Реле протока воды для насоса: характеристики, принцип действия, установка

Обеспечение эффективной работы насосных установок – это залог бесперебойного функционирования обслуживаемых ими систем водоснабжения и отопления. Для решения такой важной задачи трубопроводы оснащаются дополнительными техническими устройствами, одним из которых является датчик протока воды (или датчик потока воды). Его использование позволяет контролировать сбои, которые могут периодически происходить в трубопроводных системах, и, соответственно, минимизировать риск выхода из строя насосного оборудования.

Лепестковые датчики протока нерегулируемые

Назначение и преимущества

При эксплуатации водопроводов бытового назначения нередки ситуации, когда насос включается в момент отсутствия жидкости в трубах. Такие ситуации, если они происходят часто и продолжаются в течение длительного времени, становятся причиной перегрева двигателя насоса и деформации его деталей, что в конечном итоге приводит к выходу из строя всего устройства. Вода, которую перекачивает насосное оборудование, одновременно выполняет смазывающую и охлаждающую функции, поэтому «сухой ход», как его еще называют, негативным образом сказывается на техническом состоянии как циркуляционных, так и погружных насосов.

Для того чтобы не допустить возникновения описанных ситуаций, как раз и используют датчик протока воды для насоса, работающий в автоматическом режиме. Датчики, контролирующие проток воды, успешно применяются для управления работой насосных станций, обслуживающих системы горячего и холодного водоснабжения, а также системы отопления.

Схема расположения датчика в системе водоснабжения

Рассматриваемое автоматическое устройство контролирует параметры потока воды, которая через него проходит, и в тех случаях, когда они отличаются от нормативных, автоматически включает или отключает насосное оборудование. Работая по данному принципу, датчик не только защищает насосное оборудование от «сухого хода», но и обеспечивает постоянство параметров потока воды.

Среди преимуществ эксплуатации насосного оборудования, на котором установлен датчик потока жидкости, можно назвать:

• снижение расхода электроэнергии и, соответственно, уменьшение затрат на ее оплату;
• минимизацию риска выхода из строя насосного оборудования;
• увеличение срока службы насосного оборудования.

Конструктивные особенности

Основные задачи, которые решают датчики контроля протока воды, устанавливаемые в трубопроводах бытового назначения, состоят в том, чтобы отключать насосное оборудование в тот момент, когда в системе нет жидкости или давление ее потока превышает нормативное значение, и снова включать его, когда давление падает. Эффективное решение этих важных задач обеспечивается конструкцией датчика, которую образуют следующие элементы:

• патрубок, через который в датчик поступает вода;
• мембрана, составляющая одну из стенок внутренней камеры датчика;
• герконовый выключатель, обеспечивающий смыкание и размыкание цепи электропитания насоса;
• две пружины разного диаметра (степенью их сжатия регулируется давление потока жидкости, при котором реле протока воды для насоса будет срабатывать).

Основные компоненты промышленного датчика потока

Работает устройство вышеописанной конструкции следующим образом:

• Поступая во внутреннюю камеру датчика, поток воды оказывает давление на мембрану, смещая ее.
• Магнитный элемент, зафиксированный с обратной стороны мембраны, при ее смещении приближается к герконовому переключателю, что приводит к замыканию его контактов и включению насоса.
• Если давление потока воды, проходящей через датчик, падает, то мембрана возвращается в свое исходное положение, магнит отдаляется от переключателя, его контакты размыкаются, соответственно, насосная установка отключается.

Принцип работы датчика протока, построенного на основе постоянного магнита и геркона

В трубопроводные системы различного назначения датчики, контролирующие проток воды, устанавливаются достаточно просто. Главное – правильно подобрать такое устройство, обращая внимание на его рабочие параметры и характеристики насосного оборудования.

Основные характеристики

При выборе датчиков протока воды для оснащения трубопроводной системы надо учитывать следующие их параметры:

• материал изготовления корпуса и внутренних элементов;
• рабочее давление, на которое рассчитан датчик;
• диапазон температур жидкости, для контроля потока которой будет использоваться устройство;
• класс защиты и требования к условиям эксплуатации;
• диаметр посадочных отверстий и параметры резьбы в них.

Каждый из вышеперечисленных параметров оказывает влияние на эксплуатационные особенности датчиков протока воды, поэтому стоит рассмотреть их более подробно.

