Spínač průtoku vody: zařízení a konfigurace

Snímač průtoku vody pro čerpadlo je nedílnou součástí zařízení, je určen k ochraně zařízení před provozem na “chod na sucho” Právě s jeho pomocí je možné se vyhnout hlavním a nejznámějším problémům, které jsou spojeny s poruchou čerpacího zařízení nebo jeho nadměrně rychlým opotřebením. Snímač je malých rozměrů a má jednoduchý design, který umožňuje jeho instalaci i začátečníkovi. V tomto článku mistr instalatér bude uvažovat o zařízeních používaných k ochraně vodních čerpadel před chodem nasucho. Dozvíte se jejich typy, konstrukční vlastnosti a principy fungování a také všechny podstatné výhody a nevýhody.

Obecné informace o spínači průtoku vody

Jak ukazuje praxe, hlavním důvodem pro většinu poruchy vodní pumpy se přehřívá, což je důsledek nečinného chodu jednotky, tzv. „suchého“ provozu, kdy je čerpadlo zapnuté, ale nečerpá vodu.

To je vysvětleno skutečností, že konstrukce jakéhokoli ponorného hlubinného čerpadla vyžaduje neustálé chlazení pohonné jednotky pracovním médiem a v případě povrchových zařízení čerpanou kapalinou. Navíc pro hluboký vzorek je tento parametr extrémně důležitý, protože se v podstatě skládá z velkého počtu částí, které spolu neustále interagují.

Například odstředivé hlubinné čerpadlo po zapnutí uvede do provozu několik stupňů oběžných kol, která se otáčejí současně. Jejich provoz bez kapaliny jednoduše opotřebovává zařízení bez důvodu. U povrchových modelů je situace podobná.

Proč používat průtokový spínač

Provoz ponorného čerpadla nasucho je možný v následujících situacích:

• Při nesprávném výběru jednotky její produktivita překračuje rychlost průtoku studny a dynamická hladina vody ve studni klesne pod hloubku její instalace;
• Pokud se čerpání provádí z malého vytěženého zdroje bez vnějšího dozoru;
• U povrchových čerpadel je možný chod naprázdno vnitřním ucpáním hadice, případně jejím mechanickým poškozením, které způsobuje ztrátu těsnosti hadice, ke které dochází poměrně často;
• U oběhového čerpadla je suchý provoz pravděpodobný, když je tlak přívodu vody nízký v potrubí, ke kterému je připojeno.

Ať tak či onak, ne vždy je možné provádět neustálé monitorování stálou přítomností při provozu čerpadla, takže je nutné postarat se o další mechanismy, které budou monitorovat přítomnost průtoku vody a zapínají čerpadlo a v případě potřeby vypnout.

Tento typ zařízení je spínač průtoku vody, známý také jako „průtokový senzor” V následujících případech není nutné instalovat průtokový spínač:

• Je-li voda odebírána čerpadlem s nízkým výkonem z vysoce vydatné studny;
• Pokud jste neustále přítomni, když je čerpadlo v provozu, a můžete jej sami vypnout, když hladina vody klesne pod přípustnou normu.

Ve všech ostatních případech je nutná instalace spínače průtoku vody, protože nejen prodlužuje životnost čerpadla, ale také výrazně zvyšuje snadnost jeho provozu. Minimálně automatizace jeho práce z hlediska ochrany před možnými problémy.

Konstrukční vlastnosti a princip činnosti

Existuje několik typů spínačů průtoku vody a podobných bezpečnostních zařízení, z nichž každé je vybaveno jinou automatikou, která zapíná a vypíná čerpadlo v reakci na určité indikátory.

• Hladina kapaliny (spínač hladiny vody);
• Úroveň tlaku kapaliny na výstupním potrubí (řízení lisu);
• Přítomnost průtoku vody (průtokový spínač);
• Teplota pracovního prostředí (tepelné relé).

