Snímač průtoku vody pro čerpadlo: charakteristika a vlastní instalace

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 sledovat poruchy, které se mohou periodicky vyskytovat v potrubních systémech, a tím minimalizovat riziko selhání čerpacího zařízení.

Nenastavitelné snímače průtoku okvětních lístků

Účel a výhody

Při použití domácího vodovodního potrubí 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 plní současně mazací a chladicí funkce, proto „chod nasucho“, jak se mu také říká, má negativní vliv na technický stav jak oběhových, tak i ponorných čerpadel.

Aby se předešlo vzniku popsaných situací, je použit snímač průtoku vody pro čerpadlo 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.

Rozmístění čidla ve vodovodním systému

Dotyčné automatické zařízení řídí parametry průtoku vody, která jím prochází, a v případech, kdy se liší od normy, automaticky zapíná nebo vypíná čerpací zařízení. Na tomto principu snímač nejen chrání čerpací zařízení před „suchým chodem“, ale také zajišťuje stálost parametrů průtoku vody.

Výhody použití čerpacího zařízení s nainstalovaným snímačem průtoku kapaliny zahrnují:

• snížení spotřeby elektřiny a tím i snížení nákladů na její úhradu;
• minimalizace rizika selhání čerpacího zařízení;
• zvýšení životnosti čerpacího zařízení.

Návrhové prvky

Hlavní úkoly, které řeší čidla regulace průtoku vody instalovaná v domovních potrubích, jsou vypnout čerpací zařízení, když v systému není žádná kapalina nebo tlak jejího průtoku překročí normovanou hodnotu, a znovu je zapnout při poklesu tlaku. Efektivní řešení těchto důležitých úkolů poskytuje návrh snímače, který 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 (jejich stupeň stlačení reguluje tlak průtoku kapaliny, při kterém bude fungovat relé 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 aktivaci 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 podle toho se vypne čerpací jednotka.

Princip činnosti snímače průtoku na bázi permanentního magnetu a jazýčkového spínače

Senzory, které řídí 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 těla a vnitřní prvky;
• pracovní tlak, pro který je snímač navržen;
• rozsah teplot kapaliny, jejíž průtok bude zařízení používat;
• 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, které vzniká 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 vyrobeným z různých kovů – nerezové oceli, mosazi nebo hliníku. Během provozu je těleso průtokového snímače i jeho vnitřní prvky vystaveny značnému tlaku kapaliny, která jím prochází. Pouze odolné materiály vydrží takové zatížení po dlouhou dobu. Kromě toho nejsou v potrubí neobvyklé jevy, jako jsou hydraulické rázy, jejichž následky mohou senzor rychle vyřadit z provozu, pokud byly pro jeho výrobu použity nevhodné materiály.

Snímač průtoku s mosazným tělem

Hodnota provozního tlaku, při které může snímač průtoku kapaliny pracovat, koreluje s výkonem použitého čerpadla, proto je třeba tomuto parametru věnovat zvláštní pozornost. Kromě toho na tomto parametru závisí také charakteristiky proudění kapaliny dopravované potrubím. Tyto modely snímačů průtoku vody, v jejichž konstrukci jsou k dispozici dvě pružiny, mohou řídit provoz čerpadla na spodní a horní úrovni tlaku. Je lepší dát přednost zařízením tohoto konkrétního typu.

Teplota kapaliny, pro kterou je snímač určen, má přímý vliv na systémy, pro které je možné jej použít. Při výběru takového senzoru pro vybavení topného systému nebo systému zásobování teplou vodou byste samozřejmě měli věnovat pozornost pouze těm modelům, které mohou pracovat s vodou ohřátou na vysokou teplotu. Pro potrubí přepravující studenou vodu se používají průtokové snímače určené pro práci s kapalinami o teplotě 60–80°.

Pomocné čerpadlo se snímačem průtoku

Důležitými parametry jsou také úroveň vlhkosti a podmínky okolní teploty, při kterých lze snímač průtoku kapaliny používat. 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 na vodorovných úsecích. V tomto případě je nutné zajistit, aby membrána senzoru byla umístěna přísně svisle.

Při instalaci snímače průtoku kapaliny se připojuje k odtokové části potrubí pomocí závitové spojky. Kromě toho vzdálenost, ve které by takové zařízení mělo být umístěno od samotného potrubí, nemůže být menší než 55 mm.

Schéma instalace snímače průtoku

Těleso továrních snímačů průtoku vody má vždy šipku, která označuje směr, kterým jimi má kapalina protékat. Při instalaci snímače na potrubí je nutné zajistit, aby se tato šipka shodovala se směrem pohybu vody. Pokud je snímač instalován v systému, který přepravuje silně znečištěnou kapalinu, musí být před zařízení umístěny filtry, aby byla zajištěna správná funkce.

Schéma elektrického zapojení

Přestože jsou snímače průtoku kapalin dodávány z výrobních závodů s již nastavenými parametry, je nutné periodicky provádět nezávislé seřízení. Pro tento účel obsahuje konstrukce snímačů speciální šrouby. S pomocí posledně jmenovaného se stupeň stlačení pružin zvyšuje nebo snižuje, čímž se nastavuje úroveň tlaku, při které bude toto zařízení pracovat.

Regulační orgány průtokového senzoru typu okvětní lístek

Chcete-li tedy sami nastavit snímač průtoku vody, musíte provést následující:

• vypusťte vodu z potrubního systému a ujistěte se, že tlak dosáhl nuly;
• zapněte čerpadlo a začněte plnit systém vodou;
• při vypnutí čerpadla, ke kterému dochází v důsledku signálu ze snímače, zaznamenejte hodnotu tlaku kapaliny;
• opětovné vypuštění kapaliny ze systému, zaznamenejte hodnotu jejího průtokového tlaku, při které se čerpadlo zapne;
• sejměte kryt snímače a pomocí speciálního šroubu nastavte kompresní poměr pružiny s velkým průměrem (tím se nastaví minimální úroveň tlaku, při které bude zařízení pracovat a čerpadlo se zapne; mějte na paměti, že stlačení takové pružiny zvyšuje úroveň tlaku a zeslabování ji snižuje);
• Po opětovném napuštění systému vodou a zahájení vypouštění zkontrolujte, zda je čidlo správně seřízeno a zda vypíná čerpadlo při požadované úrovni tlaku (při špatném seřízení zařízení je nutné celý výše popsaný postup opakovat);
• změnou stupně stlačení pružiny s malým průměrem 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 seřízení kompresního poměru pružiny o malém průměru zkontrolujte, zda byl tento postup proveden správně, a to tak, že začnete plnit systém vodou a zaznamenáte hodnotu tlaku, při které se čerpadlo vypne (pokud je takové nastavení provedeno nesprávně, je třeba jej také opakovat, dokud nebude dosaženo požadovaného výsledku).

Aby potrubní systém normálně fungoval, doporučují odborníci alespoň jednou ročně zkontrolovat čidla průtoku vody a případně upravit jejich provozní parametry.