Реле протока или как контролировать наличие потока жидкости и газа

Датчик протока — устройство, формирующее выходной сигнал при наличии потока жидкости или газа. Устанавливаются в трубопроводах и воздуховодах, где наличие потока рабочего тела является критичным параметром.

Такой датчик еще называют реле протока, т.к. его принцип действия похож на принцип действия обычного электромагнитного реле с той лишь разницей, что его сработку вызывает не появление управляющего напряжения на катушке, а наличие потока жидкости или газа. А вот результатом срабатывания датчика протока, так же как и обычного реле, является смена состояния выходных контактов на противоположные.

Как правило датчик имеет нормально-закрытый (НЗ) и нормально-открытый контакт (НО). При появлении потока рабочей среды НЗ-контакт размыкается, а НО — замыкается.

Как работает датчик протока

Существует несколько видов датчиков протока:

Лепестковое реле протока

На рисунке приведена схема датчика протока лепесткового типа.

Как видно из названия, основной рабочий элемент этого типа датчика протока — гибкий лепесток, который контактирует с рабочей средой и отклоняется от вертикального положения в случае наличия потока. Лепесток механически связан с выходными контактами и меняет их состояние, когда сам отгибается.

Лепестковые реле протока Caleffi (слева) и Danfoss (справа)

Датчик протока турбинного типа

На рисунке приведена схема датчика протока турбинного типа.

Такие датчики представляют из себя небольшую турбину, ротор которой оснащён магнитом. При прохождении потока рабочего вещества через устройство турбина начинает вращаться, в результате чего возникает магнитное поле, которое преобразуется в электрические импульсы, поступающие на электронную схему датчика. Электроника вызывает изменение состояния выходных контактов при наличии потока, так же как и в лепестковом датчике.

Таким образом,такие датчики протока имеют два типа выходов: выходные контакты (НО и НЗ) и импульсный выход. Последний используется для определения скорости потока: чем больше частота следования импульсов — тем больше скорость потока.

Датчик протока (турбинка) для котла Ariston

В качестве примера датчика такого типа можно назвать реле протока газового котла Ariston. При появлении потока (когда пользователь открывает кран горячей воды), датчик формирует выходной сигнал и переводит котёл в режим нагрева ГВС.

Использование датчиков протока

Датчики протока чаще всего выполняют защитную, информационную или управляющую функции.

Защитная функция связана с обнаружением наличия потока в системах, где его отсутствие может привести к возникновению аварийных ситуаций или поломкам оборудования. Так, например, защищают насосы, т.к. при работе в отсутствии потока воды происходит их перегрев и выход из строя. Так же можно определить отсутствие потока воздуха в системах вентиляции при засорении фильтра, закрытии заслонки или поломках вентилятора. С помощью реле протока можно выявить утечки в системах водоснабжения, определить отсутствие воды в накопительном баке и т.д.

О информационной функции реле протока говорят тогда, когда наличие или отсутствие протока не связано с аварийной ситуацией, но является значимым событием в системе, о котором необходимо знать пользователю. В таких случаях срабатывание датчика используют для включении световой или звуковой индикации, или формирования сообщения на панель оператора.

Управляющую функцию реле протока выполняет, когда по его сигналу включается или отключается другое оборудование. Например, в системах ГВС, когда пользователь открывает кран с горячей водой, газовый котёл должен включить насос и перейти в режим нагрева ГВС. Это происходит как раз при срабатывании датчика протока после открытия крана.

Схема подключения реле протока

На следующем рисунке приведена типовая схема включения датчика протока для насоса.

При отсутствии протока НО-контакт 1-2 разомкнут, а НЗ-контакт 1-3 замкнут, цепь питания при этом разомкнута, насос остановлен. При появлении потока воды через реле его контакты меняют своё состояние, цепь питания насоса замыкается и он включается.

Правила выбора, функционал и лучшие модели датчиков протока воды для котла и насоса

Внедрение датчика протока воды для котла в систему отопления и подачи горячего водоснабжения позволяет обезопасить коммуникации от такого явления, как «сухой ход». Так специалисты называют аварийную активацию насоса в условиях, когда в схеме отсутствует вода, здесь велика вероятность перегрева двигателя и выхода из строя связующих компонентов.

Техническое исполнение и особенности функционала

Датчик протока воды для газового котла представляет собой прибор, объединенный с насосом через патрубки, он контролирует показатели давления в системе водоснабжения. В стандартную комплектацию рассматриваемого узла входят:

• реле;
• широкая внутренняя камера;
• выходной канал подпитки;
• набор пластин;
• компактный поплавок, вставленный в неподвижную колбу;
• небольшой регулировочный кран, вмонтированный на выходе.

