Поплавковый выключатель для насоса принцип работы, достоинства

Назначение и особенности

Большая часть загородных домов оснащена автономными системами водоснабжения. Главными рабочими элементами данных систем являются бытовые дренажные насосы. Именно от эффективности их работы зависит долговечность всей постройки.

С помощью помпы, предназначенной для выполнения дренажа, можно реализовать целый ряд задач:

• выкачка с подтопленных участков воды, которая появляется в результате сильных осадков, таяния снег или же поднятия уровня грунтовых вод;
• выкачка воды из траншей и котлованов, созданных во время строительства;
• осушение участков, расположенных в низине;
• для грязной воды, которую выкачивают из погребов и подвалов;
• очистка колодцев от отложений на стенах шахт и в донной части;
• переброска грязной жидкой среды между модулями локальных очистных конструкций;
• выкачка жидкости из природного водоема для дальнейшей ее эксплуатации в качестве полива растений.

Сфера эксплуатации насосов огромная, это и делает их популярными среди владельцев загородных домов и дач. Все оборудование, независимо от типа, имеет похожее устройство. К главным комплектующим относится ротор, нагнетательная камера, рабочее колесо, статор двигателя и поплавковый выключатель. Эффективность и долговечность работы инструмента, как правило, зависит от качества сальников, предназначенные для воздухонепроницаемости электродвигателя от сточных вод. В дорогих моделях их производят из керамики. Корпус производится из нержавеющей стали или чугуна, которые отличаются устойчивостью к образованию коррозии и к механическим воздействиям.

Управляется насос с помощью поплавкового выключателя, который в автоматическом режиме включает и выключает привод. Данный элемент – это коробка из пластика, внутри которой расположен шарик из стали и электрический переключатель.

Суть работы дренажного насоса заключается в том, что жидкость, которая откачивается, переливается в функционирующую камеру, где под влиянием насоса и поворотов работающего колеса перемещается вверх – в сторону выводящего трубопровода, охлаждая привод.

Классификация оборудования

Поплавковые датчики могут самостоятельно осуществлять контроль над уровнем жидкости или подавать сигнал в схему контроля. По этому принципу их можно разделить на две большие группы: механические и электрические.

Механические устройства

К механическим относятся самые разнообразные поплавковые клапаны уровня воды в баке. Принцип их действия состоит в том, что поплавок соединён с рычагом, при изменении уровня жидкости поплавок перемещает вверх или вниз этот рычаг, а он, в свою очередь, воздействует на клапан, который и перекрывает (открывает) подачу воды. Такие клапаны можно увидеть в сливных бачках унитазов. Их очень удобно использовать там, где нужно постоянно добавлять воду из центральной системы водоснабжения.

Механические датчики обладают рядом преимуществ:

• простота конструкции;
• компактность;
• безопасность;
• автономность — не требуют никаких источников электроэнергии;
• надёжность;
• дешевизна;
• лёгкость установки и настройки.

Но у этих датчиков есть один существенный недостаток: они могут контролировать только один (верхний) уровень, который зависит от места монтажа, и регулировать его, если и можно, то в очень небольших пределах. В продаже такой клапан может называться «кран поплавковый для ёмкостей».

Электрические датчики

Электрический датчик уровня жидкости (поплавковый), отличается от механического тем, что сам он воду не перекрывает. Поплавок, перемещаясь при изменении количества жидкости, воздействует на электрические контакты, которые включены в схему управления. На основании этих сигналов автоматическая система контроля принимает решение о необходимости тех или иных действий. В простейшем случае такой датчик имеет поплавок. Этот поплавок воздействует на контакт, через который происходит включение насоса.

