Какие функции выполняют реле протока воды для насосов? Подключение и работа реле (датчика) протока Схема подключения датчика протока воды

Чтобы продлить срок службы приборов, подающих поток жидкости, рекомендуется своевременный осмотр, подновление и капитальный ремонт. Но иногда этого мало, чтобы насосы работали бесперебойно. Пригодится датчик потока воды. Реле защиты предупреждает поломку двигателя поверхностного, глубинного насосного оборудования. Рассмотрим типы оборудования, условия правильного подбора и технологию монтажа, регулировки своими руками.

В водопроводах бытового типа встречается проблема отсутствия воды, что приводит к «сухому ходу». Поступающая жидкость охлаждает элементы системы, служит смазкой и обеспечивает нормальную работу. Если воды нет, система работает всухую, провоцируя деформацию и поломку деталей, выход оборудования из строя. Проблема встречается в моделях насосов любой конфигурации.

Причины возникновения сухого хода:

• неверный выбор производительности насосного оборудования;
• нарушение технологии монтажа;
• деформация, прорыв трубы;
• сниженное давление потока воды;
• отсутствие контроля над уровнем жидкости;
• мусор в трубе откачивания.

Автоматический или механический датчик потока воды для насоса нужен для исключения угрозы сухого хода. Прибор в заданном режиме проводит измерения, осуществляет контроль и поддерживает постоянный уровень водного потока. Если в системе станции происходит сбой, датчик срабатывает, насос отключается в самостоятельном режиме, а при возобновлении уровня потока, включается.

Виды реле потока воды

Самая распространенная конфигурация реле потока воды для насоса – лепестковая. Классическая схема прибора состоит из следующих элементов:

• входного пропускного патрубка;
• клапана (лепестка), располагающегося на стенке внутренней камеры;
• изолированного переключателя;
• пружины определенного диаметра.

Герконовый переключатель смыкает и размыкает цепи электропитания, приводящие в действие пружину сжатия. Принцип работы датчика в потоке воды: при наполнении камеры жидкостью, поток силой смещает клапан с оси, воздействуя на магнит, который приводит в действие выключатель. Контакты замыкаются, насос включается.

Различается несколько видов датчиков со своими особенностями работы и возможностью применения.

Механические лопастные

Прибор представляет собой устройство, оснащенное лопастью, которое встраивается в трубопровод. Принцип работы стандартный: при поступлении потока лопасть отклоняется, воздействует на магнит. Контакты замыкаются, датчик выключателя срабатывает. Простота агрегата объясняет широкий спектр применения. К тому же такие датчики практически не подвергаются износу и не требуют обслуживания – в них нечему ломаться.

Механические поршневые

Прибор работает на базе магнитно-поршневой системы. Принцип срабатывания: при поступлении потока поршень с магнитом поднимается, замыкая контакты – реле срабатывает на запуск. Без потока поршень опускается в исходное положение, предупреждая сухой ход. Основное преимущество прибора – разнообразие конструкций, позволяющих монтировать аппарат в любом положении. Механические поршневые реле применяются в системах с высоким давлением.

Тепловые

Аппарат оснащен измерителем уровня рассеивания тепловой энергии от встроенного нагревательного элемента. В зависимости от изменения скорости нагрева жидкости, регистрируется сам поток и скорость его течения. Применяется тепловой датчик только для безопасных видов жидкости. Ввиду задействования термоанемометрического принципа, запрещено использовать реле для измерения легковоспламеняемых субстанций, а также жидкостей, меняющих состав при нагревании.

Совет! Выбирая прибор, следует помнить, что не все агрегаты работают при постоянных изменениях потока. Тепловые датчики требуют чистки чувствительных элементов.

Ультразвуковые

Универсальный импульсный датчик потока воды работает по принципу акустического эффекта. Прибор передает ультразвуковой импульс через поток, определяя уровень жидкости. Самыми распространенными считаются изделия, функционал которых использует перемещение колебаний движущейся жидкости. Приборы подходят для любых субстанций, в том числе горючих, просты в монтаже и уходе.

Как выбрать датчик-реле потока воды

Перед покупкой агрегата необходимо внимательно ознакомиться с техническими характеристиками, областью применения, возможностями прибора.

На что обратить внимание:

• широта диапазона рабочих температур;
• амплитуда показателей уровня давления;
• диаметр резьбы и посадочных отверстий;
• класс защиты;
• особенности применения;
• материал изготовления.

Проще всего обращаться с металлическим реле потока воды, цена агрегатов начинается от 25-30$, но все зависит от типа прибора. Корпус и рабочие элементы из металла характеризуются высокой прочностью, а значит, аппарат выдержит длительные нагрузки давления со стороны потока жидкости.