От того, из какого материала изготовлен корпус датчика и его внутренние детали, зависят надежность такого устройства, его способность переносить возникающие в процессе работы нагрузки, а также его долговечность. Выбирая датчик протока жидкости, лучше отдавать предпочтение моделям, для изготовления которых были использованы различные металлы – нержавеющая сталь, латунь или алюминий. В процессе эксплуатации как корпус датчика протока, так и его внутренние элементы испытывают значительное давление со стороны проходящей через него жидкости. Выдерживать такую нагрузку длительное время в состоянии только прочные материалы. Кроме того, в трубопроводах нередки такие явления, как гидравлические удары, последствия которых могут быстро вывести датчик из строя, если для его изготовления были использованы несоответствующие материалы.

Датчик потока с латунным корпусом

Значение рабочего давления, при котором может функционировать датчик протока жидкости, коррелирует с мощностью используемого насоса, поэтому на данный параметр следует обращать особое внимание. Кроме того, от данного параметра зависит и то, какими характеристиками будет обладать поток жидкости, транспортируемой по трубопроводу. Те модели датчиков протока воды, в конструкции которых предусмотрены две пружины, могут управлять работой насоса по нижнему и по верхнему уровням давления. Устройствам именно данного типа лучше отдавать предпочтение.

Температура жидкости, на которую рассчитан датчик, оказывает непосредственное влияние на то, в системах какого назначения он может быть использован. Естественно, выбирая такой датчик для оснащения системы отопления или горячего водоснабжения, следует обращать внимание только на те модели, которые могут работать с водой, нагретой до высокой температуры. Для трубопроводов, по которым транспортируется холодная вода, используют датчики протока, рассчитанные на работу с жидкостями, имеющими температуру 60–80°.

Повышающий насос с датчиком потока

Уровень влажности и температурный режим окружающей среды, при которых может эксплуатироваться датчик протока жидкости, также являются немаловажными параметрами. Класс защиты такого устройства указывает на то, какие нагрузки оно в состоянии выдержать, работая в паре с насосным оборудованием.

Датчики, контролирующие проток воды, как правило, выбирают для уже готовых трубопроводных систем или для тех, проект которых уже разработан. Именно поэтому следует обращать внимание на размеры посадочных отверстий: они должны полностью соответствовать размерам элементов трубопровода, на которых датчик планируется установить.

Подключение и регулировка датчика

Эффективность работы датчика, контролирующего проток воды и управляющего работой насосного оборудования, во многом зависит от правильности установки этого устройства. Следует иметь в виду, что монтироваться такой датчик вне зависимости от типа и назначения трубопровода может только на горизонтальных участках. При этом надо контролировать, чтобы мембрана датчика располагалась строго в вертикальном положении.

При установке датчика протока жидкости его при помощи резьбовой муфты соединяют со сливной частью трубопровода. При этом расстояние, на котором такое устройство должно располагаться от самой трубы, не может быть меньше 55 мм.

Схема установки датчика протока

На корпусе заводских датчиков протока воды обязательно имеется стрелка, которая указывает, в каком направлении через них должна двигаться жидкость. Устанавливая датчик на трубопровод, необходимо следить за тем, чтобы эта стрелка совпадала с направлением движения воды. В том случае, если датчик устанавливается в систему, по которой транспортируется сильно загрязненная жидкость, для корректной работы такого устройства перед ним обязательно следует разместить фильтры.

Электрическая схема подключения

Несмотря на то, что датчики протока жидкости поставляются с заводов-производителей с уже отрегулированными параметрами, самостоятельную регулировку периодически приходится выполнять. Для этого в конструкции датчиков предусмотрены специальные болты. При помощи последних увеличивают или уменьшают степень сжатия пружин, выставляя тот уровень давления, при котором данное устройство будет срабатывать.

Органы регулировки датчика протока лепесткового типа

Итак, чтобы отрегулировать датчик протока воды своими руками, необходимо выполнить следующие действия:

• слить воду из трубопроводной системы и убедиться, что давление приняло нулевое значение;
• включив насос, начать наполнять систему водой;
• при отключении насоса, которое произойдет по сигналу датчика, зафиксировать значение давления жидкости;
• снова сливая жидкость из системы, зафиксировать значение давления ее потока, при котором произойдет включение насоса;
• сняв крышку датчика и используя специальный болт, отрегулировать степень сжатия пружины большого диаметра (так вы выставите уровень минимального давления, при котором устройство будет срабатывать и насос включаться; следует иметь в виду, что сжатие такой пружины увеличивает уровень давления, а ослабление снижает);
• снова наполнив систему водой и начав сливать ее, проверить, правильно ли отрегулирован датчик и выключает ли он насос при требуемом уровне давления (если устройство отрегулировано неправильно, всю вышеописанную процедуру следует повторить);
• путем изменения степени сжатия пружины небольшого диаметра выставить уровень максимального давления, при котором насос будет отключаться (разница между порогами срабатывания датчика увеличивается при сжатии такой пружины и уменьшается при ее ослаблении);
• после регулировки степени сжатия пружины небольшого диаметра проверить правильность выполнения этой процедуры, начав заполнять систему водой и зафиксировав значение давления, при котором насос отключится (в случае, если такая регулировка выполнена неверно, ее также следует повторить до достижения желаемого результата).

Для того чтобы трубопроводная система функционировала в штатном режиме, специалисты рекомендуют хотя бы раз в год осуществлять проверку датчиков протока воды и в случае необходимости выполнять регулировку их рабочих параметров.

Датчики протока воды для газовых котлов и насосов

Работа современных бытовых и промышленных приборов во многом зависит от правильной и бесперебойной работы электронных устройств. Во многом такое положение дел устраивает, однако, как только происходит сбой, нормальный ритм жизни превращается в сплошную нервотрепку. А ведь в принципе ничего страшного не происходит просто один из компонентов выходит из строя.

Именно к таким компонентам современных бытовых приборов и относится датчик протока воды. Нехитрое устройство, которым снабжены газовые водогрейные котлы, системы автономного водоснабжения, системы полива, насосы скважин.

Как и у всех электронных компонентов, у датчика протока води тоже существуют принципы, по которым он работает. В принципе здесь все просто, весь смысл его работы заключается в том, чтобы сигнализировать о том, есть ли движение воды или нет. Датчик устанавливается, к примеру, в трубу. При закрытом кране, движения воды нет, а как только кран открывается, начинается движение воды и срабатывает датчик, контакты замыкаются и сигнал уходит на плату управления.

Области применения

В бытовых условиях датчики протока воды нашли своё применение в основном в приборах, где требуется постоянный контроль за системами жизнеобеспечения дома и соблюдением определённого режима их функционирования. Контролируя подачу воды, датчики движения позволяют существенно снизить затраты на содержание жилища, делают жизнь намного комфортнее и безопаснее.

Для газового котла

Основным местом применения датчика протока воды в современных домах стали газовые котлы. Оснащенные такими датчиками современные газовые котлы совмещают в себе функции водогрейного аппарата и котла обогрева.

Датчик протока воды установленный на трубопроводе подачи водопроводной воды реагирует на начало движения воды при открытии крана горячей воды.

Датчик посылает сигнал на плату управления котла, и электроника выключает циркуляционный насос отопления, гасит газовые форсунки отопления, перекрывает клапан циркуляции воды в системе отопления. А дальше плата включает форсунки подогрева проточной воды и в теплообменнике начинается процесс подогрева воды. При закрытии крана, датчик фиксирует остановку движения воды, о чем сигнализирует на плату управления.

Для насоса

Многие современные домовладения оснащаются системами автономного водоснабжения. Подобные системы позволяют иметь в частном доме уровень комфорта сопоставимый с квартирами, но при этом не зависеть от централизованного водопровода.

Система, состоящая из насоса, бака для воды и системы управления позволяет обслуживать все необходимые для комфортного проживания системы – стиральные машины-автоматы, посудомоечные машины, пользоваться горячей водой и туалетом.

Роль датчика протока воды заключается в том, что когда включается любой из подсоединённых к системе водоснабжения приборов или начинается отбор воды, датчик включает насос и автоматически начинается подача воды. При этом неважно начинается ли стирка, открывается ли кран на кухне или спускается бачок унитаза.

Еще одним вариантом использования датчиков протока воды являются системы автоматического полива. Здесь, кроме функции открытия датчик расхода контролирует количество воды, используемое для полива. Такая функция необходима для контроля дозированного полива и избежания переувлажнения почвы. Датчик установленный на центральном трубопроводе подает информацию на пульт управления системой.

Сегодня наибольшее применение нашли датчики протока воды двух видов ― датчик Холла и реле герконовое.

