Управление уровнем воды в емкости

Управление уровнем воды в емкости

Покупая пластиковые резервуары для душа или для полива мы чаще всего надеемся на прогрев воды естественным способом — с помощью солнечных лучей. При этом, вода в бак должна доливаться автоматически из общего водопровода, по мере ее расхода. Если в первом случае с баком для воды это немного проблематично учитывая его плоские формы, то те, у кого есть пластиковая бочка для полива и некоторые комплектующие, без труда смогут собрать оборудование, автоматически регулирующее уровень воды в емкости на вашем участке.

В реалии, все сводится к использованию электрических или механических средств. Все зависит от стоимости системы и вашего выбора. Простой пластиковый поплавок, который контролирует уровень воды в емкости по принципу туалетного, бачка обойдется не дорого и не требует никакого электричества. Он обеспечивает контроль уровня воды в баке, и по мере его понижения доливает необходимое количество воды. Однако производитель в паспорте изделия дает ограничения на установку его в систему с давлением до 5 бар (В данном случае подразумевается статическое давление в трубе при закрытом кране). Поэтому он подходит не для всех систем водоснабжения. На этот параметр стоит обратить внимание.

Система, которая обеспечивает контроль уровня воды в баке при давлении до 10 бар, весьма популярна и хорошо себя зарекомендовала в инженерных системах. Она состоит из электрического поплавка на гибком трехжильном проводе, сетчатого фильтра и электромагнитного клапана. В место клапана можно применять электрический шаровой вентиль. Функционал работы системы при этом не изменится. Фильтр ставится в начале системы, далее монтируется электромагнитный клапан или вентиль, после трубопровод подсоединяется к верхней части емкости с помощью отвода из бака. Электрический поплавок подсоединяется к клапану и контролирует его открытие или закрытие, по мере того как меняется уровень воды в емкости.

Такая система энергозависима и требует постоянного источника питания на 24 или 220 В. В садовых условиях это не всегда возможно, особенно когда речь идет о небольшом садовом участке или огороде в поле. Поэтому простейшая система в которой применяется калапан поплавковый весьма удобна и популярна.

К недостаткам использования механического поплавка также следует отнести его малую пропускную способность. При заборе воды по врезке в 32 мм приток воды мы получаем всего из 10 мм отверстия механического поплавка. В этом случае энергозависимая система была бы кстати и весьма уместна. Но если нет таковой возможности, то на практике рекомендуется ставить два механических поплавка на одну емкость. Таким образом, мы увеличиваем приток воды в два раза, не меняя при этом параметров его водозабора. Быстрое наполнение резервуара обеспечивает минимальные сроки прогрева воды, а значит полив теплой водой возможен не только утром, но и в вечернее время, как это и положено.

При доливе воды в емкость не забывайте заботиться о ее предварительной очистке и фильтрации. Вода из водоема имеет органические взвеси из водорослей и песка. Сетчатые фильтры быстро забьются, и не буду обеспечивать нужной пропускной способности. Рекомендуется использовать дисковые или песчано-гравийные фильтры с обратной промывкой ручного или автоматического типа.

Следует помнить, что уровень воды в емкости должен контролироваться автоматически и при сбое работы оборудования оставаться на прежнем месте. Перелив воды из бака в помещении может привести к затоплению, а постоянное вытекание воды из емкости на участке приведет к подтоплению почвы и гибели многих видов растений. Средства, обеспечивающие контроль уровня воды в баке должны подбираться и монтироваться специалистами, а так же подлежать сезонному сервисному обслуживанию. Замена элементов контроля уровня воды – это гарантия безопасности вашего участка и загородного дома.

Читайте также:  Установка стоков для воды с крыши

Большую емкость для воды на даче или приусадебном участке можно использовать для полива или водоснабжения дома. При ее наполнении нет необходимости постоянно забираться вверх по лестнице и целый день следить за уровнем — это вполне могут сделать электронные датчики.

Область применения датчиков уровня воды

  • Продвинутые дачные и фермерские хозяйства, занимающиеся выращиванием плодоовощной продукции, в своей работе используют системы полива наподобие капельной. Для обеспечения автоматической работы поливочного оборудования конструкция требует наличия большой емкости для сбора и хранения воды. Ее заполнение обычно производят погружными водяными насосами в скважине, при этом требуется отслеживать уровень давления воды для насоса и ее количество в водосборном баке. В этом случае необходимо управлять работой насоса, то есть включать его при достижении определенного уровня воды в накопительной емкости и отключать в случае полного заполнения водяного бака. Эти функции можно реализовать с помощью поплавковых датчиков.