Важно! Показатель давления выбирается по мощности насосной системы – характеристика влияет на параметры потока жидкости, проходящей по системе трубопроводов.

Особенно практичными считаются устройства с двумя пружинами, одна из которых контролирует работу станции по верхнему, вторая – по нижнему уровню давления. В расчет берутся климатические условия эксплуатации и рекомендуемый уровень влажности. Предел максимально допустимых нагрузок указывается в характеристиках класса защиты.

Размер диаметра сечений резьбы и монтажных отверстий проверяется для последующего монтажа прибора. При идеальном соответствии с элементами трубопровода, стыковка не доставит сложностей, не будет протечек при работе оборудования.

Обзор известных производителей и цены

Самыми известными и надежными считаются несколько моделей ценовой категории 30-40$:

1. Genyo Lowara Genyo 8A. Производитель – Польша. Основное направление компании – выпуск электронного оборудования для систем управления. Реле предназначено для работы в водопроводах бытового назначения и характеризуется высоким качеством, длительным сроком эксплуатации. Осуществляя контроль давления потока в трубах, датчик запускает насосную систему при показателе расхода воды от 1,6 л/минуту. Агрегат требует подключения к электричеству, потребляет 2,4 кВт/час. Рабочий температурный режим +5..+60 С.
2. Grundfos UPA 120. Заводы изготовителя находятся в Румынии, Китае. Аппарат имеет малые габариты, удобно монтируется и показан для систем индивидуального водоснабжения. То есть может применяться как в частных строениях, так и квартирах. Прибор запускается в работу при показателе расхода жидкости 1,5л/минуту, полностью предотвращая функциональность системы на холостом ходу. Крайний показатель рабочей температуры +60 С.

Модели прошли тестирование и адаптированы к отечественным условиям работы. Многочисленные отзывы характеризуют датчики учета как прочные и практичные агрегаты за доступную цену.

Монтаж реле на насос или станцию

Если требуется установка прибора, работы можно выполнить самостоятельно, особенно, если приходится отлучаться и нет возможности постоянно контролировать работу насосного оборудования.

Когда не нужно ставить реле:

• если вода качается из скважины с большим объемом, то есть запасы жидкости не ограничены, а мощность насоса минимальная;
• есть возможность выключения установки при снижении уровня воды.

Правила монтажа оборудования:

1. Важно следить за мембраной – деталь должна принять вертикальное положение.
2. Монтаж производится к участку сливного трубопровода резьбовыми муфтами. Для этого есть специальное гнездо.
3. Перед началом работы резьба уплотняется льняной или другой сантехнической нитью. Намотка нити к торцу по часовой стрелке повысит надежность крепления, фиксации.
4. Заводские датчики снабжены стрелкой, нарисованной на корпусе – это направление потока, которое должно совпадать при установке.
5. При обустройстве реле в трубопроводах подачи воды с частицами грязи, сначала устанавливаются фильтры очистки. Монтировать их лучше рядом с датчиком, чтобы продлить срок службы прибора.

Тестирование установленного прибора проводится с подключением к сети питания:

• свободные концы контактов соединяются с жилой провода;
• к винту монтируется заземление;
• аппарат подключается посредством соединения устройства проводом (следите за цветом соответствующих жил);
• проверяется работоспособность системы.

Стоит знать! Если устройство подключено верно, то на манометре начнет расти отметка давления, а затем насос отключится в автоматическом режиме, как только стрелка манометра перейдет за пограничное значение.

Самостоятельная регулировка датчика движения воды

Заводской прибор дополнен болтами, затягивая или ослабляя которые можно увеличивать/снижать сжатие пружины. Болты потребуются, если нужно установить датчик на определенный уровень давления, при котором осуществляется срабатывание механизма.

Алгоритм действий:

• слить жидкость из системы;
• дождаться, чтобы отметка давления приняла нулевое значение;
• запустить работу насосной установки;
• запускать воду обратно в самом медленном режиме;
• запомнить показатель давления потока при отключении реле насоса;
• снова слить жидкость, фиксируя показатели начала работы системы.

Теперь нужно открыть реле, болтом отрегулировать уровень сжатия большей пружины – это будет срабатывание прибора при запуске насоса. Регулировка производится с учетом того, что сильное сжатие увеличит степень давления, а слабое – снизит. Затем регулируется сила сжатия меньшей пружины – тут устанавливается граница максимального уровня давления, при достижении которого реле автоматически отключит работу насоса.

Как только регулировка закончена, систему запустить, оценить итог работ при наполнении трубопровода и сливе потока. Если нужны изменения регулировки, процедуру повторить. Проверка функциональности и настройка рабочих параметров – ежегодная процедура, продляющая срок работы прибора.

