важным элементом управляющего устройства является чувствительная пластинка, что должна размещаться на полу или любой иной поверхности, где необходимо контролировать утечку воды. Чувствительный компонент может быть закреплен при помощи пластинки двустороннего скотча. Укрепляется пластинка чувствительным компонентом к низу, а сверху можно прикрепить пластиной двустороннего скотча.

Чувствительный компонент будет закреплен, когда вы на него случайно наступите. Непосредственно блок управления укрепляется также двусторонним скотчем на стене или любой иной поверхности недосягаемой для воды. С водой контактирует исключительно чувствительная пластинка.

Датчик затопления может применяться для контроля уровней разных емкостей: аквариумов, бочек и уведомление об их переполнении.

На необходимой высоте устанавливается чувствительная пластина и при переполнении контакт замыкается и датчик отправляет сигнал тревоги красным цветом.

Изготовление

Основание — деревянный брусок (длина-360мм, ширина-50мм, высота-25-30мм), один короткий торец имеет угол 93 градуса. На основании размещены детали №3,4,5,тросик, пружина.

Датчик (чувствительный элемент) — это вырезанная из ученической тетрадки полоска бумаги, прикреплённая к низу основания несколькими кнопками. При изготовлении детали №3 использовался дубовый брусок 150х20х50мм. Вокруг него делались все изгибы, а потом брусок вынимался и делались вырезы болгаркой для крепления тросика.

Детали 3 и 4 должны быть изготовлены из нержавейки (как минимум, из нержавейки должна быть заштрихованная область этих деталей)

Для лучшего соскальзывания детали №4. Деталь 3 лучше сначала попробовать изготовить из картона. Места изгибов показаны красными линиями. При изготовлении детали №1 возникает проблема — расширенное отверстие диаметром 6 мм.

Решил её следующим образом — высверлил одно отверстие, с внутренней стороны всунул в него винт шестёрку. Винт должен полностью закрыть отверстие. После этого высверливается второе отверстие (сверлится винт и деталь одновременно). Испорченный винт выбрасывается, заусеницы подчищаются надфилем.

Детали 4, 4а, 4б, пружина скручиваются вместе одним винтом снизу (предварительно в пазы деталей 4а и 4б продевается тросик).

Регулировка самодельной системы для защиты от протечек воды

При изготовлении и регулировке системы желательно использовать приспособление -кусок трубы более 20 см длиной с резьбой с накрученным на нее шаровым краном. На этом приспособлении вы сможете проверить работу всего механизма не у себя дома, а в гараже, мастерской или показать работу системы своим знакомым. Приспособление также пригодится при высверливании отверстий для соединения деталей №2 и 2а. Для этого нужно зажать в тиски эти детали с предварительно вставленной между ними трубой приспособления. Ручка шарового крана (деталь №1 и №1а)должна быть в закрытом положении, а прорези для тросика в ручке и деталь №2 должны совпадать. После этого сверлятся отверстия одновременно в деталях №2 и №2а. В детали №5 два отверстия: первое — для пальца (когда натягиваем пружину), второе- для зацепа. Деталью №5 можно регулировать натяжение пружины ,покручивая ею по виткам. Основание (деревянный брусок 360 х 50 х 25) можно изготовить большей длины, а после регулировки лишнюю часть бруска отрезать. Длина моего основания подобрана под определённую пружину. В растянутом состоянии усилие пружины около 10 килограммов, в конце срабатывания 4,5 кг. Главное условие: на бумажную ленту должно действовать постоянное усилие от 1 до 1,5 килограммов (для изменения этого усилия нужно уменьшить или увеличить угол ). Для измерения можно использовать бытовые пружинные весы. Пружину покупал в хозяйственном магазине (дверная пружина), разрезал на три части. Нержавейку взял от старой стиральной машины «Рига». Тросики купил в магазине «мото-вело», лишнюю часть оплётки убрал на наждаке, смазал смазкой для бытовых нужд. Трубу с резьбой (для приспособления) купил на рынке. Короткий торец бруска должен иметь угол 93 градуса, такой же угол должен быть и у деталей 3 и 4 в месте их общего соприкосновения. Испытания проводил во влажном помещении (ванной комнате), через год попробовал намочить бумажную ленту — всё сработало (шаровой кран был перекрыт автоматически).

