ガスボイラーおよびポンプ用の水流センサー。 ポンプを空運転から保護する方法 パイプへの水流スイッチの取り付け

このデバイスの対象となるのは、 自動シャットダウン地表、井戸ポンプ、取水システムに水がない場合の自動給水ステーション。 ポンプとステーションをオフにすると、水なしでの運転 (空運転モード) による損傷から保護されます。 あらゆるものを管理するために使用されます 電動ポンプ、から操作 単相ネットワーク 220 V、最大 1.5 kW の電力。 装置は圧力パイプラインラインに設置されます。 この場合、ポンプの電源はデバイスに接続され、電源ケーブルはデバイスに接続されます。 電気ネットワーク 220V。 デバイスの設置場所は、浸水の危険から保護され、換気の良い場所にある必要があります。
動作上の制限:

• 使用環境温度：0℃～110℃
• 最大許容圧力 - 6 Bar
• 接続 1" (外部および内部)
• 最大許容水流 – 100 l/分

デザインの特徴:

• スイッチング電圧 - 220 -240V ~ 50Hz
• 最大動作電流: 10A
• 保護等級 - IP65
• 再起動 - 自動
• シャットダウン条件 - 流量が 2 l/min 未満

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この記事では、空運転を防ぐために使用されるデバイスについて説明します。 それらのタイプ、設計上の特徴、動作原理、およびすべての重要な利点と欠点について学びます。

彼らの助けがあれば、故障に関連する主な最もよく知られている問題を回避することができます。 ポンプ装置または過度に急速な摩耗。

1 水流スイッチに関する一般的な情報

実践が示すように、ほとんどのウォーターポンプの故障の主な原因は過熱です。これは、ポンプの電源は入っているが水を汲み上げていないときの、ユニットのアイドル運転、いわゆる「ドライ」運転の結果です。

これは、どのような潜水艇の装置でも、作業環境によって電源ユニットを常に冷却する必要があるという事実によって説明されます。 表面デバイス– ポンプで汲み上げられた液体。 さらに、深いサンプルの場合、このパラメータは本質的に次のもので構成されているため、非常に重要です。 大量常に相互作用する部品。

たとえば、遠心分離 深井戸ポンプスイッチを入れると、複数の段階の羽根車が同時に回転します。 液体なしでそれらを実行すると、理由もなくデバイスが消耗するだけです。 状況はサーフェス モデルでも同様です。

1.1 フロースイッチを使用する理由は何ですか?

空運転 水中ポンプ次の状況で可能です。

• ユニットの選択を誤ると、その生産性が井戸の流量を超え、井戸の動的水位が設置深度を下回ります。
• 外部の監督なしで小さな切除源からポンプを実行した場合。
• のために 怠惰な仕事ホースの内部の詰まり、またはホースの気密性の低下を引き起こす機械的損傷が原因で発生する可能性があり、これは非常に頻繁に発生します。
• 循環ポンプは現時点ではドライ運転が可能です 低圧接続されているパイプラインに水を供給します。

とはいえ、ポンプの稼働中に常に立ち会って常時監視を行うことは必ずしも可能ではないため、水流の有無を監視し、ポンプをオンにし、必要に応じてオフにします。

「」とも呼ばれる水流リレーはまさにそのような装置です。 以下の場合にはフロースイッチの設置は不要です。

• 低出力ポンプで高収量井戸から水を汲み上げる場合。
• ポンプの作動中に常に立ち会っていて、水位が許容基準を下回ったときに自分でポンプを停止できる場合。

それ以外の場合はすべて、水流スイッチの設置が必要です。これにより、ポンプの寿命が延びるだけでなく、操作が大幅に容易になります。 少なくとも、起こり得る問題に対する保護の観点から作業を自動化します。

2 設計上の特徴と動作原理

水流スイッチや同様の安全装置にはいくつかの種類があり、それぞれに特定のインジケーターに反応してポンプをオンまたはオフにするさまざまな自動化機能が装備されています。