Рис. 1 Принцип действия поплавкового датчика уровня (ПДУ)

  • Большой накопительный бак для воды может потребоваться и для водоснабжения дома, если дебит водозаборной емкости очень мал или производительность самого насоса не может обеспечить потребление воды, соответствующее необходимому уровню. В этом случае устройства контроля уровня жидкости для автоматической работы системы водоснабжения также необходимы.
  • Систему контроля за уровнем жидкости можно использовать и при работе с устройствами, в которых отсутствует защита от сухого хода скважинного насоса, датчик давления воды или поплавковый выключатель при откачивании грунтовых вод из подвалов и помещений с уровнем ниже поверхности земли.

Виды датчиков уровня воды

Все датчики уровня воды для управления насосом можно разделить на две большие группы: контактные и бесконтактные. Бесконтактные способы в основном используются в промышленном производстве и делятся на оптические, магнитные, емкостные, ультразвуковые и т.п. виды. Датчики устанавливаются на стенки водяных баков или непосредственно погружаются в контролируемые жидкости, электронные компоненты помещены в шкаф управления.

Рис. 2 Виды датчиков уровня

В быту наибольшее применение нашли недорогие контактные устройства поплавкового типа, отслеживающий элемент которых выполнен на герконах. В зависимости от расположения в емкости с водой подобные устройства делятся на две группы.

Вертикальные. В подобном устройстве в вертикальном штоке расположены герконовые элементы, а сам поплавок с кольцевым магнитом перемещается вдоль трубки и включает или отключает герконы.

Горизонтальные. Крепятся за верхний край сбоку стены резервуара, при наполнении емкости поплавок с магнитом поднимается на шарнирном рычаге и подходит к геркону. Устройство срабатывает и коммутирует электрическую цепь, помещенную в шкаф управления, она отключает питание электронасоса.

Рис. 3 Вертикальные и горизонтальные герконовые датчики

Устройство герконового переключателя

Основной исполнительный элемент герконового датчика — герконовый выключатель. Устройство представляет собой маленький стеклянный баллон, наполненный инертным газом или с откачанным воздухом. Газ или вакуум препятствуют образованию искр и окислению контактной группы. Внутри колбы находятся замкнутые контакты из ферромагнитного сплава прямоугольного сечения (пермаллоевая проволока) с золотым или серебряным напылением. При попадании в магнитный поток контакты герконового переключателя намагничиваются и отталкиваются друг от друга — происходит размыкание цепи, по которой течет электрический ток.

Читайте также:  Встроенные пеналы для кухни

Рис. 4 Внешний вид герконовых переключателей

Самые распространенное виды герконовых выключателей действует на замыкание, то есть при намагничивании их контакты соединяются друг с другом и электрическая цепь замыкается. Герконовые переключатели могут иметь два вывода для замыкания размыкания цепи или три, если работают с переключением цепей электрического тока. Низковольтная схема, коммутирующая электропитание насоса, обычно помещается в шкаф управления.

Схема подключения герконового датчика уровня воды

Герконовые переключатели являются маломощными устройствами и неспособны коммутировать большие токи, поэтому они не могут быть использованы непосредственно для отключения и включения насоса. Обычно они задействованы в низковольтной схеме коммутации работы мощного реле насоса, помещенной в шкаф управления.

На рисунке представлена простейшая схема с датчиком, реализующая управление дренажным насосом в зависимости от водного уровня при откачке, состоящая из двух герконов SV1 и SV2.

При достижении жидкостью верхнего уровня магнит с поплавком включает верхний геркон SV1 и на катушку реле P1 подается напряжение. Ее контакты замыкаются, происходит параллельное подключение к геркону и реле самозахватывается.

Функция самозахватывания не дает возможность отключиться питанию катушки реле при размыкании контактов включающей кнопки (в нашем случае это геркон SV1). Это происходит в том случае, если нагрузка реле и его катушка подключены в одну цепь.

Напряжение поступает на катушку мощного реле в цепи электропитания насоса, его контакты замыкаются и электронасос начинает работать. При падении уровня воды и достижении поплавка с магнитом нижнего геркона SV2 он включается и на катушку реле P1 с другой стороны также подается положительный потенциал, ток перестает течь и реле P1 отключается. Это вызывает отсутствие тока в катушке силового реле P2 и как следствие прекращение подачи напряжения питания на электронасос.