Как и из чего сделать корпус для сигнализатора

Корпус для сигнализатора должен быть таким же миниатюрным. Самый подходящий по размерам вариант – крышка от литровой банки из-под молока или от упаковки с мыльными пузырями.

Несомненным недостатком устройства является тот факт, что сигнализатор поможет только в том случае, если вы находитесь дома. В ваше отсутствие пищалка не поможет. Тут нужны другие средства контроля, которые способны передать сигнал опасности дистанционно. Это будет уже не так дёшево, но не менее эффективно. Система «умный дом» поможет вам контролировать всё, что происходит на вашей территории, даже если вы в отъезде. Вот пример такой системы:

Watch this video on YouTube

Подумайте над тем, насколько вы упростите себе жизнь с подобными устройствами. Немного труда, и вы обезопасите себя от неприятных неожиданностей. А вы что думаете по этому поводу? Используете ли вы какие-то приспособления для избегания протечек? Поделитесь своим опытом с нашими читателями в комментариях!

Датчик протечки воды на микросхеме К561ЛН2

Он работает по схеме, подобной предыдущей, тоже обладает высокой чувствительностью и надежностью.

Состав деталей

Кроме датчика влажности и микросхемы К561ЛН2 потребуется:

• биполярный транзистор VT1 серии КТ3107Д;
• резисторы на 3 Мом и 30 К три штуки, 430 К — два, 430 К и 57К — по одному;
• полярный конденсатор на 100 микрофарад для работы под напряжением до 16 вольт;
• конденсатор на 0,01 мк — два и 0,1 мк— тоже два;
• генератор звуковых волн ЗП-22;
• источник питания на 6÷9 вольт.

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.

Обзор и сравнение популярных устройств защиты от затопления

«Стоп потоп Радуга»

Прекрасная отечественная разработка с электронным блоком управления, датчиками и электроприводной запорной арматурой.

Аквасторож (аквастоп)

Считается безаналоговым защитным устройством, срабатывающим при срыве наливного шланга. Его установка не помешает работе стиральной машинки, но позволит избежать серьезных неприятностей при поломке. Позиционируется производителем, как три абсолютно: надежно, автономно и безопасно.

Датчик протечки воды на транзисторе 2N5551

Это наиболее простая, но вполне надежная схема, которую может собрать даже начинающий радиолюбитель.

Состав деталей

Кроме датчика влажности для работы электрической схемы потребуется:

• биполярный NPN транзистор 2N5551 или один из его аналогов: ВС517, ВС618, ВС 879, 2SD1207, 2SD1853, 2SD2088;
• светодиод VD1;
• элемент питания на 3 вольта, например, плоская литиевая батарейка;
• трехвольтовый пьезоизлучатель;
• соединительные провода.

Все эти детали помещаются в небольшую пластиковую коробочку, служащую корпусом и соединяются пайкой обычным паяльником навесным монтажом.

Принцип работы электрической схемы

Алгоритм срабатывания датчика протечки довольно прост. В сухом положении контактных площадок транзистор VT1 закрыт и через его полупроводниковый переход коллектор-эмиттер ток не проходит.

При появлении воды в датчике влажности между электродами возникает замыкание, положительный потенциал элемента питания поступает на базу транзистора и открывает переход от коллектора к эмиттеру.

Через пьезоизлучатель и параллельно подключенный светодиод начинает протекать ток. Включается звуковой и световой сигнал, оповещающие жильцов о повышенной влажности.