最も一般的なトリガー:

• 液面（水位スイッチ）；
• 出口パイプの液体圧力レベル (プレス制御)。
• 水流の有無（フロースイッチ）。
• 作業環境の温度（サーマルリレー。

これらの各デバイスを詳しく見てみましょう。

2.1

このようなデバイスは、リード スイッチと磁石が取り付けられたペタル (バルブ) という 2 つの主要な構造要素で構成されます。 磁石の位置変化に反応する接点となるリードスイッチは水の流れの外側に配置されており、確実に絶縁されています。

構造の反対側には 2 番目の磁石があり、流体の流れが弱まった瞬間に花びらを元の位置に戻すために必要な逆力を生成します。

ポンプに水が満たされると、水が花びらに作用し、花びらが軸の周りを回転します。 花びらの動きにより磁石がリードマイクロスイッチに近づき、結果として生じる磁場によって作動します。

リードスイッチはポンプと電気ネットワークの接点を接続し、その結果としてデバイスがオンになります。 液体の流れが止まるとすぐに、追加の圧力を受けなくなった花びらは、追加の磁石の力の影響で元の位置に戻り、接点が開きます。

ペタルフロースイッチの利点:

• 給水圧力を低下させません。
• 即座に動作します。
• 再トリガー間の遅延はありません。
• 最も正確な循環トリガーを使用してポンプをオンにします。
• シンプルで気取らないデザイン。

また、戻り磁石を使用せずにバルブ設計が行われ、2 番目の磁石が従来のスプリングに置き換えられたフロー スイッチもあります。 しかし、このようなリレーは、水流中の小さな圧力サージの影響を非常に受けやすいため、実際には安定性が低くなります。

2.2 プレス制御 - 圧力スイッチと組み合わせた水流スイッチ

プレス制御は、ポンプ内の水圧レベルが特定のレベル（このインジケータは調整可能で、ほとんどの場合 1 ～ 2 Bar の範囲）に上昇した場合にのみポンプをオンにするコマンドを出し、ポンプが開くとポンプがオフになります。井戸から汲み出される水の流れを完全に止めた後、5 ～ 10 秒以内に接触します。

このような装置は、油圧アキュムレータと組み合わせて使用​​してポンプステーションを制御する機能を実行したり、ポンプの出口パイプに直接取り付けて空転から保護したりできます。

プレス制御は、水流量の変化に応答する従来のリレーと比較して、 重大な欠点– 水上タイプのポンプに取り付けられている場合は、電源を入れる前に毎回、自分でユニットに水を充填する必要があります。 この問題は追加インストールすることで解決されます チェックバルブ, しかし、これは万能薬には程遠いです。

2.3 熱水流量スイッチ

上記の安全装置の中で最も多くの機能を備えているのがサーマルリレーです。 複雑なデザイン。 その動作技術は熱力学的原理に基づいており、ポンプ内の水流の温度とリレーセンサーが設定されている温度との熱差が比較されます。

サーマルリレーが内部にあるポンプに接続されると、一定量の電力が常時供給され、センサーを測定対象の液体の温度より数度高い温度に加熱するために消費されます。

水流があるとセンサーは冷却され、マイクロスイッチによって固定されます。 熱変化は信号となり、その後ポンプ接点と電気ネットワーク間の接続が行われます。 井戸からの水の流れが止まるとすぐに、マイクロスイッチが接点を切断し、ポンプがオフになります。

ダウンホールユニットに加えて、サーマルフローリレーも搭載されています。 理想的なオプション循環ポンプの空運転保護。

サーマルリレーは寿命を延ばすだけでなく、 便利な操作循環装置としてだけでなく、暖房本管の水流を加圧する必要がないときにサーマルリレーが自動的にポンプをオフにするため、かなりの電力を節約できます。

いつ 加熱装置電源がオフになり、システム内の水は冷えています。作業は必要ありません。サーマルリレーが接点を閉じたままにします。 ボイラーの電源を入れると、パイプ内の水が設定温度に達すると、サーマルリレーがサーキュレーターをオンにし、必要なレベルまで圧力を高め始めます。