В течение всего периода его эксплуатации. Установка реле протока в системе холодоснабжения обязательна, поскольку его основная функция - защита чиллера от нештатной ситуации: чрезвычайно малом либо при полном отсутствии протока жидкости через испаритель. Это возможно в системе лишь только в одном случае - при неработающем компрессоре холодильной машины.

Реле протока - датчик (микровыключатель, реле перепада давлений и т.п.), сигнализирующий контроллеру чиллера о том, что в системе циркуляции теплоносителя есть физический проток жидкости через испаритель чиллера, причем величина расхода через испаритель соответствует номинальному расчетному значению на выбранные рабочие параметры чиллера в системе холодоснабжения.

На практике находят применение реле протока различных типов: механические и дифференциальные реле, датчики перепада давлений и др. Назначение устройств одно - сигнализировать контроллеру чиллера о нормальном протоке жидкости через испаритель. Этим обусловлено место установки реле протока - на трубопроводных магистралях циркуляционного контура вблизи испарителя, как показано на Рис.7.

Наиболее целесообразно устанавливать реле протока на трубопроводной магистрали на выходе из испарителя. Выбирается прямолинейный участок трубы длиной не менее 10 калибров и по центру этого участка устанавливается реле протока. Не допускается установка реле протока вблизи гибов трубы, запорных клапанов или вентилей, регулирующей арматуры.

Корпус реле протока монтируется в вертикальном положении, причем направление стрелки на корпусе реле протока должно совпадать с направлением потока теплоносителя. При установке реле протока необходимо обеспечить защиту контактной группы реле от попадания в корпус грязи и влаги. Допускается установка механического реле протока на прямолинейных вертикальных участках труб, но только при условии направления движения теплоносителя снизу - вверх.

Наиболее простым и дешевым реле протока являются механические реле, принцип работы которых заключается в замыкании контактов микровыключателя при повороте чувствительной пластины («пера») находящейся в потоке движущейся жидкости. Длина пластины выбирается в зависимости от диаметра магистрали, в который вставляется реле протока.

Выбор длины пластины является ответственным моментом при установке реле протока, поскольку предопределяет его чувствительность. Так, при коротких длинах пластины контакты реле протока, установленного в трубопроводе большого диаметра, не замкнутся даже при нормальных величинах расхода, как показано на Рис.8.

При больших диаметрах трубопроводов рекомендуется подкладывать под чувствительную пластину несколько пластин меньшей длины (своеобразная «рессора»), в противном случае возможен быстрый выход из строя реле вследствие поломки пластины в месте заделки. На Рис.9 показаны типичные практические ошибки при инсталляции механических реле протока:

В первом случае при установке реле протока «забыли» установить пластину; во втором случае длинная пластина «цепляется» за трубу при ее повороте. В третьем случае длина пластина не соответствует диаметру трубопровода, поэтому пластина при монтаже реле протока установилась в каком-то произвольном положении; в четвертом случае стрелка на корпусе реле протока не соответствует направлению потока в магистрали.

Замыкание контактов реле протока при достижении требуемой расчетной величины расхода жидкости в магистрали регулируется винтом в корпусе реле при настройке гидравлического контура во время проведения пусконаладочных работ (см. Рис.10). Если по какой то причине расход в магистрали, считай в испарителе, станет меньше (G„2

В чиллерах, как правило, предусмотрены две последовательно скоммутированные ступени защиты по отсутствию или несоответствию расчетному значению расхода жидкости через испаритель. На Рис.11, в качестве примера, представлен фрагмент электрической DAIKIN с одновинтовым компрессором.

Первая ступень представляет собой «сухие» контакты насоса (S9L), которые замыкаются при подаче силового электропитания на насосную группу циркуляционного контура. Сигнал о включении насосной группы поступает на контроллер, но этого недостаточно для подтверждения нормального расхода жидкости через испаритель чиллера. Для этого служит реле протока, замыкание контактов (S8L) которого указывает на то, что расход через испаритель достиг требуемой величины. Только после этого начинается обратный отсчет таймера запуска компрессора чиллера и после его обнуления происходит собственно запуск компрессора.

Если, по какой то причине, расход жидкости через испаритель уменьшился или вообще прекратился, происходит размыкание цепочки защит и компрессор чиллера аварийно останавливается. Современные контроллеры чиллеров фиксируют аварию, таким образом, можно достаточно просто выявить причину аварийной остановки (реле протока).

При необходимости цепочка защит (Рис.11) по протоку жидкости через теплообменные аппараты чиллера может быть расширена. Так, при с водяным охлаждением конденсатора в эту цепочку последовательно включают «сухие» контакты насосной группы и реле протока по стороне .