В качестве контактов чаще всего применяют герконы. Геркон — это стеклянная герметичная колба с контактами внутри. Переключение этих контактов происходит под действием магнитного поля. Герконы имеют миниатюрные размеры и легко размещаются внутри тонкой трубки из немагнитного материала (пластик, алюминий). По трубке под действием жидкости свободно перемещается поплавок с магнитом, при приближении которого контакты срабатывают. Вся эта система устанавливается вертикально в резервуар. Меняя положение геркона внутри трубки, можно регулировать момент срабатывания автоматики.

https://youtube.com/watch?v=HFM-k0jItxM

Если нужно следить за верхним уровнем в резервуаре, то датчик устанавливают вверху. Как только уровень опустится ниже установленного, контакт замкнётся, насос включится. Вода начнёт прибавляться, и когда уровень воды дойдёт до верхнего предела, поплавок вернётся в исходное состояние, и насос отключится. Однако на практике такую схему применять нельзя. Дело в том, что датчик срабатывает при малейшем изменении уровня, вслед за этим включается насос, уровень поднимается, и насос отключается. Если расход воды из ёмкости меньше, чем подача, возникает ситуация, когда насос постоянно включается и отключается, при этом он быстро перегревается и выходит из строя.

Поэтому датчики уровня воды для управления насосом работают иначе. В ёмкости располагают минимум два контакта. Один отвечает за верхний уровень, он отключает насос. Второй определяет положение нижнего уровня, при достижении которого насос включается. Таким образом, значительно сокращается число пусков, что обеспечивает надёжную работу всей системы. Если разница уровней небольшая, то удобно использовать трубку с двумя герконами внутри и один поплавок, который их коммутирует. При разнице больше метра применяют два отдельных датчика, установленных на требуемых высотах.

Несмотря на более сложную конструкцию и необходимость схемы управления, электрические поплавковые датчики позволяют полностью автоматизировать процесс управления уровнем жидкости.

Если через такие датчики подключить лампочки, то их можно использовать для визуального контроля количества жидкости в резервуаре.

Поплавковый выключатель в действии

Перед тем как подключить вновь приобретенный поплавковый выключатель к насосу, целесообразно убедиться в совместимости их технических характеристик. Элементарный способ настройки работы выключателя для электронасосов – внутри резервуара с водой.

Последовательная схема подключения поплавкового выключателя:

1. Выполняется прикрепление специального грузила (из комплекта) к кабелю поплавка.
2. На краю резервуара осуществляется надежная фиксация кабеля.
3. Регулируется амплитуда свободного хода поплавка-переключателя для настройки наибольшего и наименьшего уровня, при достижении которого поплавок-переключатель сработает.
4. К насосу поплавок-переключатель подключается в последнюю очередь.

Основные функции, выполняемые поплавковым выключателем:

• Поплавок, подключенный к насосу, выполняющему задачу заполнения емкости, выполнит отключение при всплытии и подключение при достижении нижней отметки.
• Для автоматической станции: включение при достижении верхней отметки уровня жидкости и отключение на нижней (достижении дна емкости).
• Клапаны либо задвижки, имеющие сервопривод: выключатель даст сигнал к закрытию при нахождении в верхней позиции (полная емкость) и распахнет путь воде при достижении нижней позиции.
• Диспетчерский пункт: мониторинг избытка и недостатка воды.

Возможно подведение двух насосных аппаратов к одному поплавку: функция первого насоса – наполнение резервуара в момент нижнего расположения поплавка, миссия второго – выкачивание воды в момент верхнего расположения. Схема эффективна лишь в случае бесперебойной подачи воды в резервуар. Некоторые варианты подключения выключателей для предотвращения насосов от «сухого хода».

Устройство и принцип действия дренажного насоса

Устройство дренажного насоса довольно просто, его основными элементами являются:

Корпус

Типовой дренажник имеет два корпуса: наружный и внутренний. Во внутреннем корпусе размещается основной узел устройства — электродвигатель, который охлаждается омывающим его водным потоком, следующим между корпусами к выводному отверстию, расположенному вверху.

Внешний корпус устройства оснащен удобной ручкой для переноса или подвешивания в толще воды, также в нем расположена выходная труба (патрубок), к которой подключаются шланги.

Внутренний корпус для организации лучшего охлаждения выполнен из металла, материалом наружного обычно является металл (нержавеющая сталь) или ударопрочный пластик.

Электродвигатель

Во внутреннем, полностью изолированном корпусе насоса, расположен электродвигатель, состоящий из статора с обмоткой и ротора, вал которого вращается на верхнем и нижнем подшипниках. Питание к электродвигателю подводится при помощи кабеля через узел герметичного ввода, для осуществления запуска встроен конденсатор.