循環ポンプの大手メーカーのほとんどが独自にデバイスに熱流スイッチを取り付けていることは注目に値します。 これは主にプレミアムクラスのポンプによく見られる現象です。 これは、コストが高いことと設計が複雑であるためです。

2.4 水位スイッチ

最もシンプルで実用的なオプション 安全装置ウォーターポンプには、一般にフロートスイッチとして知られる水位スイッチがあります。

「フロート」は水源内のポンプのレベルから 20 ～ 25 センチ上の位置に取り付ける必要があり、水源内の水の量を監視し、水がフロート センサーを下回るとすぐに、 自動シャットダウンポンプ

リレー自体は、ポンプに電力を供給するために供給される相に接続されています。 調整は調整ケーブルの長さを変えることで行います。 より高品質のフロートをカスタマイズ可能 追加機能、しかし、これはすでに懸念されています 高価なモデルという設備 家庭用はかなり珍しいです。

フロート スイッチは、あらゆる井戸や設備に対する実証済みの保護手段です。 排水装置ただし、水位スイッチは正確な調整に重大な困難が生じるため、深井戸では使用できません。

また、井戸の直径とポンプの直径の差が数十ミリメートルしかないような狭い状況では、フロートは常にうまく機能するとは限りません。 この場合、フロートの動作が不安定になりすぎてしまうため、使用する意味がありません。

フロートスイッチは従来品と同様に使用 井戸ポンプ、および排水サンプルについて。 さらに、標準的な井戸とは異なり、作業環境は常に低下する傾向があるため、そこではさらに需要が高くなります。 ドライラン 排水モデルボーリング孔や井戸のポンプと同じくらい害を及ぼします。

2.5 水流スイッチの設置の微妙な違い

パドルスイッチはポンプ入口またはバルブ入口のいずれかに取り付けられます。 彼らの任務は、作動チャンバーへの液体の最初の侵入を記録することであるため、液体との接触はまずリレー自体で検出される必要があります。

圧力制御ユニットは調整が必要なため、専門家の助けを借りてのみ設置されます。 これらは花びらと同じ方法で、入力を接続することによって取り付けられます。 ポンプ装置。 ただし、従来の花びらとは異なり、圧力スイッチはほとんどの場合、併用して使用されます。

サーマルリレーは高価すぎるため、単独で使用されることはほとんどありません。 おそらくポンプ自体の組み立て段階で接続されることになるでしょう。 しかし、 良いマスターこの装置の設置には確実に対応できるでしょう。 設置の複雑さは、複数の高感度熱センサーを取り付けてからそれらを統合する必要があることにあります。

2.6 水流スイッチの操作例（動画）

流量センサー- 液体または気体の流れの存在下で出力信号を生成するデバイス。 これらは、作動流体の流れの存在が重要なパラメータとなるパイプラインやエアダクトに設置されます。

このセンサーはとも呼ばれます フロースイッチ、なぜなら その動作原理は似ていますが、唯一の違いは、その動作がコイル上の制御電圧の出現によってではなく、液体または気体の流れの存在によって引き起こされることです。 しかし、従来のリレーと同様に流量センサーをトリガーすると、出力接点の状態が反対に変化します。

通常、センサーにはノーマルクローズ (NC) と 常開接点（しかし）。 作動媒体の流れが現れると、NC 接点が開き、NO 接点が閉じます。

流量センサーにはいくつかの種類があります。

ペタルフロースイッチ

花びら型流量センサの図を図に示します。

名前が示すように、このタイプの流量センサーの主な作動要素は、作動媒体と接触し、流れの存在下で垂直位置からずれる柔軟な花びらです。 花びらは出力接点に機械的に接続されており、花びら自体が曲がると状態が変化します。