При инсталляции оборудования холодильной станции необходимо учитывать также особенности электроподключения чиллера и насосной группы. Силовое электропитание рекомендуется выполнять раздельно: не допускается подключение насосной группы от чиллера. При пуске холодильной станции первым всегда производится включение насосной группы, затем чиллера.

Номинальные параметры чиллера (холодопроизводительность, потребляемая мощность и расход через испаритель) приводятся в технических данных при температуре окружающей среды +35°C; теплоносителе циркуляционного контура - вода; температуре воды на выходе из испарителя + 7°C; воды на входе/выходе из испарителя 5K.

Из условий оптимальной работы теплообменного аппарата - испарителя (теплообменных и гидравлических характеристик агрегата) допускается рабочая разность температур в узком диапазоне от 3 до 8 K. В соответствии с вышеизложенным различают:

• Минимальный расход теплоносителя в циркуляционной системе, соответствующий максимальной разности температур на испарителе - 8К. Эта величина является нижним порогом по расходу в системе циркуляции испарителя, ниже которого изготовителем не рекомендуется работа аппарата - при столь малых расходах возможно замораживание каналов испарителя.
• Номинальный расход теплоносителя в циркуляционной системе, соответствующий стандартной разности температур на испарителе - 5К, теплоноситель - вода. Эта величина характеризует устойчивую работу чиллера.
• Максимальный расход теплоносителя в циркуляционной системе, соответствующий минимальной разности температур на испарителе - 3К. Эта величина является верхним пределам по расходу в системе циркуляции испарителя. Дальнейшее увеличение расхода нецелесообразно вследствие ухудшения характеристик испарителя из-за возрастания его гидравлического сопротивления.
• Расчетный расход теплоносителя через испаритель чиллера, соответствующий выбранной при проектировании системы холодоснабжения разности температур на испарителе, выбранных параметрах чиллера при подборе оборудования, выбранном типе теплоносителя циркуляционного контура. Для стандартных условиях расчетная величина расхода соответствует номинальной.

Система водоснабжения частного дома невозможна без насоса. Но его надо каким-то образом включать и выключать, следить за тем, чтобы он не работал при отсутствии воды. За включение-отключение насоса отвечает реле давления воды, а следить за наличием воды должна защита от сухого хода насоса. Как реализовать эту защиту в разных ситуация и рассмотртим дальше.

Что такое сухой ход насоса

Откуда бы не качал насос воду, временами создается ситуация, что вода закончилась — при небольшом дебите колодца или скважины воду можно просто всю выкачать. В случае если вода качается из централизованного водопровода, ее подачу могут просто прекратить. Работа насоса при отсутствии воды и называется сухим ходом. Иногда используется термин «холостой ход», хоть это и не совсем правильно.

Чтобы водоснабжение дома работало нормально, нужен не только насос, но и система защиты от сухого жода, автоматика включения-выключения

Что плохого в сухом ходе, кроме того, что электричество тратиться впустую? Если при отсутствии воды насос будет работать, он перегреется и сгорит — перекачиваемая вода используется для его охлаждения. Нет воды — нет охлаждения. Двигатель перегреется и сгорит. Потому, защита от сухого хода насоса — одна из составляющих автоматики, которую придется докупать. Есть, правда, модели со встроенной защитой, но они стоят дорого. Дешевле докупить автоматику.

Как можно защитить насос от сухого хода

Есть несколько разных устройств, которые отключат насос при отсутствии воды:

• реле защиты от сухого хода;
• устройства контроля потока воды;
• датчики уровня воды (поплавковый выключатель и реле контроля урвня).

Все эти устройства предназначена для одного — отключить насос при отсутствии воды. Только работают они по-разному, имеют разную область применения. Дальше разберемся в особенностях их работы и том, когда они наиболее эффективны.

Реле защиты от сухого хода

Несложное электромеханическое устройство контролирует наличие давления в системе. Как только давление опускается ниже порога, цепь питания разрывается, помпа перестает работать.

Состоит реле из мембраны, которая реагирует на давление и контактной группы, которая в нормальном состоянии разомкнута. При понижении давления мембрана давит на контакты, они замыкаются, отключая питание.

Так выглядит защита от сухого хода насоса

Когда оно эффективно

Давление, на которое реагирует устройство — от 0,1 атм до 0,6 атм (в зависимости от заводских настроек). Такая ситуация возможна когда воды мало или ее нет совсем, засорился фильтр, самовсасывающая часть оказалась слишком высоко. В любом случае, это — состояние сухого хода и насос надо отключать, что и происходит.

Устанавливается реле защиты от холостого хода на поверхности, хотя есть модели и в герметичном корпусе. Нормально оно работает в схеме полива или любой системе без гидроаккумулятора. Более эффективно работает с поверхностными насосами, когда обратный клапан установлен после насоса.