Рис. 6 Поплавковые вертикальные датчики уровня воды

Аналогичная схема управления насосом, помещенная в шкаф управления, может быть использована при отслеживании уровня в емкости с жидкостью, если герконы поменять местами, то есть SV2 будет находиться вверху и отключать насос, а SV1 в глубине бака с водой его включать.

Датчики уровня могут быть использованы в быту для автоматизации процесса при заполнении больших емкостей водой при помощи водяных электронасосов. Наиболее просты в установке и эксплуатации герконовые виды, выпускаемые промышленностью в виде вертикальных поплавков на штангах и горизонтальных конструкций.

Покупая пластиковые резервуары для душа или для полива мы чаще всего надеемся на прогрев воды естественным способом — с помощью солнечных лучей. При этом, вода в бак должна доливаться автоматически из общего водопровода, по мере ее расхода. Если в первом случае с баком для воды это немного проблематично учитывая его плоские формы, то те, у кого есть пластиковая бочка для полива и некоторые комплектующие, без труда смогут собрать оборудование, автоматически регулирующее уровень воды в емкости на вашем участке.

Читайте также:  Маникюр чтобы не видно было отросших ногтей

В реалии, все сводится к использованию электрических или механических средств. Все зависит от стоимости системы и вашего выбора. Простой пластиковый поплавок, который контролирует уровень воды в емкости по принципу туалетного, бачка обойдется не дорого и не требует никакого электричества. Он обеспечивает контроль уровня воды в баке, и по мере его понижения доливает необходимое количество воды. Однако производитель в паспорте изделия дает ограничения на установку его в систему с давлением до 5 бар (В данном случае подразумевается статическое давление в трубе при закрытом кране). Поэтому он подходит не для всех систем водоснабжения. На этот параметр стоит обратить внимание.

Система, которая обеспечивает контроль уровня воды в баке при давлении до 10 бар, весьма популярна и хорошо себя зарекомендовала в инженерных системах. Она состоит из электрического поплавка на гибком трехжильном проводе, сетчатого фильтра и электромагнитного клапана. В место клапана можно применять электрический шаровой вентиль. Функционал работы системы при этом не изменится. Фильтр ставится в начале системы, далее монтируется электромагнитный клапан или вентиль, после трубопровод подсоединяется к верхней части емкости с помощью отвода из бака. Электрический поплавок подсоединяется к клапану и контролирует его открытие или закрытие, по мере того как меняется уровень воды в емкости.

Такая система энергозависима и требует постоянного источника питания на 24 или 220 В. В садовых условиях это не всегда возможно, особенно когда речь идет о небольшом садовом участке или огороде в поле. Поэтому простейшая система в которой применяется калапан поплавковый весьма удобна и популярна.

К недостаткам использования механического поплавка также следует отнести его малую пропускную способность. При заборе воды по врезке в 32 мм приток воды мы получаем всего из 10 мм отверстия механического поплавка. В этом случае энергозависимая система была бы кстати и весьма уместна. Но если нет таковой возможности, то на практике рекомендуется ставить два механических поплавка на одну емкость. Таким образом, мы увеличиваем приток воды в два раза, не меняя при этом параметров его водозабора. Быстрое наполнение резервуара обеспечивает минимальные сроки прогрева воды, а значит полив теплой водой возможен не только утром, но и в вечернее время, как это и положено.

При доливе воды в емкость не забывайте заботиться о ее предварительной очистке и фильтрации. Вода из водоема имеет органические взвеси из водорослей и песка. Сетчатые фильтры быстро забьются, и не буду обеспечивать нужной пропускной способности. Рекомендуется использовать дисковые или песчано-гравийные фильтры с обратной промывкой ручного или автоматического типа.

Следует помнить, что уровень воды в емкости должен контролироваться автоматически и при сбое работы оборудования оставаться на прежнем месте. Перелив воды из бака в помещении может привести к затоплению, а постоянное вытекание воды из емкости на участке приведет к подтоплению почвы и гибели многих видов растений. Средства, обеспечивающие контроль уровня воды в баке должны подбираться и монтироваться специалистами, а так же подлежать сезонному сервисному обслуживанию. Замена элементов контроля уровня воды – это гарантия безопасности вашего участка и загородного дома.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector