Обеспечение эффективной работы насосных установок – это залог бесперебойного функционирования обслуживаемых ими систем водоснабжения и отопления. Для решения такой важной задачи трубопроводы оснащаются дополнительными техническими устройствами, одним из которых является датчик протока воды (или датчик потока воды). Его использование позволяет контролировать сбои, которые могут периодически происходить в трубопроводных системах, и, соответственно, минимизировать риск выхода из строя насосного оборудования.

Назначение и преимущества

При эксплуатации водопроводов бытового назначения нередки ситуации, когда насос включается в момент отсутствия жидкости в трубах. Такие ситуации, если они происходят часто и продолжаются в течение длительного времени, становятся причиной перегрева двигателя насоса и деформации его деталей, что в конечном итоге приводит к выходу из строя всего устройства. Вода, которую перекачивает насосное оборудование, одновременно выполняет смазывающую и охлаждающую функции, поэтому «сухой ход», как его еще называют, негативным образом сказывается на техническом состоянии как циркуляционных, так и погружных насосов.

Для того чтобы не допустить возникновения описанных ситуаций, как раз и используют датчик протока воды для насоса, работающий в автоматическом режиме. Датчики, контролирующие проток воды, успешно применяются для управления работой насосных станций, обслуживающих системы горячего и холодного водоснабжения, а также системы отопления.

Рассматриваемое автоматическое устройство контролирует параметры потока воды, которая через него проходит, и в тех случаях, когда они отличаются от нормативных, автоматически включает или отключает насосное оборудование. Работая по данному принципу, датчик не только защищает насосное оборудование от «сухого хода», но и обеспечивает постоянство параметров потока воды.

Среди преимуществ эксплуатации насосного оборудования, на котором установлен датчик потока жидкости, можно назвать:

• снижение расхода электроэнергии и, соответственно, уменьшение затрат на ее оплату;
• минимизацию риска выхода из строя насосного оборудования;
• увеличение срока службы насосного оборудования.

Конструктивные особенности

Основные задачи, которые решают датчики контроля протока воды, устанавливаемые в трубопроводах бытового назначения, состоят в том, чтобы отключать насосное оборудование в тот момент, когда в системе нет жидкости или давление ее потока превышает нормативное значение, и снова включать его, когда давление падает. Эффективное решение этих важных задач обеспечивается конструкцией датчика, которую образуют следующие элементы:

• патрубок, через который в датчик поступает вода;
• мембрана, составляющая одну из стенок внутренней камеры датчика;
• герконовый выключатель, обеспечивающий смыкание и размыкание цепи электропитания насоса;
• две пружины разного диаметра (степенью их сжатия регулируется давление потока жидкости, при котором реле протока воды для насоса будет срабатывать).

Работает устройство вышеописанной конструкции следующим образом:

• Поступая во внутреннюю камеру датчика, поток воды оказывает давление на мембрану, смещая ее.
• Магнитный элемент, зафиксированный с обратной стороны мембраны, при ее смещении приближается к герконовому переключателю, что приводит к замыканию его контактов и включению насоса.
• Если давление потока воды, проходящей через датчик, падает, то мембрана возвращается в свое исходное положение, магнит отдаляется от переключателя, его контакты размыкаются, соответственно, насосная установка отключается.

В трубопроводные системы различного назначения датчики, контролирующие проток воды, устанавливаются достаточно просто. Главное – правильно подобрать такое устройство, обращая внимание на его рабочие параметры и характеристики насосного оборудования.

Основные характеристики

При выборе датчиков протока воды для оснащения трубопроводной системы надо учитывать следующие их параметры:

• материал изготовления корпуса и внутренних элементов;
• рабочее давление, на которое рассчитан датчик;
• диапазон температур жидкости, для контроля потока которой будет использоваться устройство;
• класс защиты и требования к условиям эксплуатации;
• диаметр посадочных отверстий и параметры резьбы в них.

Каждый из вышеперечисленных параметров оказывает влияние на эксплуатационные особенности датчиков протока воды, поэтому стоит рассмотреть их более подробно.

От того, из какого материала изготовлен корпус датчика и его внутренние детали, зависят надежность такого устройства, его способность переносить возникающие в процессе работы нагрузки, а также его долговечность. Выбирая датчик протока жидкости, лучше отдавать предпочтение моделям, для изготовления которых были использованы различные металлы – нержавеющая сталь, латунь или алюминий. В процессе эксплуатации как корпус датчика протока, так и его внутренние элементы испытывают значительное давление со стороны проходящей через него жидкости. Выдерживать такую нагрузку длительное время в состоянии только прочные материалы. Кроме того, в трубопроводах нередки такие явления, как гидравлические удары, последствия которых могут быстро вывести датчик из строя, если для его изготовления были использованы несоответствующие материалы.

Значение рабочего давления, при котором может функционировать датчик протока жидкости, коррелирует с мощностью используемого насоса, поэтому на данный параметр следует обращать особое внимание. Кроме того, от данного параметра зависит и то, какими характеристиками будет обладать поток жидкости, транспортируемой по трубопроводу. Те модели датчиков протока воды, в конструкции которых предусмотрены две пружины, могут управлять работой насоса по нижнему и по верхнему уровням давления. Устройствам именно данного типа лучше отдавать предпочтение.

Температура жидкости, на которую рассчитан датчик, оказывает непосредственное влияние на то, в системах какого назначения он может быть использован. Естественно, выбирая такой датчик для оснащения системы отопления или горячего водоснабжения, следует обращать внимание только на те модели, которые могут работать с водой, нагретой до высокой температуры. Для трубопроводов, по которым транспортируется холодная вода, используют датчики протока, рассчитанные на работу с жидкостями, имеющими температуру 60–80°.

Уровень влажности и температурный режим окружающей среды, при которых может эксплуатироваться датчик протока жидкости, также являются немаловажными параметрами. Класс защиты такого устройства указывает на то, какие нагрузки оно в состоянии выдержать, работая в паре с насосным оборудованием.

Датчики, контролирующие проток воды, как правило, выбирают для уже готовых трубопроводных систем или для тех, проект которых уже разработан. Именно поэтому следует обращать внимание на размеры посадочных отверстий: они должны полностью соответствовать размерам элементов трубопровода, на которых датчик планируется установить.

Подключение и регулировка датчика

Эффективность работы датчика, контролирующего проток воды и управляющего работой насосного оборудования, во многом зависит от правильности установки этого устройства. Следует иметь в виду, что монтироваться такой датчик вне зависимости от типа и назначения трубопровода может только на горизонтальных участках. При этом надо контролировать, чтобы мембрана датчика располагалась строго в вертикальном положении.

При установке датчика протока жидкости его при помощи резьбовой муфты соединяют со сливной частью трубопровода. При этом расстояние, на котором такое устройство должно располагаться от самой трубы, не может быть меньше 55 мм.

На корпусе заводских датчиков протока воды обязательно имеется стрелка, которая указывает, в каком направлении через них должна двигаться жидкость. Устанавливая датчик на трубопровод, необходимо следить за тем, чтобы эта стрелка совпадала с направлением движения воды. В том случае, если датчик устанавливается в систему, по которой транспортируется сильно загрязненная жидкость, для корректной работы такого устройства перед ним обязательно следует разместить фильтры.

Несмотря на то, что датчики протока жидкости поставляются с заводов-производителей с уже отрегулированными параметрами, самостоятельную регулировку периодически приходится выполнять. Для этого в конструкции датчиков предусмотрены специальные болты. При помощи последних увеличивают или уменьшают степень сжатия пружин, выставляя тот уровень давления, при котором данное устройство будет срабатывать.

Итак, чтобы отрегулировать датчик протока воды своими руками, необходимо выполнить следующие действия:

• слить воду из трубопроводной системы и убедиться, что давление приняло нулевое значение;
• включив насос, начать наполнять систему водой;
• при отключении насоса, которое произойдет по сигналу датчика, зафиксировать значение давления жидкости;
• снова сливая жидкость из системы, зафиксировать значение давления ее потока, при котором произойдет включение насоса;
• сняв крышку датчика и используя специальный болт, отрегулировать степень сжатия пружины большого диаметра (так вы выставите уровень минимального давления, при котором устройство будет срабатывать и насос включаться; следует иметь в виду, что сжатие такой пружины увеличивает уровень давления, а ослабление снижает);
• снова наполнив систему водой и начав сливать ее, проверить, правильно ли отрегулирован датчик и выключает ли он насос при требуемом уровне давления (если устройство отрегулировано неправильно, всю вышеописанную процедуру следует повторить);
• путем изменения степени сжатия пружины небольшого диаметра выставить уровень максимального давления, при котором насос будет отключаться (разница между порогами срабатывания датчика увеличивается при сжатии такой пружины и уменьшается при ее ослаблении);
• после регулировки степени сжатия пружины небольшого диаметра проверить правильность выполнения этой процедуры, начав заполнять систему водой и зафиксировав значение давления, при котором насос отключится (в случае, если такая регулировка выполнена неверно, ее также следует повторить до достижения желаемого результата).