Сборку и работу подобной схемы на базе транзистора BC517 можно посмотреть в коротком видеоролике владельца “Руки из плеч”.

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 воды на микросхеме К561ЛА7

Он работает по более сложной, но вполне доступной схеме, обладающей более высокой надежностью и чувствительностью.

Состав деталей

Кроме датчика влажности и микросхемы К561ЛА7 для сборки потребуется:

• биполярный транзистор VT1 серии КТ315Г;
• резисторы на 1 Мом,100 Ом и килооомные: 1,5 К, 10 К, 300 К;
• два полярных конденсатора на 2,2 и 47 микрофарад для работы под напряжением до 16 вольт;
• конденсатор на 200 пикофарад;
• светодиод;
• генератор звуковых волн ЗП-1;
• переключатель SA-1;
• источник питания.

Аналогами К561ЛА7 являются К176ЛА7, 564ЛА7, 164ЛА6, HFF4011BP, HCF4011BE, СD4011A, СD4011. Схема не критична к уровню питающего напряжения и надежно работает при его пределах от 5 до 15 вольт.

Принцип работы электрической схемы

Когда на сухие контакты датчика влажности поступает напряжение от источника питания, то светодиод не горит, а звуковой генератор не вырабатывает сигналы: транзисторный переход эмиттер-коллектор находится в закрытом состоянии.

При появлении тока через датчик влажности сквозь ключи микросхемы потечет ток на базу транзистора, и он откроется. Загорится светодиод и сработает звуковая сигнализация.

Когда схема питается от сети, а не от автономного источника, то переключатель SA1 лучше перевести в нижнее положение. В этом случае светодиод станет сразу светиться, указывая на готовность датчика протечки к срабатыванию, а погаснет он при открытии транзистора.

Изменением емкости конденсатора С2 регулируют тональность звукового генератора.

Потребление тока электрической схемой составляет:

• примерно 1 мКа в режиме ожидания;
• 25 мА при срабатывании.

Какой датчик лучше выбрать для контроля утечки воды

Советы специалистов в этом случае можно встретить самые разные, но уделить внимание следует каждому из элементов схемы. Контроллер лучше выбрать работающий автономно и как следует защищенный от внешних воздействий, с минимальным сроком реагирования на опасность. Есть такие устройства, которые способны работать с разными составляющими системы и при этом иметь резервное питание. Как совместить такие рекомендации с простотой и удобством, необходимым при установке прибора своими руками – нужно подумать. Не покупать первый попавшийся, а хорошо взвесить все параметры. К кранам требования похожие – компактные, простые в обустройстве на нужном месте, с подходящим сечением провода и нужной длиной. Датчик – работающий от батареек или получающий энергию от контроллера. Чаще советуют покупать беспроводной датчик утечки воды – даже дилетанту под силу установить его в требуемом месте, чего не скажешь о датчиках с проводами.

Правила эксплуатации

Почти все модели шаровых кранов с электроприводом оснащены ручным переключателем. Это — аварийное приспособление, которое следует использовать только тогда, когда электричество отключено, иначе можно запросто повредить электропривод.

Важно: Во-первых, влага, во-вторых, использование моющих средств способствуют окислению контактов датчика протечки. Чем защищеннее контакты, тем долговечнее сам датчик и вся система, контролирующая утечку воды. В некоторых наборах контакты специально для предотвращения окисления покрыты позолотой

В некоторых наборах контакты специально для предотвращения окисления покрыты позолотой.

Эксплуатацию электрокрана можно упростить путем вывода кнопки перекрытия, к примеру, в тамбур. Таким образом становится возможным перекрыть поток воды, если хозяева не дома, и им не будут страшны никакие проблемы с водоснабжением в периоды длительного отсутствия.