Caleffi (左) と Danfoss (右) ペタル フロー スイッチ

タービン式流量センサー

図はタービン型流量センサーの図を示しています。

このようなセンサーは、ローターに磁石が取り付けられた小型のタービンです。 作動物質の流れが装置を通過すると、タービンが回転し始め、その結果磁場が発生し、電気インパルスに変換されて到達します。 電子回路センサー パドルスイッチと同様に、流れが存在すると電子機器により出力接点の状態が変化します。

したがって、このような流量センサーには、出力接点 (NO および NC) と出力接点 (NO および NC) という 2 種類の出力があります。 パルス出力。 後者は流速を決定するために使用されます。パルス繰り返し率が高いほど、流速も高くなります。

アリストンボイラー用流量センサー（タービン）

このタイプのセンサーの例としては、フロー スイッチがあります。 ガスボイラーアリストン。 フローが表示されたとき（ユーザーがタップを開いたとき） お湯）、センサーは出力信号を生成し、ボイラーを DHW 加熱モードに切り替えます。

流量センサーの使用

フローセンサーは、ほとんどの場合、保護、情報、または制御機能を実行します。

保護機能はシステム内の流れの存在を検出することに関連しており、流れが存在しないと緊急事態や機器の故障につながる可能性があります。 たとえば、ポンプを保護します。 水の流れがない状態で動作すると、過熱して故障します。 また、フィルターが詰まっている場合、ダンパーが閉じている場合、またはファンが故障している場合に、換気システム内の空気の流れが不足していることを判断することもできます。 フロースイッチを使用すると、給水システムの漏れを検出し、給水システムの水不足を判断できます。 貯蔵タンク等

フローリレーの情報機能は、フローの有無が関係しない場合に話されます。 緊急ですが、これはシステム内の重要なイベントであり、ユーザーが知っておく必要があります。 このような場合、センサーは光や音による表示をトリガーしたり、オペレーター パネルにメッセージを生成したりするために使用されます。

フロースイッチは、その信号に基づいて他の機器がオンまたはオフになるときに制御機能を実行します。 たとえば、家庭用給湯システムでは、ユーザーが蛇口を次のように開けるときに、 お湯、ガスボイラーはポンプをオンにし、DHW加熱モードに切り替える必要があります。 これは、蛇口を開けた後に流量センサーが作動したときに発生します。

フロースイッチ接続図

次の図は、 代表的な図ポンプの流量センサーをオンにします。

流れがない場合、NO 接点 1-2 が開き、NC 接点 1-3 が閉じ、電源回路が開き、ポンプは停止します。 リレーを介して水の流れが現れると、その接点の状態が変化し、ポンプの電源回路が閉じてオンになります。

水流スイッチ - シンプルで 効果的な方法過熱や変形につながるポンプの空運転を防ぎます。 内部要素そして失敗。 その目的は、ポンプの作動部分への給水を常に監視し、自動的に電源をオフにすることです。

フロースイッチが必要になるのはどのような場合ですか?

次の場合にも同様の保護を確立する必要があります。

• 絶え間ない監視なしで小さな貯水池からポンプが発生します。
• ホースの詰まりや機械的損傷による「空運転」の可能性。
• 生産性と比較して井戸の流量が低い。
• 循環ポンプの「入口」での低圧。

デザイン上の特徴

フロー スイッチのクラシック バージョンには、磁石が取り付けられた花びらとリード スイッチが含まれています。 後者は水の流れの外側に位置し、確実に断熱されています。 2 番目の磁石は構造の反対側に取り付けられます。 液体の流れの強さが減少すると、花びらを元の位置に戻そうとする力が発生します（このような磁石の代わりに通常のバネを使用することもできますが、そのようなシステムは小さな流れのうねりの強い影響により安定性が低くなります）。

ポンプが水で満たされると、花びらは液体の流れの影響でたわみ始めます。 その結果、磁石がリードスイッチに近づき、ポンプが始動します。 給水が止まるとペタルは元の位置に戻り、ポンプ駆動への電力供給も停止します。

