Одной из распространенных причин поломок циркуляционных насосов является так называемый «сухой ход», когда насос продолжает работать, но вода через него не проходит. Такая работа создает опасность аварийных ситуаций, при «сухом ходе» перегревается двигатель, деформируются детали, и насос в целом быстро изнашивается. Чтобы избежать такой проблемы производители предлагают повысительные и циркуляционные насосы с датчиком протока.
Зачем нужен датчик протока?
Датчик протока – это устройство, определяющее движение или остановку потока рабочей среды в системе для включения и отключения циркуляционного насоса. Сегодня выпускают модели, как со встроенными, так и наружными датчиками. Они не только выполняют функцию защиты насоса, но и обеспечивают поддержание оптимального давления в системах водоснабжения и отопления.
Принцип работы датчика заключается в том, что он контролирует мощность потока воды и запускает насос, когда скорость расхода воды достигает значения 1,5 литров в минуту, когда скорость падает ниже заданного значения, датчик выключает насос.
Таким образом, он обеспечивает сразу несколько преимуществ:
- дает возможность насосу работать в автоматическом режиме;
- позволяет избежать работы насоса «в сухую», поскольку он запускает систему и поднимает давление в ней только когда это необходимо;
- автоматическое включение и отключение делает работу насоса намного экономичней, снижая расходы на электроэнергию.
Стоимость моделей с датчиком несколько выше, чем у обычных насосов, но зато они надежно защищены от поломок, надежней и долговечней.
Основной задачей любой системы водоснабжения является не только обеспечение водой потребителя, но и реализация ее бесперебойной работы в автоматическом режиме без поломок. Для этой цели предназначены повсеместно применяемые реле давления и сухого хода, поплавковые устройства для контроля уровня жидкости. Данные приборы помимо автоматизации работы системы обеспечивают защиту насоса от сухого хода и как следствие от его перегрева и выхода из строя. Реле протока воды для насоса менее известны и распространены, но также призваны автоматизировать работу водопроводной системы и защитить ее основное оборудование от выхода из строя.
Реле потока предназначено для отслеживания потока жидкости в системах холодного и горячего водоснабжения, отопления, очистных и охлаждающих установках.
Его основное назначение — защита электронасосов, двигателей и других устройств от работы в условиях отсутствия или малого количества воды в системе, приводящего к перегреву и выходу из строя оборудования.
Рис.1 Внешний вид реле протокаРеле рассчитаны на установку в трубопровод и позволяет автоматизировать процесс управления подачи жидкостей в системах бытового и промышленного назначения.
Датчик протока воды для насоса находит применение в следующих случаях.
- Если в системе отсутствует гидроаккумулятор. Это не позволяет установить датчик давления, предназначенный для работы в паре с расширительным баком, для защиты электронасоса лучше использовать датчик потока.
- В системах с низким давлением. Минимальный порог срабатывания типовых моделей датчиков давления составляет 1 бар., то есть при более низком давлении в системе насос всегда будет отключен. Проточные устройства имеют более широкий спектр действия, который может быть расширен с помощью регулировок. Это позволяет использовать устройства для защиты оборудования в системах с пониженным давлением.
Для настройки на работу с широким диапазоном давлений в некоторых лепестковых моделях предусмотрена комплектация лепестками разной площади, оказывающих различное сопротивление водному потоку. Иногда на лопасть наносятся насечки с указанием длины. При установке она обрезается для получения необходимого давления срабатывания согласно таблице с различным сочетанием длины лепестка и внутреннего диаметра трубопровода.
Рис 2. Проточное реле с регулируемой длиной лепестка
- Подавляющее большинство проточных реле рассчитано на работу в отопительных системах, поэтому температура их рабочего тела может составлять 100 С и более.
Устройство и принцип работы
Принцип работы реле протока основан на механическом воздействии потока воды в трубопроводе на датчик, управляющий электронной схемой включения — отключения электронасоса. Реле имеют разный принцип работы и в зависимости от конструктивного исполнения датчика подразделяются на несколько видов.
Лепестковые реле
Одни из наиболее распространенных видов, основными элементами являются лепестковый датчик с магнитом, располагающийся в потоке воды и геркон, помещенный в корпус устройства и надежно изолированный.