Датчик действует следующим образом: если в системе нет потока рабочей жидкости, прибор автоматически отключает насосную станцию, чтобы схема не работала на «сухом ходу», когда появляется вода, агрегаты снова запускаются.

Через патрубок жидкость попадает в аппарат, на его внутренней стенке предусмотрен лепесток или клапан. Геркон-переключатель изолирован от прочих компонентов, он отвечает за соединение с электропитанием. Также в конструкцию входят разнокалиберные пружины.

Когда на клапан воздействует напор воды, он смещается относительно своей оси, и магнит, расположенный напротив, приближается к переключателю. Подобное движение вызывает замыкание контакта, в результате подключается насос. При прекращении поступления жидкости, когда снижается давление, из-за ослабевающего сжатия клапан возвращается в исходную позицию. Манит смещается, контакт разъединяется, насос прекращает работу.

Устройства, следящие за потоком воды, часто встраивают в схемы, нуждающиеся в постоянном и всестороннем отслеживании показателей системы жизнеобеспечения, в оборудование, работающее в сложном автоматическом режиме. Обычно такой датчик используется в тандеме с газовым котлом и насосом, усовершенствованные связки одинаково эффективны и для горячего водоснабжения, и для отопления в частном секторе.

Датчик протока устанавливается на трубопроводе, через который подается жидкость из водопровода. Когда в систему поступает вода, прибор отправляет сигнал, принимаемый платой котла, в результате приостанавливается функционирование циркуляционного насоса. Плата управления котла активирует форсунки, обеспечивающие подогревание проточной воды, за счет чего температура жидкости в теплообменнике начинает повышаться. При закрывании крана датчик оповещает систему об остановке подачи воды.

Современные коммуникационные системы базируются на автономном водоснабжении – в этом случае создаются наиболее комфортные условия проживания. Здесь весь функционал датчика протока сводится к тому, что при активации любого из устройств, внедренных в систему водоснабжения, подключается насос и поступает вода. Поэтому при выборе модели важно учитывать ее размеры и пропускную способность.

Разновидности модельного ряда

По типу исполнения узлы классифицируются на штуцерные и релейные, также их типизируют по показателю рабочего давления.

Релейные приборы устанавливаются на насосы, не обладающие высокой мощностью. Как правило, релейные датчики служат рациональным дополнением однокамерных приборов. Специалисты предупреждают, что этот класс устройств проявляет низкую проводимость. На профильном рынке встречаются модели, характеризующиеся вертикальным размещением пластин. Верхняя граница их рабочего давления – 5 Па. В защитные системы нередко внедряются представители серии Р48, они сводят к минимуму вероятность протечек, привлекают стабильностью и надежной работой.

Датчик протока воды для котла релейный

Широкое распространение обрели штуцерные приборы, функционально дополняющие насосы. Их можно отличить по характерному горизонтальному размещению пластин, в образцах с усовершенствованной технологией можно заметить два клапана. Здесь так же максимальное давление в системе не должно превышать 5 Па, но класс защиты отличается от предыдущего варианта – Р58. Уровень проходимости узла находится в прямой зависимости от габаритов штуцера.

Если рассматривать механизм срабатывания устройства, можно воспользоваться одним из двух сценариев:

• модель, функционирующую по принципу датчика Холла – она подает сигналы как о наличии протока воды, так и о параметрах ее подачи (то есть скорости);
• герконовые датчики срабатывают по принципу магнита – в их корпусе предусматривается магнитный поплавок, он соразмерно возрастанию давления жидкости перемещается по внутренней полости, тем самым оказывая влияние на местоположение геркона.

Приборы низкого давления рациональны для установки на насосы, мощность которых не превышает 4 кВт. Параметры камеры оказывают непосредственное влияние на степень проходимости устройства. Профильный рынок заполнен двух поплавковыми моделями датчиков на насосы. Богатый ассортиментный ряд и лояльная стоимость способствуют их повсеместному использованию.

В конструкции устройств высокого давления предусмотрен единственный штуцер удлиненной формы, в нем пластины размещаются в горизонтальном направлении. Рекомендуется использовать подобные образцы в тандеме с центробежными насосами. Здесь предусмотрен класс защиты Р70, максимальная отметка давления находится на уровне 6 Па.

Критерии выбора прибора

Перед покупкой датчика специалисты рекомендуют изучить следующие его параметры:

• уровень потребления электроэнергии;
• максимальный напор;
• приоритетный способ монтажа котла, насоса, непосредственно датчика;
• диапазон массы навесного оборудования, который не повредит работоспособности котла;
• требования, предъявляемые к качеству пропускаемой воды;
• производительность устройства.