Виды датчиков их устройство и принцип работы

Вода – важнейший элемент жизнеобеспечения человека. Неудивительно, что предохраняющих и защитных систем разработано множество, и принципы использовались вариабельные. Даже для того, чтобы использовать в быту или на производстве, тоже есть отдельные модели. Различают также способы получения энергии – блоки питания, аккумуляторы, батарейки, формы и виды конструкций, место подключения, количество типовых элементов и прочее.

Поплавковые устройства контроля уровня жидкости в резервуарах

Не особенно надежны в условиях квартиры. Их гораздо чаще используют в морском деле, на яхтах или речном флоте, хотя есть мнение, что это дешёвый и надежный способ сигнализации в местах, где постоянно добавляется вода из системы центрального водоснабжения. Однако они контролируют только верхний уровень жидкости, поэтому в быту обычно используются в сливных бачках унитазов.

Ультразвуковой датчик утечки воды

Посылает звуковые волны определенной частоты и получает сигнал, отраженный от стенок емкости или контролируемую толщу жидкости. особенность работы – в постоянном сравнивании полученного значения с нормативным, если обнаружены расхождения, начинают работать другие приборы, обеспечивающие защиту и передающие сообщения.

Электродный датчик утечки воды

Популярность электродных приборов вполне объяснима – они работают на разнице электропроводности воды и воздуха. Достаточно поставить электроды на нужном расстоянии, чтобы получить гарантированный сигнал, если электрод попадает из воздуха в жидкость. Дальше все зависит от надежности системы оповещения.

Емкостной датчик контроля параметров жидкости

Для емкости может устанавливаться несколько вариабельных электродов, позволяющих контролировать уровень разных параметров. Такие датчики хороши, если нужно следить не только за протечкой, но и за несколькими режимами эксплуатации.

Радарные датчики контроля утечки воды

Принцип действия схож с ультразвуковыми. они также подают периодические сигналы с определенной периодичностью и анализируют отраженные колебания. Препятствий для установки подобных приборов не составляет даже агрессивные химические соединения, находящиеся в виде жидкости.

Датчик гидростатического действия

Часто применяются в промышленных масштабах, там, где нужен постоянный контроль за изменением уровня жидкости. С помощью таких датчиков можно автоматизировать подачу ингредиентов при синтезе химических веществ или приготовлении пищевых продуктов. Основой гидростатического датчика является элемент, чувствительный к изменению давления жидкости.

Некоторые особенности популярных систем

Чтобы каким-то образом выделить свою защиту от протечек воды, производителя стараются повысить надежность или придумать другие ходы. Систематизировать эти особенности не получается, но о них лучше знать при выборе.

Возможности одного блока

У разных производителей один блок управления может контролировать различное количество устройств. Так что это знать не повредит.

• Один контроллер Гидролок может обслуживать большое количество проводных или беспроводных датчиков (200 и 100 штук соответственно) и до 20 шаровых кранов. Это замечательно — в любой момент можно установить дополнительные датчики или поставить еще несколько кранов, но далеко не всегда такой запас мощностей востребован.
• Один контроллер Акасторож может обслуживать до 12 проводных датчиков. Для подключения беспроводных надо устанавливать дополнительный блок (рассчитан на 8 штук «Аквасторож Радио»). Для увеличения количества проводных — поставить еще один модуль. Такое модульное расширение более прагматично.
• У Нептуна есть блоки контроля разной мощности. Самые недорогие и простые рассчитаны на 2 или 4 крана, на 5 или 10 проводных датчиков. Но у них отсутствует проверка работоспособности кранов и нет резервного источника питания.

Как видите, подход у всех различный. И это — только лидеры. Есть еще более мелкие кампании и китайские фирмы (куда же без них), которые либо повторяют один из приведенных планов, либо комбинируют несколько.

Дополнительные функции

Дополнительные — далеко не всегда ненужные. Например, для тех кто часто находится на выезде возможность управлять кранами на расстоянии далеко не лишняя.