Для того чтобы трубопроводная система функционировала в штатном режиме, специалисты рекомендуют хотя бы раз в год осуществлять проверку датчиков протока воды и в случае необходимости выполнять регулировку их рабочих параметров.

Нашел подходящую вещь для решения своей задачи. Задачи такие:

1) Чтобы работал полив огорода или была возможность помыть автомобиль (в этом случае не должна срабатывать "блокировка насоса" по НЕ НАБОРУ верхнего давления в течении определенного времени, если оно прописано в алгоритме работы)
2) Иметь таймер на отключение после закрытия протока - перекрытие крана, завоздушивание ХВ, засор и пр. (В случае с реле сухого хода, задавался вопрос - "А что если насос нагонит верхнее давление 2.2 вместо положенных 3.2 бар при попадании воздуха в магистраль и реле не увидев нижнее давление на отключение не отключит насос?" Поэтому нужен таймер на отключение насоса после обрывании потока)
3) Датчик протока дает возможность нагнетать давление в РБ. (РБ необходим от гидроударов и для запаса воды, а также для "активации" датчика протока, который запустит насос сразу либо по таймеру или нижнему давлению)
4) Стоить агрегат не должен слишком больших денег, так как производители не имеют огромного желания оказывать гарантийные ремонты, запчасти тоже должны иметь умеренную стоимость.
5) Устройство возможно перезапустить с кнопки или с вилки (розетки с выключателем) не бегая в подвал для перезапуска насоса при отключении света.
6) При завоздушивании ХВ датчик протока вырубает насос (в случае с поливом огорода сработает таймер после пропадания протока).

Судя по пунктам мне подходит UNIPUMP ТУРБИ-М1 думаю он может работать совместно с реле давления и вот какие варианты действия подразумеваются.

Подключаю провода: реле давления + турби м-1 + насос с РБ.
При первом запуске давление = 0 бар. Заливаю водичку в систему (насос, реле протока и пр.) и открываю кран для выпуска воздуха. Реле давления передает электричество турби м-1, а турби м-1 при первом пуске (при перезагрузке) передает питание на двигатель.

Если поливаю огород то насос работает постоянно (при не достижении верхнего давления не отключит питание реле давления, а датчик протока НЕ ОТКЛЮЧИТ электричество, так как есть проток). В случае когда все краны закрыты = нет протока, нагнетается давление в РБ, насос выключится разрывом цепи в случае верхнего порога от команды реле давления либо насос выключит датчик протока по таймеру, кто сработает раньше. Наверное будет лучше подобрать верхнее давление такое, чтобы раньше отключало питание реле давления, ну это пока мысли в слух.

Если отключило питание реле давления, то датчик протока тоже обезточился. Значит, при падении давления ниже нижнего предела , допустим у реле давления это будет 1.8 бар, оно подает питание к датчику протока. Датчик протока (по идее) при включении/перезапуску должен увидеть это давление и сработать (ПОДАТЬ НАПРЯЖЕНИЕ К НАСОСУ) ТОЛЬКО по достижении своего минимального давления 1.5 бар или по протоку.
Это в теории.
Далее. Понижается давление (при открытии крана) ниже 1.5 бар - включается насос по команде датчика протока и снова все идет по кругу.

Если отключают свет, то ПРИ НАЛИЧИИ необходимого давления в ХВ, реле не включает насос и датчик протока не включает насос, так как нет протока. А если отключили свет и я стравил давление в ХВ до нуля - захотел набрать водички, то запустить эту систему получится только перезагрузив датчик протока, но по сути, после включения света датчик протока должен включаться сам, (как и реле давления) - по факту это перезапуск и есть.
Если из скважины происходит подсос воздуха, но реле давления продолжает нагнетать давление до верхнего установленного предела, датчик протока вырубит питание насоса по таймеру . (Если нет протока и низкое давление, датчик протока вырубает насос через 30 сек.)
В принципе по теории все гладко получается. Если я что то упустил, то дополните меня.
Так как датчик протока работает от двух моментов: при достижении нижнего порога 1.5 бар или появлении протока, думаю наличие реле давления сократит частоту включения насоса, что бы не гонять насос при каждом открытии крана.

З. Ы. Прежде чем покупать вещь, приходится прогонять варианты работы и опробовать ее на основе теории или опыта людей.
Инфа по датчику протока.

Реле протока воды является многофункциональным устройством, главной задачей которого остается автоматизация насоса, регулирование подачи воды. Датчик осуществляет включение и выключение воды в зависимости от ее наличия в системе. Мы поставляем датчики, выполненные только из высококачественных экологически чистых материалов, благодаря чему реле протока воды может взаимодействовать даже с питьевой водой, не искажая ее состав. При этом у нас на датчики протока воды цена ниже, чем в магазинах города.