Рис.3 Лепестковое механическое реле
При прохождении потока воды по трубопроводу вертикально расположенный лепестковый датчик поворачивается вдоль своей оси и отклоняется от вертикального положения, приближая встроенный магнит к геркону. Его контакты внутри баллона замыкаются и через симистор (сдвоенный симметричный тиристор) происходит подключение насоса к источнику электроэнергии.
При отсутствии воды в трубопроводе лепесток возвращается в первоначальное положение, отдаляя магнит от геркона и тем самым размыкая его контакты.
Это приводит к прекращению подачи напряжения питания на насос через семистор, в результате чего тот отключается.
Рис.4 Внешний вид реле с герконом и семистором
Роторные реле и датчики проточного типа
Роторные датчики в основном используются для измерения и контроля потока жидкости. Конструктивно выполнены в виде лопастного колеса, вращающегося в потоке жидкости, его скорость вращения регистрируется сенсорными датчиками. Электронная схема позволяет осуществлять аналоговое, частотное или дискретное управление работой оборудования.
Рис.5 Роторные датчики
Поршневые устройства
Поршень размещается в седле клапана и под воздействием напора воды перемещается в вертикальном направлении на высоту, пропорциональную силе потока. Постоянный магнит, установленный на поршне, приближается к герконовому переключателю и в нем происходит замыкание контактов. Поршневые устройства могут устанавливаться на горизонтальные и вертикальные трубопроводы благодаря встроенной возвратной пружине, возвращающей поршень в исходное положение при отсутствии потока.
Рис. 6 Принцип работы и внешний вид поршневых реле
Реле протока воды в отличие от реле давления и сухого хода, поплавковых выключателей, не столь широко применяются для автоматического управления водными электронасосами в системах бытового водоснабжения. Связано это с тем, что они не могут самостоятельно работать в системе водозабора — для их включения необходимо создание потока воды и включение насоса другими устройствами. Реле рассчитаны на отключение электронасосов и часто встраивается в электронные блоки управления водоснабжением совместно с другой автоматикой.
Датчик протока воды - это устройство, которое регулирует давление внутри системы водоснабжения. Оно подключается к насосам через патрубки. К основным параметрам приспособлений следует относить не только предельное давление, но и выходное напряжение. Также производители указывают в обязательном порядке пропускную способность. На сегодняшний день имеется множество типов модификаций. Чтобы более детально разобраться в вопросе, стоит в первую очередь изучить устройство датчика протока воды.
Устройство модели
Стандартная схема датчика протока воды включает в себя реле и набор пластин. Внутри модификации имеется широкая камера. Колба всегда находится в неподвижном состоянии. Внутри нее располагается небольшой поплавок. На выходе имеется канал подпитки. Многие модификации изготавливаются с регулировочным краником, который устанавливается на выходе. Модели с клапанами оснащаются штуцерами подвижного типа. Для их работы задействована магнитная сила.
Датчик: делаем своими руками
Сделать датчик протока воды своими руками довольно просто. В первую очередь рекомендуется заняться установкой камеры. Для этого подойдет небольшая пластиковая емкость. Затем придется вырезать три пластины, которые устанавливаются в горизонтальном положении. Колба в итоге не должна с ними соприкасаться. Если рассматривать простую модель, то хватит одного поплавка. Штуцер целесообразнее устанавливать на два переходника. Клапан должен выдерживать давление не менее 5 Па.
Типы модификаций
По конструкции выделяют только релейные и штуцерные устройства. Дополнительно разделение модификаций осуществляется по уровню давления. В отдельную подкатегорию выделены устройства под циркуляционные насосы.
Релейные модели
Релейный датчик протока воды для газового котла подходит для насосов небольшой мощности. Как правило, модели производятся с одной камерой. Многие эксперты говорят о том, что у них низкая проводимость. Однако стоит отметить, что существуют устройства с вертикальным расположением пластин. Предельное давление у них равняется не менее 5 Па. Системы защиты довольно часто используются серии Р48. Все это говорит о том, что протечки воды редко наблюдаются. Модификации характеризуются отличной стабильностью работы. Сила всасывания у них равняется не менее 3 Н. Очень редко у моделей встречаются краники.
