Relé průtoku vody: zařízení, princip činnosti + instruktáž k připojení

Šetrný přístup k technice zajišťující dodávku vody výrazně prodlužuje její pracovní životnost a zaručuje nepřetržitý provoz systému. K tomu je zapotřebí nejen včasná prohlídka a řádná údržba, ale také vybavení čerpadel úplnou sadou ochranných zařízení. Předcházet pravděpodobnosti vážné poruchy je mnohem levnější než opravovat nebo kupovat nový agregát. Souhlasíte?

Instalace relé průtoku vody ochrání motor jak povrchového, tak i hlubinného čerpacího zařízení. Vždyť nejčastěji je při spálení motoru jednodušší koupit nové čerpadlo, než ho měnit. My vám povíme, jak tento důležitý ochranný přístroj funguje, jak ho vybrat a začlenit do autonomního vodovodu.

V článku jsou uvedena cenná doporučení k montáži ochranných zařízení čerpadel proti provozu v podmínkách «suchého chodu». Je rozebrána technologie nastavení podle individuálních požadavků. Pro lepší vnímání nemalého objemu informací jsou přiloženy fotografie, schémata, videopřehledy a návody.

Funkční určení relé průtoku

V domácích vodovodech se poměrně často vyskytuje akce čerpací stanice bez vody, která hrozí havárií. Tento problém se nazývá «suchý chod».

Kapalina obvykle chladí a maže prvky systému, čímž zajišťuje jeho normální provozuschopnost. I krátkodobý chod nasucho vede k deformaci jednotlivých dílů, přehřátí a selhání motoru zařízení. Negativní důsledky se týkají jak povrchových, tak hlubinných modelů čerpadel.

Suchý chod vzniká z různých důvodů:

• nesprávný výběr výkonu čerpadla;
• nevhodná montáž;
• porušení celistvosti vodovodní trubky;
• nízký tlak kapaliny a nedostatečná kontrola její hladiny, k čemuž se používá relé tlaku;
• nahromaděné nečistoty v odčerpávací trubce.

Automatický snímač je nezbytný k tomu, aby zcela ochránil přístroj před hrozbami způsobenými nedostatkem vody. Měří, kontroluje a udržuje stálost parametrů vodního toku.

Čerpací zařízení vybavené snímačem má mnoho výhod. Slouží déle, méně často selhává, hospodárněji spotřebovává elektrickou energii. Také existují modely relé pro kotle.

Hlavním účelem relé je samočinné vypnutí čerpací stanice při nedostatečné síle průtoku kapaliny a zapnutí po normalizaci hodnot.

Konstrukce a princip fungování

Snímač má unikátní uspořádání, díky kterému plní své přímé funkce. Nejrozšířenější modifikací je lalokové relé.

Do klasického schématu konstrukce jsou zahrnuty tyto důležité prvky:

• vstupní hrdlo, které propouští vodu skrz zařízení;
• ventil (lalok), umístěný na stěně vnitřní komory;
• izolovaný jazýčkový spínač, který spojuje a rozpojuje obvod napájení;
• pružiny určitého průměru s různým stupněm stlačení.

V okamžiku, kdy se komora plní kapalinou, začne síla proudu působit na ventil a posouvat jej kolem osy.

Magnet zabudovaný na zadní straně laloku se těsně přiblíží k jazýčkovému spínači. Následkem toho se kontakty sepnou a čerpadlo se zapne.

Proudem vody se rozumí rychlost jejího fyzického pohybu dostatečná k sepnutí relé. Snížení rychlosti na nulu, vedoucí k úplnému zastavení, vrátí spínač do původní polohy. Při nastavení prahu sepnutí se tento parametr nastavuje s ohledem na podmínky použití zařízení.

Když se přívod kapaliny zastaví a tlak v systému klesne pod normu, stlačení pružiny zeslábne, čímž se ventil vrátí do výchozí polohy. Při vzdalování magnetický prvek přestane působit, kontakty se rozpojí a čerpací stanice se zastaví.

Některé modifikace jsou vybaveny vratným magnetem místo pružin. Podle ohlasů uživatelů jsou méně náchylné na malé tlakové rázy v systému.

Laloková relé se vyznačují velkým množstvím výhod. Patří mezi ně jednoduchá a nenáročná konstrukce, okamžité sepnutí, absence zpoždění mezi opakovanými reakcemi, použití přesného spouštěče pro start zařízení.

V závislosti na konstrukčním řešení se rozlišuje ještě několik druhů relé. Patří k nim rotorová zařízení vybavená lopatkovým kolem, které se otáčí ve vodním proudu. Rychlost otáčení lopatky je u nich řízena senzorovými snímači. Při přítomnosti kapaliny v trubce se mechanismus vychýlí a sepne kontakty.

Také existuje termorelé, fungující v souladu s termodynamickými principy. Přístroj porovnává teplotu nastavenou na snímačích s teplotou pracovního média v systému.

Při přítomnosti proudu je zaznamenána tepelná změna, po které se kontakty elektrické sítě spojí s čerpadlem. Při absenci pohybu vody mikrospínač rozpojí kontakty. Modely tepelných relé se vyznačují vysokou citlivostí, ale jsou poměrně drahé.

Kritéria výběru přístroje

Při výběru zařízení, které řídí sílu vodního toku, je třeba pečlivě prostudovat jeho technické parametry.

Zvláštní pozornost je třeba věnovat rozsahu provozní teploty a tlaku, na které je zařízení dimenzováno, průměru závitu a montážních otvorů, třídě ochrany, nuancím použití. Dále je důležité upřesnit, z jakých materiálů je výrobek vyroben.

Za nejspolehlivější a nejtrvanlivější odborníci považují zařízení z mosazi, nerezové oceli, hliníku. Tyto materiály chrání konstrukci před kritickými důsledky častého jevu ve vodovodních systémech – hydraulickými rázy.

Při zvažování různých modifikací relé má smysl pořídit variantu vyrobenou z kovu. Tělo a pracovní součásti takových zařízení se vyznačují zvýšenou pevností.

Tato skutečnost umožňuje zařízení dlouhodobě odolávat vážnému zatížení vznikajícímu v souvislosti s výrazným tlakem ve vodovodu ze strany kapaliny procházející snímačem.

Hodnota tlaku, při kterém relé pracuje, musí odpovídat výkonu instalovaného čerpadla. Na této charakteristice závisí parametry vodního toku cirkulujícího potrubím.

Je vhodné zvolit zařízení se dvěma pružinami, které řídí činnost čerpací stanice podle určitých dolních a horních hodnot tlaku.

Rozsah provozních teplot snímače přímo udává možnou oblast jeho použití. Například pro okruhy teplé vody a topné systémy jsou určeny modely s vysokou mezní teplotou. Pro potrubí se studenou vodou zcela postačuje rozsah do 60 stupňů.

Dalším neméně důležitým kritériem, které stojí za samostatnou zmínku, jsou klimatické podmínky potřebné pro provoz výrobku. Jedná se o doporučenou teplotu vzduchu a úroveň vlhkosti, které je třeba zařízení zajistit, aby mohlo pracovat s nejlepším výkonem.

Maximální přípustné zatížení pro konkrétní přístroj určuje třída ochrany uvedená v technických parametrech.

Při nákupu snímače průtoku je třeba zkontrolovat průměr závitu a rozměry montážních otvorů v zařízení: musí dokonale lícovat s prvky potrubí. Na tom závisí správnost a přesnost další montáže, stejně jako účinnost práce relé po instalaci.

Důvěryhodné přístroje

Z celého sortimentu relé jsou nejžádanější dva modely, které se nacházejí přibližně ve stejné cenové kategorii – kolem 30 dolarů. Podívejme se na jejich charakteristiky podrobněji.

Genyo Lowara Genyo 8A

Vývoj polské společnosti, která se zabývá výrobou elektronického zařízení pro řídicí systémy. Určeno pro použití v domovních vodovodech.

Genyo umožňuje zajistit automatické řízení čerpadla: spouštění a ukončení provozu na základě skutečné spotřeby vody, čímž se zabrání jakýmkoli poklesům tlaku během provozu. Elektrické čerpadlo je také chráněno před chodem na sucho.

Hlavním cílem je řízení čerpadla a kontrola tlaku v potrubí během provozu. Tento senzor spouští čerpadlo, když průtok vody překročí 1,6 litru za minutu. Spotřebovává 2,4 kW elektřiny. Rozsah provozních teplot je od 5 do 60 stupňů.

Grundfos UPA 120

Vyrábí se v továrnách v Rumunsku a v Číně. Zajišťuje stabilitu dodávky vody v prostorách vybavených individuálními systémy zásobování vodou. Zabraňuje chodu čerpacích zařízení naprázdno.

Relé ochranné známky Grundfos je vybaveno vysokým stupněm krytí, který mu umožňuje odolávat prakticky jakémukoli zatížení. Spotřeba elektrické energie je u něj asi 2,2 kW.

Automatika zařízení se spouští při průtoku kapaliny 1,5 litru za jednu minutu. Mezní parametr pokrývaného teplotního rozsahu je 60 stupňů. Jednotka je vyráběna v kompaktních lineárních rozměrech, které výrazně usnadňují proces montáže.

Doporučení k montáži a nastavení

Relé průtoku kapaliny se instalují pro zařízení, která potřebují stálé řízení a dodržování určitého provozního režimu. Často se jimi vybavuje zařízení již ve fázi výroby. Existují však i situace, kdy je nutná samostatná montáž senzoru.

Pravidla instalace relé do systému

Instalace bezpečnostního zařízení, které zjišťuje přítomnost nebo nepřítomnost průtoku vody v systému, je rozumným krokem v případech, kdy není možné být trvale přítomen během provozu čerpacího zařízení.

Nebude potřeba pouze ve dvou případech:

1. Voda je čerpána z velké studny s neomezenými zdroji čerpadlem malého výkonu.
2. Je možné samostatně vypínat zařízení při poklesu hladiny vody pod stanovenou normu.

Zařízení se instaluje na vodorovné úseky potrubí. Přitom je třeba dbát na to, aby membrána zaujala stabilní svislou polohu.

