Zajištění efektivního provozu čerpacích jednotek je klíčem k nepřerušovanému fungování systémů zásobování vodou a vytápění, které obsluhují. Pro řešení tak důležitého úkolu jsou potrubí vybavena dalšími technickými zařízeními, z nichž jedním je snímač průtoku vody (nebo snímač průtoku vody). Jeho použití umožňuje kontrolovat poruchy, které se mohou periodicky vyskytovat v potrubních systémech, a tím minimalizovat riziko selhání čerpacího zařízení.
Lalokové průtokové senzory, nenastavitelné
Účel a výhody
Při provozu domácích vodovodních systémů často dochází k situacím, kdy se čerpadlo zapne, když v potrubí není žádná kapalina. Takové situace, pokud se vyskytují často a trvají dlouhou dobu, způsobují přehřátí motoru čerpadla a deformaci jeho částí, což v konečném důsledku vede k poruše celého zařízení. Voda čerpaná čerpacím zařízením současně plní mazací a chladicí funkce, takže „suchý chod“, jak se mu také říká, negativně ovlivňuje technický stav jak oběhových, tak i ponorných čerpadel.
Aby k popsaným situacím nedocházelo, používají k čerpadlu čidlo průtoku vody, pracující v automatickém režimu. Senzory, které monitorují průtok vody, se úspěšně používají k řízení provozu čerpacích stanic obsluhujících systémy zásobování teplou a studenou vodou, stejně jako topné systémy.
Schéma umístění senzoru ve vodovodním systému
Dotyčný automat sleduje parametry průtoku vody, která jím prochází, a v případech, kdy se liší od standardních, automaticky zapíná nebo vypíná čerpací zařízení. Na tomto principu snímač nejen chrání čerpací zařízení před „suchým chodem“, ale také zajišťuje konstantní parametry průtoku vody.
Mezi výhody provozu čerpacího zařízení, na kterém je nainstalován snímač průtoku kapaliny, patří:
- snížení spotřeby energie a v důsledku toho snížení nákladů na její placení;
- minimalizace rizika selhání čerpacího zařízení;
- zvýšení životnosti čerpacího zařízení.
Návrhové prvky
Hlavní úkoly, které řeší čidla regulace průtoku vody instalovaná v domovních potrubích, je vypnout čerpací zařízení v době, kdy v systému není žádná kapalina nebo její průtokový tlak překračuje normovanou hodnotu, a při poklesu tlaku je opět zapnout. Efektivní řešení těchto důležitých problémů poskytuje konstrukce snímače, která se skládá z následujících prvků:
- potrubí, kterým voda vstupuje do snímače;
- membránu, která tvoří jednu ze stěn vnitřní komory senzoru;
- jazýčkový spínač, který zajišťuje uzavření a otevření napájecího obvodu čerpadla;
- dvě pružiny různých průměrů (stupeň jejich stlačení reguluje tlak proudu tekutiny, při kterém bude fungovat spínač průtoku vody pro čerpadlo).
Hlavní součásti průmyslového snímače průtoku
Zařízení výše popsané konstrukce funguje následovně:
- Proud vody, který vstupuje do vnitřní komory snímače, vyvíjí tlak na membránu a posouvá ji.
- Magnetický prvek upevněný na zadní straně membrány se při posunutí přiblíží k jazýčkovému spínači, což vede k sepnutí jeho kontaktů a zapnutí čerpadla.
- Pokud tlak průtoku vody procházející senzorem klesne, membrána se vrátí do své původní polohy, magnet se oddálí od spínače, jeho kontakty se otevřou a v souladu s tím se vypne čerpací jednotka.
Princip činnosti snímače průtoku na bázi permanentního magnetu a jazýčkového spínače
Senzory, které monitorují průtok vody, se instalují zcela jednoduše do potrubních systémů pro různé účely. Hlavní věcí je vybrat správné zařízení, věnovat pozornost jeho provozním parametrům a vlastnostem čerpacího zařízení.
Klíčové vlastnosti
Při výběru snímačů průtoku vody pro vybavení potrubního systému je třeba vzít v úvahu následující parametry:
- materiál pro výrobu karoserie a vnitřních prvků;
- provozní tlak, pro který je snímač navržen;
- teplotní rozsah kapaliny pro řízení průtoku, který bude zařízení použit;
- třída ochrany a požadavky na provozní podmínky;
- průměr montážních otvorů a parametry závitů v nich.