Штуцерные устройства
Наиболее распространенными устройствами для насосов считаются штуцерные модификации, которые производятся с одной камерой. Пластины у них, как правило, располагаются в горизонтальном положении. Некоторые модификации оснащаются двумя клапанами. И параметр предельного давления у них равняется примерно 5 Па. Системы защиты довольно часто используются класса Р58. При этом проводимость зависит от размеров штуцера. Некоторые модификации способны похвастаться высокой скоростью откачки. Соединения у них довольно часто встречаются резьбового типа. Также на рынке представлены датчики на зажимах, которые не пользуются большой популярностью.
Устройства низкого давления
Модификации низкого давления хорошо подходят для центробежных насосов мощностью до 4 кВт. Проводимость у них зависит от размеров камеры. Наиболее часто на рынке встречается датчик протока воды для насоса на два поплавка. При этом сила откачки в среднем составляет 5 Н. Системы защиты применяются разных классов. Многие датчики устанавливаются через подкладки. Выходные контакты рассчитаны под проводные переходники. Также стоит отметить, что на рынке есть много недорогих моделей.
Модификации высокого давления
Модели высокого давления, как правило, производятся с одним продолговатым штуцером. Пластины на датчик протока воды для насоса чаще всего устанавливаются в горизонтальном положении. Если верить отзывам экспертов, то модели замечательно подходят для центробежных насосов. При выборе модификации важно обращать внимание на пропускную способность устройств. Также учитываются габариты приборов. Многие модели производятся с двумя камерами. Однако клапан у них используется только один. Если рассматривать стандартную модель, то предельное давление в среднем составляет не более 6 Па. Система защиты в устройствах применяется класса Р70. Очень редко можно встретить модели с краном. В основном устанавливаются обычные переключатели.
Устройства для циркуляционных насосов
Датчики для циркуляционных насосов являются очень востребованными. Отличительной чертой модификаций считается низкая приводимость. Предельное давление в среднем равняется 3,3 Па. Системы защиты применяются самых различных классов. Очень редко встречаются устройства на две камеры. При выборе модели важно обращать внимание на форму штуцера. У него должна быть широкая головка и узенький канал. В противном случае будут часто происходить протечки. Дополнительно стоит отметить, что на рынке представлены устройства на поплавках. Контакты у них рассчитаны под переходники.
Особенности моделей на две камеры
Датчики на две камеры, как правило, выделяются большими габаритами и высоким параметром давления. На рынке есть много моделей на два клапана. У них сила всасывания равняется 4 Н. Системы защиты применяются серии Р88. Пластины у датчиков всегда устанавливаются в горизонтальном положении. Если говорить о недостатках устройств, то важно отметить, что у них используются сильно большие каналы на выходе. Для насосов с мощностью до 8 кВт модели не подходят однозначно. На рынке есть устройства с кранами и без них. Дополнительно существуют модификации на базе контакторных переключателей.
Устройства на три камеры
Датчики на три камеры подключают для насосов центробежного типа. Предельная сила сжатия у них очень высокая. Также стоит отметить, что модели производятся с короткими каналами. Клапаны у них применяются поворотного типа. Они защищены специальной мембраной. Если верить экспертам, то проводимость зависит от размеров камеры. Если говорить про конструкции, то стоит отметить, что на рынке есть модели с продолговатыми штуцерами. У них крайне низкая сила всасывания. Однако они способны долго прослужить. В магазинах очень редко встречаются устройства с переключателями. Как правило, модели на три камеры производятся с небольшими кранами.
Модели для маломощных насосов
Датчик протока воды для насосов невысокой мощности следует подбирать только среди штуцерных модификаций. Показатель предельного давления у него должен составлять около 5 Па. Система защиты приветствуется класса Р48. Многие эксперты хвалят устройства на базе двух камер. Сила всасывания у них составляет примерно 4 Н. Релейные модификации для насосов небольшой мощности подходят не лучшим образом.
Модификации с вертикальным расположением пластин
Устройства данного типа хорошо показывают себя на центробежных насосах. У них неплохая проводимость и нет проблем с повышенным давлением. Однако не стоит забывать про недостатки модификаций. В первую очередь у них часто забивается канал. Если рассматривать недорогой датчик протока воды, то у него могут наблюдаться проблемы с клапаном. Для нормальной работы системы целесообразнее подбирать устройства с выходными контактами на 12 В. Система защиты должна быть установлена класса Р55. Еще эксперты говорят о том, что датчик протока воды должен быть с контакторным переключателем.