Когда оно не гарантирует отключение при отсутствии воды

В системе с ГА его поставить можно, но 100% защиту от сухого хода насоса вы не получите. Все дело в особенности строения и работы такой системы. Ставят защитное реле перед реле давления воды и гидроаккумялятором. При этом между насосом и защитой стоит обычно обратный клапан, то есть мембрана находится под давлением, создаваемым гидроаккумулятором. Это обычная схема. Но при таком способе включения возможна ситуация, когда работающая помпа при отсутствии воды не отключится и перегорит.

Например, создана ситуация сухого хода: насос включился, воды в колодце/скважине/емкости нет, в гидроаккумуляторе некоторое количество есть. Так как нижний порог давления выставляется обычно порядка 1,4-1,6 атм, мембрана защитного реле не сработает. Ведь давление в системе есть. В таком положении мембрана отжата, насос всухую будет работать.

Остановится он или тогда когда перегорит или тогда, когда из гидроаккумулятора израсходуют большую часть запаса воды. Только тогда давление упадет до критического и реле сможет сработать. Если такая ситуация возникла во время активного использования воды, ничего страшного в принципе не случится — несколько десятков литров иссякнут быстро и все будет в норме. Но если это произошло ночью — спустили воду в бачке, помыли руки и ушли спать. Насос включился, сигнала на отключение нет. К утру, когда начнется разбор воды, он будет в нерабочем состоянии. Вот потому в системах с гидроаккумулчторами или насосными станциями лучше использовать другие устройства защиты от сухого хода водяного насоса.

Устройства контроля протока воды

В любой ситуации, которая приводит к сухому ходу насоса, поток воды недостаточен или отсутствует совсем. Есть устройства, которые отслеживают такую ситуацию — реле и контроллеры протока воды. Реле или датчики протока — электромеханические устройства, контроллеры — электронные.

Реле (датчики) протока

Датчики протока бывает двух типов — лепестковые и турбинные. Лепестковые имеет гибкую пластину, которая находится в трубопроводе. При отсутствии тока воды пластина отклоняется от нормального состояния, срабатывают контакты, отключающие питание насоса.

Турбинные датчики потока устроены несколько сложнее. Основа устройства — небольшая турбина с электромагнитом в роторе. При наличии потока воды или газа турбина вращается, создается электромагнитное поле, которое преобразуется в электромагнитные импульсы, считываемые датчиком. Этот датчик, в зависимости от количества импульсов, включает/отключает питание насоса.

Контролеры протока

В основном это устройства, которые совмещают две функции: защиту от сухого хода и реле давления воды. Некоторые модели плюс к этим функциям могут иметь встроенный манометр и обратный клапан. Эти устройства еще называют электронными реле давления. Устройства эти дешевыми не назовешь, но они обеспечивают качественную защиту, отслуживая сразу несколько параметров, обеспечивая требуемое в системе давление, отключая оборудование при недостаточном потоке воды.

В случае использования блока автоматики гидроаккумулятор — лишнее устройство. Система отлично работает по появлению расхода — открытию крана, срабатыванию бытовой техники и т.п. Но это если запас по напору небольшой. Если же разрыв большой, необходим и ГА, и еще реле давления. Дело в том, что предел отключения насоса в блоке автоматики не регулируется. Насос отключится только тогда, когда создаст максимальное давление. Если он взят с большим запасом по напору, то может создать избыточное давление (оптимальное — не больше 3-4 атм, все что выше ведет к преждевременному износу системы). Потому после блока автоматики и гидроаккумулятор. Такая схема дает возможность регулировать давление, при котором отключается насос.

Датчики уровня воды

Эти датчики устанавливаются в колодце, скважине, емкости. Целесообразно их использовать с насосами погружного типа, хотя и с поверхностными они совместимы. Есть датчики двух типов — поплавковые и электронные.

Поплавковые

Есть два типа датчиков уровня воды — на заполнение емкости (защита от переливов) и на опорожнение — как раз защита от сухого хода. Второй вариант — наш, первый нужен при заполнении . Есть еще модели, которые могут работать и так, и так, а принцип работы зависит от схемы подключения (идет в инструкции).

Принцип работы при использовании для защиты от сухого хода прост: пока есть вода, датчик-поплавок задран вверх, насос может работать, как только уровень воды упал настолько, что датчик опустился, контактор размыкает цепь питания насоса, он не может включиться до тех пор, пока уровень воды не поднимется. Для защиты насоса от холостого хода кабель поплавка подключается в разрыв фазного провода.

Реле контроля уровня

Эти устройства могут использоваться не только для контроля минимального уровня воды и сухого хода в скважине, колодце или накопительной емкости. Они также могут контролировать перелив (переполнение), что часто необходимо при наличии в системе накопительной емкости, из которой затем вода перекачивается в дом или при организации водоснабжения бассейна.

В воду опускаются электроды. Их количество зависит от тех параметров, которые они отслеживают. Если надо следить только за наличием достаточного количества воды, датчиков достаточно два. Один — опускается на уровень минимально возможного уровня, второй — базовый — располагается чуть ниже. В работе используется электропроводность воды: пока оба датчика погружены в воду, между ними протекают небольшие токи. Это значит, что воды в колодце/скважине/емкости достаточно. Если тока нет, это значит, что вода опустилась ниже датчика минимального уровня. По этой команде размыкается цепь питания насоса и он прекращает работу.

Это основные способы, которыми организуется защита от сухого хода насоса в системах водоснабжения частного дома. Есть еще частотные преобразователи, но они стоят дорого, потому их целесообразно применять в больших системах с мощными насосами. Там они быстро окупаются за счет экономии электроэнергии.

В данной статье будут рассмотрены устройства, использующиеся для защиты от сухого хода. Вы узнаете их виды, особенности конструкции и принцип работы, а также все существенные преимущества и недостатки.

Именно с их помощью удается избежать основных и самых известных проблем, что связаны с поломкой насосного оборудования или его чрезмерно быстрым износом.

1 Общая информация о реле протока воды

Как показывает практика, основной причиной выхода большинства водяных насосов из строя является перегрев, который выступает следствием холостой работы агрегата, так называемой работы «на сухую», когда насос включен, но не перекачивает воду.

Это объясняется тем, что устройство любого погружного требует постоянного охлаждения силового агрегата рабочей средой, а в случае поверхностных устройств – перекачиваемой жидкостью. Причем для глубинного образца этот параметр чрезвычайно важен, так как он по сути состоит из большого количества деталей, что постоянно взаимодействуют друг с другом.

Например, центробежный глубинный насос после включения запускает в работу несколько ступеней рабочих колес, что вращаются одновременно. Запускать их без жидкости – значит просто изнашивать устройство без причины. Аналогичным образом дела обстоят с поверхностными моделями.

1.1 Зачем использовать реле протока?

Сухой ход погружного насоса возможен в следующих ситуациях:

• Когда агрегат неправильно подобран – его производительность превышает дебит скважины, и динамический уровень воды скважины опускается ниже глубины его установки;
• Если откачка выполняется из небольшого иссекаемого источника без стороннего присмотра;
• Для холостая работа возможна вследствие внутреннего засорения рукава, либо его механических повреждений, которые вызывают потерю герметичности шланга, что встречается достаточно часто;
• Для циркуляционного насоса работа «на сухую» вероятна в момент низкого давления подачи воды в трубопровод, к которому он подключен.

Как бы там ни было, осуществлять постоянный контроль, постоянно присутствуя при работе насоса, не всегда представляется возможным, поэтому необходимо позаботится о дополнительных механизмах, которые будут контролировать наличие потока воды, и выполнять включение и выключение насоса, когда это необходимо.

Именно таким устройством является реле протока воды, оно же « ». Реле протока нет необходимости устанавливать в следующих случаях:

• Если забор воды выполняется маломощным насосом с высокодебитной скважины;
• Если вы постоянно присутствуете при работе насоса, и можете собственноручно выключить его, когда уровень воды опустится ниже допустимой нормы.

Во всех же остальных случаях требуется установка реле протока воды, так как оно не только продлевает срок эксплуатации насоса, но и значительно повышает удобство его эксплуатации. Как минимум, автоматизируя его работу в плане защиты от возможных неполадок.

2 Особенности конструкции и принцип действия

Существует несколько видов реле протока воды и подобным им предохранительных устройств, каждый из которых оборудован разной автоматикой, которая выполняет включение и выключение насоса, реагируя на определенные показатели.

Наиболее распространенные триггеры:

• Уровень жидкости (реле уровня воды);
• Уровень давления жидкости на выходном патрубке (прессконтроль);
• Наличие потока воды (реле протока);
• Температура рабочей среды (тепловое реле.

Разберем детальнее каждое из этих устройств.

2.1

Такое устройство состоит из двух основных конструкционных элементов: герконового переключателя и лепестка (клапана), на котором смонтирован магнит. Герконовый переключатель, который выступает контактом, реагирующим на изменение положения магнита, расположен вне потока воды и надежно заизолирован.

На противоположной части конструкции расположен второй магнит, который создает обратную силу, которая необходима для возврата лепестка в исходное положение в момент ослабления потока жидкости.