花びら型の設計に代わるものとしては、圧力スイッチ、水位スイッチ、サーマルリレーなどがあります。 これらはいずれも、コストが高く、インストールおよび構成時に微妙な違いがあるため、適用範囲が限られています。 例えば、 フロートセンサー水位の寸法が非常に大きいため、適用範囲が制限され、井戸では使用できません。

花びら型フロースイッチのメリット：

• 油圧抵抗の欠如。
• 即時応答。
• デザインのシンプルさ。
• システムの信頼性。
• システムにリレーを含める可能性 自動運転または保護。

フロースイッチ設置の特徴

パドルスイッチの目的は、ポンプの作動チャンバーへの汲み上げられた液体の侵入を検出することです。 これを行うために、バルブまたはポンプの出口に取り付けられます。

ここで、なぜ水流センサー (「フロースイッチ」とも呼ばれる) が必要なのかを理解し、その動作原理を見てみましょう。 また、これらのセンサーにはどのような種類があるのか​​、また自分で取り付ける方法についても説明します。

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日常生活でも時々起こります 緊急スイッチオンポンプに水が入っていない場合、機器の故障につながる可能性があります。 いわゆる「空運転」により、エンジンが過熱し、部品が変形します。 ポンプが機能するためには、 最大効率、給水を中断することなく確保することが重要です。 これを行うには、暖房および給湯システムに水流センサーなどのデバイスを装備する必要があります。

水流センサー

設計と動作原理

水流センサーは給水システム内の圧力を監視する装置で、パイプを介してポンプに接続されています。

水流センサーの標準回路：

• リレー;
• プレートのセット。
• デバイス内には広いチャンバーがあります。
• 浮く 小さいサイズ、固定フラスコ内に配置されます。
• 出口供給チャネル。
• ほとんどのモデルには出口に調整バルブが取り付けられています。

センサーの動作原理:液体の流れがなくなると自動的に停止します ポンプ場空運転は許可されず、水が出現すると装置が始動します。

応用分野

水流センサーは通常、生命維持システムを常に監視し、特定の動作モードを監視する必要があるデバイスに使用されます。

ほとんどの場合、水流センサーはガスで作動するボイラーで使用されます。 このようなセンサーを備えた最新のガスボイラーは、暖房と給湯の両方に使用されます。

供給ライン上にあるデバイス 水道水水が入るとボイラー制御盤に信号が送られ、ボイラーが作動します。 循環ポンプ止まります。 次に、ボードが流水を加熱するノズルをオンにし、熱交換器内の水が加熱され始めます。 蛇口が閉まるとセンサーが水の供給を停止したことをお知らせします。

ほとんどの家庭にはシステムが備わっています 自律的な給水、そのおかげで、最も快適な状態を保つことができます。

水流センサーの機能は、給水システムに接続されているデバイスの電源をオンにすると、センサーがポンプをオンにして水が流れ始めることです。

水流センサーを選択するときは、必ず考慮してください スループットデバイスとそのサイズ。

水流センサーの種類

設計の種類に応じて、リレーとフィッティングデバイスが区別されます。 さらに、圧力レベルに応じた種類もあります。

リレー式水流センサー低出力のポンプに使用されます。 通常、これらのモデルはシングルチャンバーです。 専門家は導電率が低いことに注目しています。 モデルは以下で利用可能です 縦配置プレートの最大圧力は 5 Pa 以上です。

P48 シリーズでは保護システムがよく使用されます。 これらすべてのインジケーターのおかげで、水漏れはほとんどなく、そのようなデバイスは動作の安定性が良いことも特徴です。

ポンプ用に最も広く使用されている水流センサーは次のとおりです。 モデルのフィッティング。 通常、プレートは水平に配置され、一部のサンプルには 2 つのバルブが装備されています。 最大圧力は約 5 Pa です。 保護システムはほとんどの場合クラス P58 です。 導電率は継手のサイズに直接依存します。