Устройства с горизонтальным расположением пластин
Датчик протока воды для котла данного типа подходит под самые разнообразные насосы. Проводимость у моделей зависит от габаритов непосредственно камеры, а также канала. Дополнительно учитывается диаметр штуцера. Многие эксперты рекомендуют устанавливать двухкамерные модификации. Сила откачки у них, как правило, не опускается ниже отметки 5 Н. Систему защиты довольно часто применяют серии Р50. Все это говорит о том, что производителем гарантируется высокая степень герметизации и общей надежности.
При выборе устройства важно оценить параметры клапана. Если он изготовлен и обычного пластика, то он не способен долго прослужить. Медные аналоги хорошо себя показывают, но дорого стоят. Основная колба у датчиков изготовлена из пластика. Очень редко встречаются модификации с переходными контактами. Релейные модификации способны похвастаться высокой проводимостью. Они не боятся перегрузок. И в них используются качественные системы защиты.
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 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.
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.
Общее описание
Насос повышения давления воды Grundfos UPA является бессальниковым насосом с "мокрым ротором". У насосов с "мокрым" ротором мотор полностью погружен в перекачиваемую воду, которая смазывает детали и одновременно охлаждает двигатель.
Электродвигатель насоса UPA охлаждается перекачиваемой жидкостью, и благодаря хорошо поглощаемой вибрации насос работает бесшумно.
Электродвигатель данного насоса отделен от статора защитной гильзой, изготовленной из нержавеющей стали. Уникальная система керамических подшипников обеспечивает насосу UPA непревзойденную долговечность и надежность.
Насосы выпускаются в двух исполнениях:
- с чугунным корпусом, имеющим внутреннее антикоррозионное покрытие (UPA 15-90);
- с корпусом из нержавеющей стали (UPA 15-90 N).
Пример UP A 15 — 90 N 160
Типовой ряд - UP
Автоматический пуск/останов по реле протока - A
Номинальный диаметр всасывающего и напорного патрубков (DN), [мм] - 15
Максимальный напор [дм] -90
Исполнение корпуса - Чугун N — нержавеющая сталь
Основные характеристики и функции
- Рабочий диапазон Подача до 1,5 м3/ч
- Напор до 8 м
- Напряжение питания 1 x 230 В
- Температура перекачиваемой жидкости от 2°C до + 60°C
- Температура окружающей среды от 2°C до + 40°C
- Макс. рабочее давление 6 бар
- Присоединение G 3/4"
- Класс защиты: IP 42.
- Класс изоляции: H.
- Насос укомплектован кабелем.
- Электродвигатель оснащен защитой от тока короткого замыкания.
- Уровень шума насоса не превышает 43 ДБ, что соответствует ЕЕС
Циркуляционные насосы UPA предназначены для повышения давления в существующей системе водоснабжения частных домов, квартир и т.д. В первую очередь они используются для создания напора перед водонагревателями (газовыми колонками и проточными водонагревателями), стиральными и посудомоечными машинами. Компактные насосы UPA могут также использоваться для повышения напора воды в душе или в других точках водоразбора.
Насос повышения давления воды UPA используются в открытых системах, а также могут подключаться напрямую к сети водоснабжения.
UPA 15-90 (N) оснащены датчиком протока для автоматического включения/отключения насоса при открытии крана в точке водоразбора. Для обеспечения дополнительной защиты электронный блок оборудован встроенным датчиком температуры. При перегреве двигатель выключается; когда температура уменьшается, двигатель автоматически включается.
С помощью переключателя на клеммной коробке насосу задается нужный режим работы. Небольшие габариты и вес насоса позволяют монтировать его непосредственно на трубопроводах.
Доп. Информация
Конструкция насосов UPA компании Grundfos не требует дополнительных усилий по техническому обслуживанию, и не вызовет сложностей в уходе.
Качественное исполнение насосов линейки моделей UPA подтверждено сертификатами, и имеет гарантию качества.