Každý z výše uvedených parametrů ovlivňuje provozní vlastnosti snímačů průtoku vody, takže stojí za to je podrobněji zvážit.
Spolehlivost takového zařízení, jeho schopnost odolávat zatížení vznikajícím během provozu a také jeho trvanlivost závisí na materiálu, ze kterého je vyrobeno tělo snímače a jeho vnitřní části. Při výběru snímače průtoku kapaliny je lepší dát přednost modelům, pro jejichž výrobu byly použity různé kovy – nerezová ocel, mosaz nebo hliník. Během provozu je tělo průtokového snímače i jeho vnitřní prvky vystaveny značnému tlaku kapaliny, která jím prochází. Takové zatížení dlouhodobě vydrží pouze odolné materiály. Kromě toho jsou v potrubí běžné jevy jako vodní ráz, jejichž následky mohou v případě použití nevhodných materiálů pro jeho výrobu senzor rychle poškodit.
Snímač průtoku s mosazným tělem
Provozní tlak, při kterém může snímač průtoku kapaliny pracovat, koreluje s výkonem použitého čerpadla, proto je třeba tomuto parametru věnovat zvláštní pozornost. Kromě toho tento parametr také určuje, jaké vlastnosti bude mít proud kapaliny dopravovaný potrubím. Tyto modely snímačů průtoku vody, které jsou navrženy se dvěma pružinami, mohou ovládat provoz čerpadla při spodní a horní tlakové úrovni. Je lepší dát přednost zařízením tohoto konkrétního typu.
Teplota kapaliny, pro kterou je snímač určen, má přímý vliv na systémy, ve kterých je možné jej použít. Při výběru takového senzoru pro vybavení systému vytápění nebo teplé vody byste samozřejmě měli věnovat pozornost pouze těm modelům, které mohou pracovat s vodou ohřátou na vysokou teplotu. Pro potrubí, kterými je dopravována studená voda, se používají průtoková čidla určená pro práci s kapalinami o teplotě 60–80°.
Posilovací čerpadlo se snímačem průtoku
Důležitými parametry jsou také úroveň vlhkosti a okolní teplota, při které lze snímač průtoku kapaliny provozovat. Třída ochrany takového zařízení udává, jaké zatížení může odolat při práci v tandemu s čerpacím zařízením.
Senzory, které monitorují průtok vody, se obvykle volí pro hotové potrubní systémy nebo pro ty, jejichž konstrukce je již vyvinuta. Proto byste měli věnovat pozornost rozměrům montážních otvorů: musí plně odpovídat rozměrům potrubních prvků, na které má být senzor instalován.
Připojení a seřízení snímače
Účinnost senzoru, který sleduje průtok vody a řídí provoz čerpacího zařízení, do značné míry závisí na správné instalaci tohoto zařízení. Je třeba mít na paměti, že takový snímač, bez ohledu na typ a účel potrubí, může být instalován pouze v horizontálních úsecích. V tomto případě je nutné zajistit, aby membrána snímače byla umístěna přísně ve svislé poloze.
Při instalaci snímače průtoku kapaliny se připojuje k odtokové části potrubí pomocí závitové spojky. V tomto případě vzdálenost, ve které by takové zařízení mělo být umístěno od samotného potrubí, nemůže být menší než 55 mm.
Schéma instalace snímače průtoku
Na krytu továrních snímačů průtoku vody je vždy šipka, která ukazuje, kterým směrem by se měla kapalina pohybovat. Při instalaci senzoru na potrubí musíte zajistit, aby se tato šipka shodovala se směrem pohybu vody. Pokud je snímač instalován v systému, kterým je přepravována silně znečištěná kapalina, musí být před něj umístěny filtry pro správnou funkci takového zařízení.
Schéma elektrického zapojení
Přestože jsou snímače průtoku tekutin dodávány z výrobních závodů s již nastavenými parametry, je nutné periodicky provádět nezávislé seřizování. Pro tento účel jsou v konstrukci snímačů k dispozici speciální šrouby. S pomocí posledně jmenovaného se stupeň stlačení pružin zvyšuje nebo snižuje, čímž se nastavuje úroveň tlaku, při které bude toto zařízení pracovat.