低圧センサーは、出力が 4 kW 以下のポンプに適用されます。 チャンバーのサイズは導電率に影響します。 ほとんどの場合、市場では 2 つのフロートを備えたポンプ用の水流センサーが見つかります。 価格も安く、適切なモデルを簡単に選択できます。

モデル 高圧通常は 1 つの拡張フィッティングで利用可能で、プレートは水平に取り付けられます。 専門家は、そのようなサンプルを次の場所にインストールすることを推奨しています。 遠心ポンプ。 最大圧力 - 6 Pa、保護システムクラス P70 を超えません。

また、作用機序により次のように分類されます。

• ホールセンサーの動作原理に基づいた水センサー。水の流れだけでなく、その流速も信号で伝えます。
• 磁石の原理で動作するリード スイッチ センサー。内部には磁気フロートがあり、水圧が上昇するとチャンバー内を移動し、リード スイッチに影響を与えます。

設計と動作原理 リードセンサー水の流れ

DIYでの設置と製作

ほとんどの水流センサーはデバイスの設計に含まれているため、故障して交換する必要がある場合にのみ取り付けが必要です。 ただし、給水圧力を高める必要がある場合など、別途水流センサーの取り付けが必要となる場合があります。 これは、中央給水システムの圧力が低く、標準に達していないためです。 また、ガスボイラーを給湯モードでオンにするには、十分な圧力が必要です。

このような状況では、補助 循環ポンプ 、水流センサーが装備されています。 まずポンプを取り付け、次にセンサーを取り付けます。 したがって、水が流れ始めるとすぐにセンサーがポンプをオンにし、圧力が上昇し始めます。

グルンドフォス UPA 15-90 給水システム用増圧ポンプ、水流センサー内蔵

水流センサーを自分の手で作るのは難しくありません。 まずカメラを取り付ける必要があります。次に3枚のプレートを切り出す必要があります。それらは水平に取り付けられ、プレートと電球の間に接触がないようにする必要があります。 シンプルなデザインの場合、フロートは 1 つで十分です。

2 つのアダプターにフィッティングを取り付けるのが合理的です。バルブは少なくとも 5 Pa の圧力に耐える必要があります。

メーカー

メーカー	特性
水流センサー用 グルンドフォスポンプ UPA 120 (デンマーク)	個別給水システムを備えた個人住宅またはアパートに給水するように設計されています。 液体が 1 時間あたり 90 ～ 120 リットルの範囲で安定して流れると、自動センサーがオンになります。 主な機能はポンプを空転から保護することです。 ポンプは毎分 1.5 リットルの水流量で始動します。 センサーの動作電圧は 220 ～ 240 V です。 最大消費電流は8Aです。 消費電力 – 最大 2.2 kW。 保護等級 - IP 65。 価格 - 約1,800ルーブル。
水流センサー GENYO - LOWARA GENYO 8A (ポーランド)	ポンプの制御に使用します 世帯システム実際の水消費量に基づいた給水量。 センサーの主な機能は、動作中に給水内の圧力を監視することです。 ポンプは毎分 1.5 リットルの水流量で始動します。 動作電圧 – 220 ～ 240 V。 消費電流の周波数は50～60Hzです。 最大消費電流は8Aです。 消費電力 – 最大 2.4 kW。 動作温度範囲 - 5～60℃。 保護等級 - IP 65。 価格 - 約1,800ルーブル。
フローセンサー 1.028570 (イタリア)	ガス中での設置向けに設計 二重回路ボイラー 商標イマーガス。 対応モデル: Mini 24 3 E、Victrix 26、Major Eolo 24 4E | 28 4E。 に設置できるように設計されています。 ガスボイラー Immergas のトレードマークである煙突とターボチャージャー付きバージョン。 ネジ接続付きのプラスチックケースで作られています。 ホールセンサー1.028570により、給湯回路出口で安定した温度の水を得ることができます。 価格 - 約2,400ルーブル。

したがって、水流センサーはボイラーやポンプ装置の動作を保護するように設計されています。