На маркировке узлов обычно указываются модели и полные характеристики оборудования, в тандеме с которым конкретный прибор будет полноценно функционировать. На стоимость продукции оказывают влияние такие факторы, как материал корпуса, тип фиксации, вес, потребляемая мощность и рабочий напор.

Сильные стороны агрегатов:

• простой монтаж – установку можно осуществить своими силами;
• возможность координирования всех параметров потока воды или рабочей жидкости;
• возможность автоматического выключения насоса при возникновении нештатной ситуации;
• богатый ассортимент и гибкий ценовой ряд.

Как выглядит датчик протока воды для котла

При выборе следует учитывать, что при ослаблении пружин корректность работы узла будет поставлена под сомнение. Не в каждую отопительную систему можно внедрить подобный компонент, здесь нужно углубляться в спецификацию.

Обзор продукции лучших производителей

Компании, ассортимент которых включает двухконтурные котлы, предлагают вниманию пользователей узкоспециализированное дополнительное оборудование, среди которого особую нишу занимают датчики протока.

Electrolux Basic New AC13040003

Изделия концерна Электролюкс совмещаются с сериями GCB 24 X FI и GCB 24 XI, их вес составляет всего 150 г, максимальное рабочее давление – 1,5 Па. Габариты устройств компактны – 40х115х45 мм, диапазон давления не превышает 3 бар, верхняя отметка допустимой влажности среды – 70%.

Electrolux Basic New AC13040003

Viessmann Vitopend WH1D

Датчик протока Висман устанавливается в газовый котел с левой стороны у гидроблока. Этот элемент необходим для контроля параметров и производительности потока горячей воды. Модель разработана для серий Vitopend и Vitopend 100.

Ariston GENUS CLAS B 24

Датчик Генус Аристон необходим для координирования нагрева воды газовым котлом. При протоке на электронную плату последнего поступает сигнал, в результате оборудование переходит в режим работы. В композитный пластиковый корпус заключен магнитный поплавок, он воздействует на геркон, контакты которого замыкаются (котел приступает к продуцированию горячего водоснабжения) или размыкаются (обеспечивается отопление).

Grundfos UPA 120

Устройство защищает насос от холостого хода, внедряется в системы индивидуального водоснабжения. Функционал автоматики нуждается в обеспечении устойчивого потока жидкости не менее 90-120 л/час. Класс защиты прибора – IP65, потребляемая мощность этой бюджетной модели не превышает 2,2 кВт. Границы рабочих температур держатся в положительном диапазоне – от 5 до 60°С, 8 А – показатель максимального потребляемого тока.

Genyo Lowara Genyo 8A

Повсеместно применяется в бытовых системах водоснабжения, основой для его деятельности является фактический расход воды. Датчик способен отслеживать уровень давления в водопроводе. Насос запускается только тогда, когда ежеминутный расход воды достигнет отметки 1,5 л. Степень защиты агрегата – IP65, используется рабочее напряжение в пределах 220-240 В. Потребляемая мощность держится на отметке 2,4 кВт.

Genyo Lowara Genyo 8A

Immergas 1.028570

Изначально модель была разработана для применения с котлами одноименной марки, она совместима с двухконтурным газовым оборудованием серий Victrix 26, Mini 24 3 Е, Major Eolo 24 4E. Прибор допустимо использовать с котлами турбированных и дымоходных версий. Датчик заключен в пластиковый корпус, оснащен резьбовым элементом для внедрения в систему. Дополнительная опция – возможность получения на выходе горячей воды, имеющей стабильную температуру.

Рекомендации по монтажу и настройке

Значительный сегмент датчиков протока воды для котла поставляется в комплекте с отопительным оборудованием, поэтому потребность в их монтаже возникает лишь в случае поломки, кода приходится задумываться о соразмерной замене. Редкий случай, когда запланирована отдельная установка прибора – нужда в увеличении напора подаваемой в систему жидкости. Подобная ситуация имеет место, если центральное водоснабжение характеризуется низким давлением, едва дотягивающим до потребностей котла. Чтобы газовый прибор был способен обеспечить должное качество горячего водоснабжения, он должен иметь дело с хорошим напором.

Для решения этой проблемы монтируют дополнительный циркуляционный насос и оснащают его датчиком протока воды (внедрение компонентов в систему должно производиться именно в этом порядке). С началом поступления воды прибор активизирует работу насоса, что приводит к увеличению давления.

Для простейших модификаций достаточно внедрения одного поплавка. Штуцер следует монтировать в тандеме с двумя переходниками, максимально допустимое давление клапана – 5 Па.