Когда насос заполняется водой, она воздействует на лепесток, в результате чего он вращается вокруг своей оси. Движение лепестка приближает магнит к герконовому микропереключателю, который приводится в действие возникшим магнитным полем.

Герконовый переключатель соединяет контакты насоса и электрической сети, вследствие чего происходит включение устройства. Как только поступление жидкости прекратилось, лепесток, который больше не получает дополнительного давления, под воздействием силы дополнительного магнита возвращается в начальное положение и контакты размыкаются.

Преимущества лепесткового реле протока:

• Не уменьшает давление подачи воды;
• Срабатывает мгновенно;
• Не задержки между повторными срабатываниями;
• Использование наиболее точного циркуляционного триггера для включения насоса;
• Простота и неприхотливость конструкции.

Также существуют реле протока, конструкция клапана которых выполнена без возвратных магнитов, где второй магнит заменяется обычными пружинами. Однако такие реле на практике показывают меньшую стабильность, так как они чрезмерно подвержены влиянию мелких скачков давления потока воды.

2.2 Прессконтроль – реле протока воды совмещенное с реле давления

Прессконтроль дает команду на включение насоса только тогда, когда уровень давления воды в нём повысится до определенного уровня (этот показатель настраиваемый, чаще всего он составляет от 1 до 2 Бар), отключение насоса, вследствие размыкания контактов, происходит в течении 5-10 секунд после полной остановки потока откачиваемой из скважины воды.

Такие устройства могут использоваться как в паре с гидроаккумулятором, выполняя функцию управления насосной станцией, так и устанавливаться непосредственно на выходной патрубок насоса, защищая его от холостого хода.

Прессконтроль в сравнении с обычным реле, реагирующим на изменения уровня потока воды, имеет один существенный недостаток – если оно установлено на насос поверхностного типа, то каждый раз перед включением необходимо собственноручно заполнять агрегат водой. Проблема решается установкой дополнительных обратных клапанов, но это не далеко не панацея.

2.3 Тепловое реле протока воды

Среди всех вышеперечисленных видов предохранительных устройств, именно термореле обладает наиболее сложной конструкцией. Технология его функционирования базируется на термодинамическом принципе, согласно которому сопоставляется тепловое различие температурой потока воды в насосе и температурой, на которую настроены датчики реле.

Когда тепловое реле подключено к насосу, который находится внутри , к нему постоянно подается определенное количество электроэнергии, которая тратится на подогрев датчиков до температуры, на несколько градусов превышающей температуру измеряемой жидкости.

При наличии потока воды происходит охлаждение датчиков, которое фиксируется микропереключателем. Тепловое изменение является сигналом, после которого выполняется соединение контактов насоса и электросети. Как только поступление потока воды из скважины прекращается, микропереключатель разъединяет контакты и насос выключается.

Помимо скважинных агрегатов тепловое реле протока является идеальным вариантом защиты от сухого хода для циркуляционного насоса.

Тепловое реле позволяет не только увеличить срок полезной эксплуатации циркуляционного устройства, но и сэкономить немалое количество электроэнергии, так как тепловое реле автоматически отключает насос, когда нагнетание давления потока воды в тепловой магистрали не требуется.

Когда отопительный прибор выключен, и вода в системе холодная — работа не нужна, и тепловое реле держит контакты замкнутыми. Когда вы включаете котел, по мере достижения водой в трубах заданной температуры, тепловое реле включает циркуляционник, и он начинает нагнетать давление до необходимого уровня.

Стоит заметить, что большинство ведущих производителей циркуляционных насосов самостоятельно устанавливают на свои устройства тепловые реле протока. В основном это характерно для насосов премиум класса. Это объясняется их дороговизной и сложностью конструкции.

2.4 Реле уровня воды

Наиболее простым и утилитарным вариантом предохранительного устройства для водяного насоса является реле уровня воды, в обиходе больше известное как поплавковый выключатель.

«Поплавок», который необходимо смонтировать внутри источника на 20-25 сантиметров выше уровня расположения насоса, отслеживает количество воды в источнике, и как только вода опускается ниже поплавкового датчика, выполняется автоматическое отключение насоса.

Само реле подключается к фазе, которая подведена для питания насоса. Настройка выполняется изменением длины регулировочного кабеля. Более качественные поплавки можно настраивать дополнительными функциями, но это уже касается дорогих моделей оборудования, что в бытовом применении встречаются довольно редко.

Поплавковый выключатель является проверенным средством защиты для любых колодезных и дренажных устройств, однако реле уровня воды невозможно использовать в глубоких скважинах, так как возникают серьезные трудности с его точной настройкой.