Датчик проточной воды, основанный, на принципе работы датчика Холла (его называют еще расходомер) представляет собой небольшую турбину, на которую насажен магнит. При вращении турбины, магнит создаёт магнитное поле и как турбина на гидроэлектростанции генерирует небольшие электрические импульсы, которые поступают на плату управления котла. Скорость вращения турбины зависит от скорости подачи воды, чем больше поток, тем четче импульсы. Таким образом, благодаря датчику Холла возможно не только сигнализировать о протоке воды, но и о скорости подачи воды.

Герконовый датчик протока воды представляет собой датчик, основанный на использовании принципов магнита. Принципиально этот датчик выглядит так – внутри камеры из композитного материала находится магнитный поплавок, при увеличении давления воды, поплавок перемещается по камере и воздействует на геркон.

Геркон, а это не что иное, как две магнитные пластины в камере без воздуха, под действием магнитного поля поплавка размыкается, и плата управления переводит работу котла в режим горячего водоснабжения.

Герконовый датчик уровня воды:

Расходомер воды:

Установка

Учитывая то, что большинство датчиков протока воды конструктивно входят в состав приборов, установка их требуется только в случае замены при выходе из строя. Однако, встречаются ситуации, когда датчик протока воды необходимо устанавливать отдельно, например, когда возникает необходимость увеличить напор подачи воды.

Ведь нередко случаются ситуации, когда в системе центрального водопровода недостаточное давление, и для включения газового котла в режим горячего водоснабжения необходимо создать хороший напор. В таком случае устанавливается дополнительный циркуляционный насос, оборудованный датчиком протока воды.

В данном случае датчик устанавливается после насоса, таким образом, при начале движения воды датчик включает насос, и давление воды повышается.

Обзор моделей и цены

Датчик протока воды для насоса Grundfos UPA 120

Основное применение – автоматическое управление насосом системы водоснабжения. Датчик предназначен для обеспечения водоснабжения индивидуального дома, квартиры, оснащенной индивидуальной системой водоснабжения. Включение автоматики датчика происходит при устойчивом потоке жидкости в диапазоне 90-120 литров в час.

Основное предназначение – защита насоса от холостого хода. Датчик используется с насосами повышения давления GRUNDFOS серии UPA. Данные агрегаты имеют небольшие линейные размеры, что позволяет производить монтаж непосредственно в линию водопровода.

Использование датчика позволяет работать насосу в нескольких режимах работы, позволяющих как автоматическое включение, так и включение при необходимости. Автоматика датчика отключает насос в случае повышения давления в водопроводе до нормального показателя.

Характеристики:

• запуск насоса производится при расходе воды 1,5 литра в минуту;
• рабочее напряжение датчика – 220-240 В;
• частота потребляемого тока – 50-60 Гц;
• максимальный потребляемый ток – 8А;
• потребляемая мощность – до 2,2 кВт;
• диапазон рабочих температур – 5-60 градусов Цельсия;
• степень защиты – IP 65;
• производитель – GRUNDFOS;
• страна производитель – Румыния, Китай;

Цена – 30 долларов.

Датчик протока воды серии GENYO – LOWARA GENYO 8A

Продукция компании специализирующейся на производстве различных электронных устройств для систем управления. Модель предназначена для управления насосом бытовой системы водоснабжения на основе фактического расхода воды. Основной особенностью датчика является контроль за давления в водопроводе в процессе работы. Датчик LOWARA GENYO 8A предназначен для пуска насоса при достижении расхода воды в 1,5- 1,6 литра в минуту.

Характеристики:

• запуск насоса производится при расходе воды 1,5 литра в минуту;
• рабочее напряжение датчика – 220-240 В;
• частота потребляемого тока – 50-60 Гц;
• максимальный потребляемый ток – 8А;
• потребляемая мощность – до 2,4 кВт;
• диапазон рабочих температур – 5-60 градусов Цельсия;
• степень защиты – IP 65;
• производитель – LOWARA;
• страна производитель – Польша;

Цена – 32 доллара.

Датчик протока 1.028570

Предназначен для установки в газовых двухконтурных котлах торговой марки Immergas. Совместим с моделями: Mini 24 3 Е, Victrix 26, Major Eolo 24 4E | 28 4E. Датчик протока на горячее водоснабжение предназначен для установки в газовых котлах торговой марки Immergas дымоходных и турбированных версий. Датчик протока выполнен в пластмассовом корпусе с резьбовым подключением. Датчик Холла 1.028570 позволяет получать на выходе из контура горячего водоснабжения воду со стабильной температуры,