• У Гидролока и Акваторожа реализована возможность на удалении отключать воду. Для этого ставится специальная кнопка у входной двери. Выходите надолго — нажали, выключили воду. У Аквасторожа такая кнопка есть в двух вариантах: радио и проводная. У Гидролока — только проводная. Радио-кнопка Аквасторжа может использоваться для определения «видимости» места установки беспроводного датчика.
• Гидролок, Аквасторож и некоторые варианты Нептун могут посылать сигналы в службу диспетчеризации, охранно-пожарную сигнализацию, могут быть встроены в систему «умный дом».
• Гидролок и Аквасторож проверяют целостность проводки до кранов и их положение (некоторые системы, а не все). У Гидролока положение запорного шарика контролирует оптический датчик. То есть при проверке в кране нет напряжения. У Аквасторожа стоит контактная пара, то есть в момент проверки напряжение присутствует. Защита от протечек воды Нептун положение кранов отслеживает тоже при помощи контактной пары.

Гидролок может управляться при помощи GSM модуля — по СМС (команды на включение и отключение). Также в виде текстовых сообщений на телефон могут посылаться сигналы об авариях и «пропаданиях» датчиков, об обрыве кабелей к электрокранам и из неисправности.

Быть всегда в курсе состояния вашего дома — полезная опция

К вопросу о надежности: питание и другие моменты

Надежная работа складывается не только из надежности кранов и контроллеров. Многое зависит от питания, от того как долго каждый из блоков может работать в автономном режиме.

• У Аквасторожа и Гидролока есть резервные источники питания. Обе системы перекрывают воду перед полным разрядом резервного источника питания. У Нептуна есть батарейки только у двух последних моделей контроллеров и то краны при разряде не закрываются. У остальных — более ранних и менее дорогих моделей — питание 220 В и нет защиты.
• Беспроводные датчики Нептуна работают на частоте 433 кГц. Случается, что через перегородки блок управления их «не видит».
• Если сядут батарейки в беспроводном датчике «Гидролока», на контроллере загорается сигнализация, но краны не закрываются. Сигнал формируется за несколько недель до полного разряда батарейки, так что есть время ее поменять. В аналогичной ситуации Аквасторож перекрывает воду. Батарейка у Гидролока, кстати, припаяна. Так что поменять ее не так и просто.
• У Аквасторожа пожизненная гарантия на любые датчики.
• У Нептуна есть проводные датчики, устанавливаемые «заподлицо» с отделочным материалом.

Мы рассмотрели все особенности трех самый популярных производителей систем защиты от протечек воды. Если говорить коротко, самое плохое у Аквасторожа — пластиковый редуктор на приводе, у Гидролока — большая мощность системы и, соответственно, цена. Нептун — недорогие системы питаются от 220 В, не имеют резервного источника питания и проверки работоспособности кранов.

Естественно, существуют китайские системы защиты от протечек, но выбирать их следует с осторожностью. https://www.youtube.com/embed/EW3HuvRojwA

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.

Классификация систем защиты от протечек

Системы «антипротечка» классифицируют по следующим основным признакам:

1. По количеству кранов с электроприводом в комплекте.
2. По способу информирования о протечке.
3. По способу обмена информацией между датчиками и блоком управления.

Как правило, количество кранов с электроприводом в комплекте должно составлять не менее двух. Это связано с тем, что краны должны устанавливаться на стояках холодной и горячей воды. Количество кранов, в зависимости от выбранной системы, может быть увеличено.

Типы моделей по способу оповещения

Существуют следующие способы информирования о протечке:

• индикация на дисплее контроллера;
• индикация на дисплее, сопровождающаяся шумовыми сигналами;
• шумовая сигнализация, индикация и отправка сообщения.

Передача сообщений возможна, если система оснащена GSM-передатчиком. В этом случае происходит отправка SMS-сообщения на телефонный номер, который зашит в памяти устройства.