Датчики в основном подключают к насосам с высокой мощностью, так как они эффективно защищают насос от перегрева и других возможных неполадок. Благодаря этому реле протока воды для насоса продлевает срок его эксплуатации и обеспечивает удобство пользования насосом. Преимуществами реле протока для насоса являются: малогабаритность, высокая чувствительность, многофункциональность, доступная цена, длительный срок эксплуатации. Если у вас нет времени постоянно следить за работой насоса, то датчик сделает это за вас.

При установке датчика контроля давления стоит прибегнуть к помощи специалистов, так как изначально реле протока для насоса нуждается в настройке. Установка осуществляется следующим образом: реле протока воды на входе подключается к насосному устройству. При достаточном объеме потока воды устройство активируется, благодаря давлению на лопатку датчика. При снижении потока воды лопатка датчика возвращается в исходное положение и подача воды прекращается. Купить датчик потока воды для насоса можно в Москве по оптимальной цене удобным вам способом оплаты.

FLU-25 - это традиционно надежный контроль наличия протока воды в системах тепловодоснабжения. Производится на заводе в Германии.

Реле протока FLU25 используется для контроля наличия протока воды в автономной отопительной системе с принудительной циркуляцией, вплоть до минимальных значений расхода.
В зависимости от схемы подключения реле протока может включать либо выключать соответствующий элемент автономной отопительной системы при исчезновении либо появлении протока теплоносителя. Например, при отключении циркуляционного насоса может быть отключена горелка. Реле протока может также использоваться для защиты циркуляционного насоса от сухого хода.
Реле протока FLU-25 имеет металлический корпус и может устанавливаться в помещениях с высокой влажностью. Наличие пружинного сильфона (сильфонного уплотнения) делает реле протока также пригодным для дизельного топлива.
В комплект поставки входят пластинки (ламели) различной длины для труб от 1 до 8 дюймов.
Монтаж:
Для обеспечения безупречной работы реле протока должно устанавливаться на горизонтальном трубопроводе, чтобы пластина (ламель) была вертикальна. Расстояние между трубой и прибором должно составлять не менее 55 мм, а расстояние до последующей арматуры, отводов или фитингов на трубопроводе должно составлять не меньше 5 Ду. Реле протока должно быть ориентировано так, чтобы направление стрелки на корпусе соответствовало направлению протока в трубопроводе.
При наличии в теплоносителе посторонних механических включений и высокой загрязненности следует перед реле протока устанавливать фильтр механической очистки.

Технические характеристики:
Микропереключатель (реле) 6 А – 220 В
Максимальное рабочее давление 10 бар.
Максимальная температура теплоносителя 110° С
Максимальная температура окружающей среды 60° С
Класс защиты IP 54, внутренний диаметр кабельного ввод 6мм (в комплекте)
Наружная резьба G1

Устанавливается на трубы Ду25...Ду-200мм

Регулировка реле протока:
Приведённая далее таблица дает значения требуемой длины ламели в соответствии с диаметром трубы.
Порог срабатывания (рабочая точка) определяется напряжением пружины (10), установкой винта (8) и длиной ламели (А).
В таблице приведены диаметры труб, соответствующие длины ламелей и расход воды в м3 /ч, при которых происходит замыкание или размыкание контактов микропереключателя, как при установке минимального значения (винт плотно затянут), так и при установке максимального значения (винт полностью ослаблен).
Устройство поставляется с плотно затянутым калибровочным винтом (установлено минимальное значение). Контакт 1 – 2 разомкнут. После запуска насосов или при установлении номинального расхода воды, ламель должна сместиться в направлении потока воды, в результате чего происходит замыкание контакта 1 – 2, и горелка начинает работать.
Если ламель не смещается, то это означает, что расход воды слишком мал и устройство не может среагировать. Однако на практике это почти полностью исключено, так как значение расхода воды обычно существенно больше установленного минимального значения (например, 6,3 м /ч при 3» диаметра трубы). Если известен реальный расход воды, то устройство может быть точно отрегулировано (см. таблицу в разделе Спецификация, файл PDF).
Реле протока в отопительных системах с простым управлением ВКЛ-ВЫКЛ не требуют точной калибровки. Достаточно установить минимальное значение так, что контакт, который управляет горелкой, замкнется, как только будет достигнут установленный расход воды (см. таблицу).

Подробнее в СПЕЦИФИКАЦИИ (файл PDF ниже)

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.