Ovládací prvky nastavení snímače průtoku listového typu
Chcete-li tedy nastavit snímač průtoku vody vlastníma rukama, musíte provést následující kroky:
- vypusťte vodu z potrubního systému a ujistěte se, že tlak dosáhl nuly;
- zapněte čerpadlo a začněte plnit systém vodou;
- když je čerpadlo vypnuto, ke kterému dochází v důsledku signálu ze snímače, zaznamenejte hodnotu tlaku kapaliny;
- Po opětovném vypuštění kapaliny ze systému zaznamenejte hodnotu tlaku jejího průtoku, při které se čerpadlo zapne;
- sejmutím krytu snímače a speciálním šroubem upravte stupeň stlačení pružiny velkého průměru (tímto způsobem nastavíte minimální úroveň tlaku, při které bude zařízení pracovat a čerpadlo se zapne; to je třeba vzít v úvahu mějte na paměti, že stlačení takové pružiny zvyšuje úroveň tlaku a oslabení ji snižuje);
- Po opětovném naplnění systému vodou a zahájení jeho vypouštění zkontrolujte, zda je snímač správně seřízen a zda vypíná čerpadlo při požadované úrovni tlaku (pokud je zařízení nesprávně seřízeno, celý postup popsaný výše zopakujte);
- změnou stupně stlačení pružiny malého průměru nastavte maximální úroveň tlaku, při které se čerpadlo vypne (rozdíl mezi prahovými hodnotami odezvy snímače se zvětšuje, když je taková pružina stlačena a klesá, když je zeslabena);
- po úpravě stupně stlačení pružiny malého průměru zkontrolujte, zda je tento postup správně proveden, a to tak, že začnete systém plnit vodou a zaznamenáte hodnotu tlaku, při které se čerpadlo vypne (pokud je toto nastavení provedeno nesprávně, mělo by také opakujte, dokud nedosáhnete požadovaného výsledku).
Aby potrubní systém normálně fungoval, doporučují odborníci alespoň jednou ročně zkontrolovat čidla průtoku vody a případně upravit jejich provozní parametry.
V systémech s čerpacím zařízením se často používají různé druhy zařízení s mikrospínači a senzory. Pomáhají automaticky spouštět a vypínat zařízení bez neustálého sledování stavu uvnitř vodovodu nebo v nádrži jako celku. Zvažte jedno z těchto zařízení – snímač průtoku. Pojďme se seznámit s typy relé, jejich principem činnosti. Přečtěte si až do konce a dozvíte se o funkcích připojení a nastavení klasického vzorku.
Relevance instalace zařízení
Ve skutečnosti jsou všechna čerpadla používaná v soukromém sektoru vybavena chladicím systémem, který spolupracuje s pracovním médiem. Zpravidla se jedná o vodu ze studny nebo studny, splašky nebo obsah zatopených oblastí, přírodních / umělých nádrží. Při absenci tohoto druhu „chladiv“ se zařízení rychle přehřívá, což vede ke snížení účinnosti jednotky a její poruše.
U oběhových čerpadel, která pracují v topných systémech, může nízký tlak v potrubí způsobit poruchu. Povrchové jednotky „trpí“ poškozením hadice připojené ke vstupu. Důvody jsou také zablokování, nepřijatelný obsah nečistot, porušení pravidel provozu a instalace zařízení.
Aby se zabránilo přehřátí motoru v důsledku nedostatku kapalného média nebo nízkého tlaku v servisovaném systému, jsou přijímána různá opatření. Nejjednodušší je nainstalovat čerpadlo s nízkým výkonem. Druhým řešením je neustálá osobní kontrola nad situací jako celkem. Třetí možností je připojení speciálních senzorů pro automatické řízení provozu zařízení do sítě.
Odrůdy senzorů
Spínač průtoku vody pro čerpadlo je kompaktní zařízení. Je nakonfigurován pro měření průtokových parametrů. Zařízení umožňuje majiteli jej ovládat a udržovat na stejné úrovni bez osobní přítomnosti. Mezi nedostatky uživatelé vyzdvihují pouze nutnost pravidelné výměny nebo opravy zařízení v důsledku postupného oslabování pružin v mechanismu. Na obchodních podlažích jsou senzory prezentovány ve třech verzích, které se od sebe liší principem činnosti. Zvažme každý z nich podrobněji.