Также поплавки не всегда хорошо работают в стесненных условиях, когда разница между диаметром скважины и насоса равняется всего нескольким десяткам миллиметров. В таком случае его использовать просто нету смысла, так как работа поплавка станет слишком нестабильной.

Используют поплавковые выключатели как на обычных скважинных насосах, так и на дренажных образцах. Причем там они даже более востребованы, ведь в отличие от стандартных скважин, рабочая среда имеет тенденцию к постоянному уменьшению. Сухой же ход дренажным моделям вредит не меньше, чем скважинным или колодезным насосам.

2.5 Нюансы монтажа реле протока воды

Лепестковые переключатели монтируются либо на входе в насос, либо на входе в клапан. Их задача зафиксировать первичное попадание жидкости в рабочую камеру, а потому и контакт с ней должен быть обнаружен в первую очередь на самом реле.

Установки контроля давления монтируют только с помощью специалистов, так как они нуждаются в настройке. Устанавливают их так же, как и лепестки, путем подключения на входе к насосному устройству. Однако, в отличие от обычных лепестков, реле давления практически всегда используют в паре с .

Термореле отдельно используют редко, так как вещь это слишком дорогостоящая. Его скорее подключат на стадии сборки самого насоса. Впрочем, хороший мастер наверняка сможет совладать с установкой этого устройства. Сложности установки заключаются в необходимости монтирования нескольких чувствительных термических датчиков, а затем сведения их воедино.

2.6 Пример функционирования реле протока воды (видео)

Датчик протока воды для насоса – это неотъемлемая деталь оборудования, призванная защищать устройство от работы на «сухом ходу». Датчик обладает небольшим размером и имеет простую конструкцию, что позволяет установить его даже новичку.

Функции и преимущества датчика протока воды

Нередко возникают ситуации, при которых насос запускается в момент полного отсутствия жидкости в трубопроводе. Это провоцирует нагревания мотора агрегата и его дальнейшую поломку. Чтобы исключить возникновение таких ситуаций, следует использовать датчик потока жидкости. Это устройство работает автоматически и контролирует проток воды внутри трубопровода. Если количество проходящей сквозь датчик жидкости меньше нормы, прибор автоматически отключает насос. Таким образом, реле потока воды не только препятствует работе насоса на «сухом ходу», но и поддерживает нормальные для работы агрегата условия.

К преимуществам использования датчика относится:

• Снижение потребляемой насосом электроэнергии и экономия денежных средств;
• Защита оборудования от поломок;
• Увеличение периода эксплуатации насоса.

Помимо всего прочего, реле протока воды для насоса отличается скромными габаритами, невысокой стоимостью и простотой в монтаже.

Реле протока воды – принцип работы и конструкция

Основная функция датчика заключается в отключении насосного оборудования в случае понижения уровня воды или повышения давления в трубопроводе. Если количество воды увеличивается или падает давление, индикатор потока жидкости снова запускает оборудование. За стабильное выполнение возложенных на реле задач отвечают его конструктивные элементы.

Устройство прибора состоит из таких деталей:

• Патрубок, сквозь который внутрь устройства попадает жидкость;
• Мембрана, играющая роль одной из стенок внутренней камеры прибора;
• Герконовый включатель, который отвечает за размыкание и смыкания цепи в электрической схеме насоса;
• Две разные по диаметру пружины – посредством их сжатия контролируется давление воды, при котором будет срабатывать датчик протока жидкости.

Принцип действия реле заключается в следующем:

1. При попадании во внутреннюю камеру прибора, вода оказывает давление на мембрану, тем самым смещая ее в сторону;
2. Расположенный с обратной стороны мембраны магнит становится ближе к герконовому переключателю, из-за чего его контакты замыкаются и насос включается;
3. Если уровень воды падает, то мембрана с магнитом отдаляется от переключателя, что приводит к размыканию его контактов и отключению насоса.

Установить сигнализатор потока жидкости в трубопровод достаточно просто. Для этого необходимо изучить особенности подключения прибора и его правильную настройку.

Схема подключения устройства

Эффективность эксплуатации реле сильно зависит от его правильного монтажа. Необходимо помнить, что устанавливать прибор можно только на тех участках трубопровода, которые расположены горизонтально. При этом потребуется проследить, чтобы мембрана датчика находилась в вертикальном положении. Правильная схема подключения реле выглядит следующим образом:

В процессе монтажа датчик нужно соединить со сливной частью трубы посредством резьбового соединения. Дистанция, на которой реле должно быть расположено от трубы, должна составлять более 5,5 см.

На корпусе прибора находится стрелка, указывающая направление циркуляции жидкости. При установке устройства нужно проследить, чтобы эта стрелка совпала с направлением протока воды в системе. Если для бытовых целей используется грязная вода, то перед датчиком следует установить очистные фильтры.