Podívejme se na každé z těchto zařízení podrobněji.

Klasický spínač průtoku vody

Takové zařízení se skládá ze dvou hlavních konstrukčních prvků: jazýčkový spínač a okvětní lístek (ventil), na kterém je namontován magnet. Jazýčkový spínač, který funguje jako kontakt, který reaguje na změny polohy magnetu, je umístěn mimo proud vody a je spolehlivě izolován.

Na protější části konstrukce je druhý magnet, který vytváří zpětnou sílu, která je nutná k navrácení okvětního lístku do původní polohy v okamžiku, kdy proud tekutiny zeslábne.

Když je čerpadlo naplněno vodou, působí na okvětní lístek a způsobuje jeho otáčení kolem své osy. Pohyb okvětního lístku přibližuje magnet k jazýčkovému mikrospínači, který je aktivován výsledným magnetickým polem.

Jazýčkový spínač spojuje kontakty čerpadla a elektrické sítě, v důsledku čehož je zařízení zapnuto. Jakmile se tok kapaliny zastaví, okvětní lístek, který již nedostává další tlak, se pod vlivem síly přídavného magnetu vrátí do své původní polohy a kontakty se otevřou.

• Nesnižuje tlak přívodu vody;
• Funguje okamžitě;
• Žádné zpoždění mezi opakovanými spouštěními;
• Použití nejpřesnějšího cirkulačního spouštěče k zapnutí čerpadla;
• Jednoduchost a nenáročnost designu.

Existují také průtokové spínače, jejichž ventilová konstrukce je provedena bez zpětných magnetů, kde je druhý magnet nahrazen klasickými pružinami. Taková relé však v praxi vykazují menší stabilitu, protože jsou příliš citlivá na vliv malých tlakových rázů ve vodním toku.

Ovládání lisu – spínač průtoku vody kombinovaný s tlakovým spínačem

Ovládání stisknutím dává příkaz k zapnutí čerpadla pouze tehdy, když hladina tlaku vody v něm stoupne na určitou úroveň (tento indikátor je nastavitelný, nejčastěji se pohybuje od 1 do 2 barů), čerpadlo je vypnuto, kvůli otevření kontaktů, do 5-10 sekund po úplném zastavení průtoku vody čerpané ze studny.

Taková zařízení lze použít ve spojení s hydraulický akumulátor, který plní funkci ovládání čerpací stanice a instaluje se přímo na výstupní potrubí čerpadla a chrání jej před volnoběhem.

Řízení lisu má ve srovnání s běžným relé, které reaguje na změny hladiny průtoku vody, jednu podstatnou nevýhodu – pokud je instalováno na čerpadlo povrchového typu, pak před každým zapnutím musíte jednotku sami naplnit vodou. Problém je vyřešen instalací dalších zpětné ventily, ale to zdaleka není všelék.

Spínač průtoku termální vody

Mezi všemi výše uvedenými typy bezpečnostních zařízení má tepelné relé nejsložitější konstrukci. Technologie jeho činnosti je založena na termodynamickém principu, podle kterého se porovnává tepelný rozdíl mezi teplotou průtoku vody v čerpadle a teplotou, na kterou jsou nastavena čidla relé.

Když je tepelné relé připojeno k čerpadlu, které je uvnitř studny, je do něj neustále dodáváno určité množství elektřiny, které se spotřebuje na zahřátí senzorů na teplotu o několik stupňů vyšší, než je teplota měřené kapaliny.

Za přítomnosti průtoku vody jsou senzory chlazeny, což je fixováno mikrospínačem. Tepelná změna je signál, po kterém se vytvoří spojení mezi kontakty čerpadla a elektrickou sítí. Jakmile se zastaví tok vody ze studny, mikrospínač rozpojí kontakty a čerpadlo se vypne.

Kromě hlubinných jednotek je ideální volbou pro ochranu proti chodu nasucho tepelné relé průtoku oběhové čerpadlo.