Ввод номера телефона производят с пульта управления. При подключении системы к интернету есть возможность рассылки сообщений посредством GPRS-соединения.

Магнитоконтактынй датчик оснащен функцией GSM-оповещения на 6 телефонных номеров. Благодаря этому все жители дома или квартиры будут практически одновременно уведомлены о протечке

Информация, отображающаяся на панели управления, зависит от модели. Чаще всего выводится информация о наличии протечек, состоянии датчиков, уровне заряда аккумуляторов и батарей.

Проводные и беспроводные датчики

Сигналы от датчиков утечки воды могут передаваться на контроллер, как по проводам, так и по радиоканалам. В связи с этим принято различать проводные и беспроводные системы, ориентированные на предотвращение потопа.

В проводных системах передачи информации на датчик подается напряжение до 5 В. В случае сухой поверхности, ток отсутствует из-за большого сопротивления между контактами. В результате воздействия влаги происходит снижение сопротивления и возрастание тока.

Для исключения ложных срабатываний нужно установить минимальный порог тока, при котором контроллер закроет электромагнитные клапаны.

Это связано с тем, что сопротивление между контактами снижается при образовании пара или разбрызгивании воды, но его величина остается достаточно высокой и не достигает минимальных значений, как в результате протечки.

Внутри каждого беспроводного датчика есть схема сравнения тока, которая срабатывает при достижении установленного значения. Специальный передатчик постоянно измеряет сопротивление контакта и при затоплении незамедлительно посылает радиосигнал тревоги на приемник. Приемник и передатчик настраивают на одну частоту.

Сигнал передатчика модулируется с тем, чтобы избежать ложных срабатываний из-за электромагнитных помех.

Каждый из производителей применяет собственные принципы модуляции. В связи с этим, беспроводные датчики контроля за протечкой воды не могут быть использованы в других системах контроля протечек.

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.

Типовая комплектация защитной системы

Наибольшую популярность в среде потребителей получили следующие системы сигнализации о протечках, работающие по одинаковому принципу:

• Нептун;
• Аквасторож;
• Gidrolock.

В представленных системах применяются шаровые краны с электромагнитным или электромеханическим клапаном диаметром ½, ¾, 1 дюйм. Устройства не только обеспечивают перекрытие крана, но и информируют о протечке.

Системы протечки воды могут быть интегрированы с системами «Умный дом».

В комплекс защиты от протечки входят:

1. Шаровые краны, оснащенные электроприводом. Они предназначены для полной или частичной блокировки контуров водоснабжения или отопления на случай протечки. Устройство монтируется непосредственно после вводных вентилей.
2. Контроллер, представляющий собой блок управления. Предназначен для выполнения всего одной операции – перекрытие крана с электроприводом после получения и обработки сигнала с одного из датчиков. Помимо этого контроллер отвечает за оповещение о протечке и питание датчиков. Контроллер может быть установлен в любом удобном, но при этом доступном месте.
3. Датчики протечки. При попадании влаги подают сигнал о протечке. Подключаются исключительно к безопасным источникам энергии. Устанавливаются датчики в местах, чаще всего угрожающих утечками: под душевыми кабинами и раковинами, за унитазами, возле стиральных машин, в местах подключения гибких шлангов и т.д.

Датчики могут быть автономными, как в системе Gidrolock, так и энергозависимыми, как в более дешевой защите «Нептун».

В автономных системах водоснабжения функцию крана с электроприводом может выполнять насос, который отключается после поступления сигнал с датчика о протечке. Но и в этом случае нежелательно пренебрегать установкой шарового крана, оснащенного электроприводом.

Даже если насос выключится, и прекратится подача воды из скважины или колодца, то при отсутствии запорного входного шарового крана не будет обеспечена полная защита системы от протечки.

Это связано с тем, что в неисправную систему может поступать вода из гидроаккумулятора. Поэтому установка «управляемого крана» считается необходимостью.