Zařízení se montuje k odtokovému potrubí pomocí závitové spojky. Obvykle je k tomu určena speciální objímka.

Pokud v čerpacím zařízení chybí otvor pro montáž senzoru, lze jej nahradit mosazným T-kusem. Kromě relé se k němu připojuje manometr, který ukazuje aktuální tlak v síti.

Než začnete s přímým přišroubováním zařízení, je vhodné dobře utěsnit závit lnem nebo nití, prodávanou ve specializovaných odděleních.

Navíjet ji je lepší ve směru hodinových ručiček k čelu. Tento způsob upevnění zvyšuje spolehlivost fixace.

Aby nedošlo k poškození relé, je třeba jej velmi opatrně přišroubovat, lehce dotahovat klíčem. Optimální vzdálenost mezi výrobkem a potrubím je minimálně 55 mm.

Při instalaci továrního čidla je nutné se orientovat podle šipky vyobrazené na těle. Uvedený směr na ní musí souhlasit se směrem toku kapaliny procházející zařízením.

Pokud je potrubím dopravována znečištěná voda, doporučuje se provést montáž čisticích filtrů a umístit je poblíž čidla. Tento krok zajistí správnou funkci výrobku.

V závěrečné fázi montážních prací se relé chodu na sucho připojí k elektrické síti:

• k volným koncům dvou skupin kontaktů se přišroubuje žíla vodiče;
• k šroubu čidla se připojí uzemnění;
• zařízení se připojí k čerpadlu spojením dvou zařízení běžným vodičem při dodržení shody barev žil.

Po připojení k síti zbývá už jen maličkost – zkontrolovat funkčnost systému. O tom, že je zařízení připraveno k plnohodnotnému provozu, bude svědčit růst údajů tlaku na manometru a automatické vypnutí čerpadla v okamžiku překročení mezní hodnoty.

Postup vlastního seřízení

Pro seřízení jsou v čidle speciální šrouby. Povolováním nebo utahováním lze snížit nebo zvýšit sílu stlačení pružiny.

Tímto způsobem se nastaví úroveň tlaku, při které dojde k sepnutí zařízení.

Téměř vždy výrobní společnosti vydávají zařízení s nastavenými parametry. Přesto je někdy nutné dodatečné vlastní seřízení.

Ve většině případů nastavení automatického zařízení nezpůsobuje potíže.

Je vhodné dodržovat následující algoritmus:

• vypustit kapalinu ze systému, dokud hodnota tlaku nedosáhne nulové hodnoty;
• zapnout čerpací jednotku a pomalu spouštět vodu zpět;
• zaznamenat hodnotu tlaku průtoku při vypnutí čerpadla čidlem;
• znovu začít vypouštět a zapamatovat si hodnoty, při kterých čerpací zařízení začne pracovat;
• otevřít relé a nastavit seřizovacím šroubem minimální úroveň stlačení větší pružiny, potřebnou pro sepnutí zařízení a spuštění čerpadla (silnější stlačení zvyšuje úroveň tlaku, slabší snižuje);
• obdobným způsobem seřídit sílu stlačení menšího pružinového mechanismu, nastavením mezí maximálního tlaku, při jehož dosažení relé měřící průtok vody vypne čerpadlo.

Po dokončení všech popsaných manipulací je třeba se ujistit o správnosti provedených nastavení. K tomu se potrubí naplní kapalinou a poté se vypustí, přičemž se vyhodnocuje reakce senzoru při dosažení nastavených hodnot.

Při neuspokojivém výsledku kontroly se postup opakuje.

Pokud máte nedostatečné zkušenosti a kvalifikaci, je lepší obrátit se o pomoc s nastavením na odborníky. Ti analyzují konkrétní situaci, zohlední technické parametry zařízení a zvolí co nejpřesnější hodnoty úrovně tlaku.

Aby potrubí, kterým prochází kapalina, pracovalo správně a stabilně, provádí se pravidelná roční kontrola průtokových senzorů. V případě potřeby se nastavení provozních parametrů upraví.

Závěry a užitečné video k tématu

Stavba, součásti a principy činnosti:

Postup připojení zařízení po etapách:

Více o tom, jak seřídit úroveň sepnutí relé:

Relé, které řídí průtok vody v potrubí, výrazně zvýší pohodlí při používání čerpadel a prodlouží jejich životnost. Zanedbat instalaci bezpečnostního zařízení je krajně nežádoucí, protože nejen automatizuje provoz zařízení, ale také jej maximálně chrání před možnými poruchami vzniklými v důsledku chodu naprázdno.

Chcete si sami nainstalovat průtokové relé, ale trochu jste se ztratili v návodu? Prosím, pokládejte své otázky a my i návštěvníci našeho webu se vám pokusíme pomoci.

A možná jste úspěšně zvládli instalaci a nastavení přístroje a chcete dát užitečné rady ostatním začátečníkům? Napište své komentáře do bloku níže, přidejte fotografie z procesu montáže nebo nastavení – vaše zkušenosti budou užitečné mnoha domácím kutilům.