Tepelné relé umožňuje nejen prodloužit životnost oběhového zařízení, ale také ušetřit značné množství elektrické energie, protože tepelné relé automaticky vypne čerpadlo, když není potřeba natlakovat průtok vody v topném potrubí.

Když je ohřívač vypnutý a voda v systému je studená, oběhové čerpadlo není potřeba a tepelné relé udržuje kontakty sepnuté. Když kotel zapnete, když voda v potrubí dosáhne nastavené teploty, tepelné relé zapne oběhové čerpadlo a začne vytvářet tlak na požadovanou úroveň.

Stojí za zmínku, že většina předních výrobců oběhová čerpadla Nezávisle instalují tepelné spínače toku na svá zařízení. To je typické hlavně pro čerpadla prémiové třídy. To je způsobeno jejich vysokou cenou a složitostí designu.

Spínač hladiny vody

Nejjednodušší a nejužitečnější verzí bezpečnostního zařízení pro vodní čerpadlo je spínač hladiny vody, běžně známý jako plovákový spínač.

«Float“, který je nutné namontovat uvnitř zdroje 20-25 centimetrů nad hladinu čerpadla, hlídá množství vody ve zdroji, a jakmile voda klesne pod plovákový senzor, čerpadlo se automaticky vypne.

Samotné relé je připojeno k fázi, která je dodávána pro napájení čerpadla. Plovákový senzor se nastavuje změnou délky nastavovacího kabelu. Kvalitnější plováky lze upravit pomocí doplňkových funkcí, ale to již platí pro drahé modely zařízení, které jsou v domácím použití poměrně vzácné.

Plovákový spínač je osvědčeným prostředkem ochrany všech studní a drenážních zařízení, ale hladinový spínač nelze použít v hlubokých studnách, protože s jeho přesným nastavením jsou vážné potíže.

Také plováky ne vždy dobře fungují ve stísněných podmínkách, kdy je rozdíl mezi průměrem studny a čerpadla jen pár desítek milimetrů. V tomto případě prostě nemá smysl jej používat, protože provoz plováku bude příliš nestabilní.

Plovákové spínače se používají jak na běžných studnich čerpadlech, tak na zapnutých drenážní vzorky. Navíc jsou tam ještě více žádané, protože na rozdíl od standardních studní má pracovní prostředí drenážního čerpadla tendenci se neustále snižovat. Suchý chod drenážních modelů není o nic méně škodlivý než čerpadla do vrtů nebo studní.

Nuance instalace spínače průtoku vody

Lopatkové spínače jsou namontovány buď na vstupu čerpadla nebo na vstupu ventilu. Jejich úkolem je zaznamenat prvotní vstup kapaliny do pracovní komory, a proto kontakt s ní musí být detekován především na samotném relé.

Jednotky regulace tlaku se instalují pouze s pomocí specialistů, protože vyžadují seřízení. Jsou instalovány stejným způsobem jako okvětní lístky připojením vstupu k čerpacímu zařízení. Na rozdíl od běžných okvětních lístků se však tlakové spínače téměř vždy používají ve spojení s čerpacími stanicemi.

Tepelná relé se zřídka používají samostatně, protože věc je příliš drahá. S největší pravděpodobností bude připojen ve fázi montáže samotného čerpadla. Dobrý mistr si však s instalací tohoto zařízení jistě poradí. Složitost instalace spočívá v nutnosti namontovat několik citlivých tepelných senzorů a následně je spojit.

Spínače hladiny kapalin nebo plováky zřídka vyžadují samostatnou instalaci. Buď jsou již připojeny k čerpadlu, nebo vyžadují schematické připojení pomocí svorek. Což zabere velmi málo času. A s touto prací se dokáže vyrovnat i dítě.

V příběhu – Obecný princip fungování průtokového spínače

V příběhu – Příklad fungování relé průtoku vody