Okvětní lístek
Zde jsou pracovními prvky ventil (okvětní lístek) a jazýčkový spínač izolovaný od přímého kontaktu s vodou. Hnací částí jsou magnety, které jsou vůči sobě rozmístěny se stejnými póly. To je nezbytné pro vytvoření odpudivého efektu pro spuštění nebo vypnutí zařízení.
Princip činnosti klasického čidla průtoku vody je následující:
- při plnění čerpací komory vodou se okvětní lístek začne otáčet kolem své osy;
- pohyby ventilu způsobují pohyb magnetu směrem k jazýčkovému spínači;
- uvnitř hermetické baňky jazýčkového spínače se vestavěné kontaktní desky sbíhají;
- z okruhu se impuls přenáší do čerpacího zařízení za účelem jeho zapnutí;
- během poklesu hladiny vody uvnitř komory čerpadla se rotace okvětního lístku zpomaluje;
- magnet se oddálí od jazýčkového spínače;
- odpudivá síla mezi magnetickými částmi slábne;
- uvnitř žárovky spínače jsou kontakty otevřené;
- pokud ze snímače nevychází žádný impuls, čerpadlo se automaticky vypne.
Existují vzorky, ve kterých je vratný magnet nahrazen pružinami. Zde však mistři zaznamenávají menší stabilitu ve své práci. To je odůvodněno falešným spuštěním snímače průtoku vody pro čerpadlo tlakovými rázy. Společnou výhodou relé pádlového typu je však včasné vypnutí zařízení.
Stiskněte ovladač
Taková zařízení se zpravidla používají pro servis čerpacích stanic.
Na výstupním potrubí povrchového čerpadla jsou instalována zařízení pro řízení tlaku vody. Mezní hodnoty pro ovládání jsou mezi 1 a 2 bary. Když je tlak pod limitem, kontakty snímače se otevřou a čerpadlo se vypne. Doba odezvy je 5-10 sekund.
Hlavní nevýhodou použití takového senzoru je zpoždění při vypínání zařízení. Zejména dojde k vybití akumulátoru a další spuštění čerpadla povede k jeho „volnoběhu“. Řešením jsou zde dva přístupy. Buď budete muset ručně naplnit nádrž vodou, nebo nainstalovat další zpětné ventily do systému. Je pravda, že mistři druhou možnost nepovažují za nejlepší.
Tepelné relé
Technicky se jedná o nejsložitější zařízení, což se promítá do konečných nákladů. Zde je čerpadlo s čidlem průtoku vody závislé na správném nastavení čidla pro teplotu obsahu ve studni (přesněji v komoře ponořené jednotky).
Ovládací prvek je vyhříván elektřinou. Stupeň ohřevu je o několik stupňů Celsia vyšší než pracovní prostředí. Dokud voda funguje jako chladivo, tedy je přítomna, čerpadlo funguje. Jakmile se průtok zastaví, kontakty se otevřou a zařízení se vypne.
Tepelný spínač je považován za nejlepší řešení pro ochranu oběhového čerpadla, které je připojeno k topnému systému domu. Uživatel z takového řešení navíc získá možnost ušetřit na účtech za elektřinu. V souladu s nastavením senzory automaticky vypnou zařízení, když je dosaženo požadovaného stupně zahřátí chladicí kapaliny v systému. V otevřeném stavu jsou kontakty také ve studeném stavu vody. Některá oběhová čerpadla jsou takovými snímači prozíravě vybavena již z výroby. To ale neplatí pro rozpočtovou kategorii.
plovákový spínač
Zde průtokový spínač pro čerpadlo nahrazuje plovák s připojenými snímači.
Podobným zařízením jsou čidla pro sledování hladiny vody v konkrétní nádrži. Současně se automaticky provádí i řízení ponorného zařízení pro spouštění a vypínání.
Utěsněný plovák se ponoří spolu s čerpadlem do nádoby. Je umístěn vně zařízení s odsazením od vstupní trubky (vyšší) o 200-250 mm. Pokud se tato mezera zmenší, dojde k aktivaci připojeného snímače a následnému odstavení čerpací jednotky. Toto řešení neumožňuje práci s úzkými kanály studny, ale je optimální pro studnu nebo jinou širokou nádrž. Další nevýhodou spínače hladiny vody je nutnost správného seřízení lanka pro zavěšení čerpadla.
Popis videa
Toto video hovoří o typech spínačů průtoku vody:
Popis videa
Toto video ukazuje, jak funguje snímač průtoku vody:
Kritéria výběru relé
Pro začátek je nutné zvážit možnosti, aby čerpadlo se snímačem průtoku bylo kompatibilní z hlediska typu závitu a průměru uzlových spojů. Pokud se jedná o přímé připojení, pak mistři doporučují opustit různé druhy adaptérů. V takových uzlech se zvyšuje pravděpodobnost netěsností kvůli několika překážkám, které brání proudění vody pod tlakem.
Při výběru zařízení pro automatické ovládání čerpadla je také nutné vzít v úvahu takové technické vlastnosti, jako jsou:
- přípustné teplotní a tlakové limity (v případě oběhového zařízení musí odpovídat jeho výkonu) pro efektivní využití relé;
- ukazatele přijatelné hloubky vodní nádrže pro ponorné systémy;
- třída ochrany a další doporučení k provozním podmínkám konkrétních vzorků.
Neméně důležitý je materiál, ze kterého je vyroben ten či onen snímač pohybu vody v potrubí, teploty nebo tlaku. Podle odborníků se za nejlepší možnosti považuje nerezová ocel, mosaz a slitiny s vysokým obsahem hliníku. Taková zařízení vykazují nízkou citlivost na takzvané hydraulické rázy.
Několik slov o instalaci a konfiguraci relé
V čerpacích zařízeních často chybí různé druhy senzorů, zejména spínač průtoku vody. Instalace zařízení se proto musí řešit samostatně. Instalace se provádí na vodorovné části vodovodního systému za účelem umístění ventilu do svislé polohy.
Zohledněn je i identifikátor šipky, který udává správný směr proudění kapalného média. V případě potřeby se na začátek řetězce ovládacích zařízení instaluje filtrační vložka (technická vzdálenost musí být minimálně 55 mm).
Spojovací uzel musí být nutně závitový. To znamená, že pokud na odbočce nikdo není, musí se vytvořit. Ve spojení s průtokovým spínačem je připojen tlakový senzor. Pro paralelní připojení zařízení je do obvodu zabudováno mosazné T-kus. Aby se zabránilo úniku, je na vnějším závitu trubky navinuta kouřová páska pro instalatérské nebo sanitární lněná vlákna. Kromě toho mistři doporučují mazat sestavu tmelem.
Poslední fází instalačních prací je připojení průtokového spínače k elektrické síti. Zde je třeba k snímači připojit zemnící vodič, nulový a nulový vodič jsou připojeny k odpovídajícím kontaktům na zařízení a čerpacím zařízení. Dále musíte otestovat funkčnost obvodu.
Nastavení
Snímače jsou zpravidla zpočátku nastaveny výrobcem. Pokud potřebujete nezávislý přístup k provedení určitých nastavení na zařízeních, jsou k dispozici seřizovací šrouby. Stupeň jejich zašroubování ovlivňuje přítlačnou sílu pružiny. Jinými slovy, takto se nastavuje úroveň tlaku, při které se spouští nebo vypíná čerpací zařízení. Nakonec je potřeba systém otestovat. Aby se předešlo nehodám, je třeba jednou ročně zkontrolovat správnou funkci snímačů.
Popis videa
V tomto videu hovoří specialista o výhodách elektronického průtokového spínače na příkladu modelu Pedrollo Easy Small:
Nejdůležitější znaky
Spínač průtoku vody pro čerpadlo se používá k zabránění “volnoběhu” při nedostatku vody ve vodovodu nebo nádrži.
Klasickou verzí snímače je relé typu okvětní lístek s jazýčkovým spínačem.
Řízení lisu se spouští změnou tlaku v systému, častěji se používá pro servis čerpacích stanic.
Tepelné relé reaguje na ochlazení snímače zahřátí elektrickým proudem nebo jeho zahřátí, což je důležité zejména pro práci s ponornými čerpadly ve studni.
Nejjednodušší typ snímače plovákového typu reaguje na změny hladiny vody v konkrétní nádrži, ovládací prvek je umístěn mimo těleso ponorného čerpadla.
Klasická verze průtokového spínače se instaluje na vodorovnou část obsluhovaného systému, připojuje se k odbočce pomocí závitu.