Для смазки и охлаждения подшипников предусмотрены специальные камеры в нижней части внутреннего корпуса, наполненные техническим маслом. Там же находятся уплотнительные кольца, препятствующие проникновению воды внутрь двигателя.

Рабочее колесо

Рабочее колесо в форме диска, на котором размещены загнутые лопатки, закреплено на валу двигателя. Обычный материал его изготовления — металл, иногда оно делается из высокопрочного пластика.

Водозаборный фильтр

Внизу корпуса насоса располагается подставка с ножками, на которую обычно ставится насос. Чуть выше расположена крышка с заборными отверстиями для воды (фильтр), исключающими возможность проникновения в электронасос частиц с размерами, превышающими его технические характеристики.

Поплавковый выключатель

Практически все конструкции дренажников оснащены этой системой. Выключатели автоматизируют работу дренажного насоса с поплавком, прекращая подачу напряжения на его электродвигатель при понижении уровня жидкости, и вновь подавая питающее напряжение при наполнении рабочего резервуара.

Принцип работы дренажного насоса состоит в следующем. При поступлении напряжения на электродвигатель начинает вращаться рабочее колесо. Оно втягивает в себя жидкость сквозь отверстие, размещенное по центру корпуса электронасоса, а центробежная сила выталкивает жидкость наружу через выводной канал.

Дренажники могут работать в среде с разной степенью загрязненности, которая определяется условиями эксплуатации, поэтому перед тем, как выбрать дренажный насос, следует обратить внимание на размер частиц или фильтр. Выбирая нужное изделие, лучше отдать предпочтение устройствам в металлическом корпусе с рабочим колесом из металла, для бытовых условий достаточно производительности около 10 м. куб./ч

куб./ч.

Советуем почитать: Ремонт погружных насосов

Возможно вам также будет интересно почитать:

Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

Обзор дренажных насосов со встроенным поплавком

Дренаж в переводе с французского означает «удаление воды». Это может делаться как естественным путем, так и принудительно. В последнем случае используются разнообразные механизмы, к которым относятся и дренажные насосы со встроенным поплавком.

Все они отличаются конструктивными особенностями, которые зависят от специфики их применения.

Наиболее известными являются дренажные насосы погружного типа. Такая модель снабжена поплавком, который обеспечивает автоматическое переключение режима «вкл/выкл». Изделие используется для перекачки жидкостей с одного уровня на другой, для осушения емкостей или затопленных помещений, подачи воды в систему водоснабжения с глубины (колодец, скважина, естественный водоем).

Разновидности и цены

Как следует из названия, такие приборы находятся непосредственно в жидкой среде. Исходя из особенностей конструкции, могут перекачивать как чистую воду, так и жидкости с присутствующими в них твердыми фракциями. В последнем случае применяются насосы, имеющие специальные ножи для измельчения различных примесей (фекальные модели). По принципу работы подразделяются на вибрационные и центробежные.

• Хорошо себя зарекомендовали изделия Grundfos (Дания). Служат для работы с чистой или слегка загрязненной жидкостью. Стоимость – от 8 860 рублей. К этому же классу относятся изделия Vigila 100 MCA, стоимость которых – от 5 621 рублей. Правда, они более «нежные», поэтому применяются для работы с жидкостями, не содержащими крупных фракций или длинных волокон (до 7 мм). Для перекачки грязной воды с частицами до 34 мм служат испанские дренажные насосы DRAINEX 100. Цена – от 18 000.
• Представителями этого же типа изделий являются, например, испанские дренажные (фекальные) насосы c выключателем поплавковым DRAINEX 200. Они способны перекачивать жидкости с содержащимися в них различными крупными частицами. Модели с литерой «А» снабжены поплавками для их автоматического включения/выключения. Цена начинается от 26 036.
• Насосы DRAINCOR 180 снабжены специальным механизмом-измельчителем. Целесообразно использовать для работы в различных очистных, канализационных системах. Цена – от 47 796 рублей.

Могут или частично, или полностью находится в жидкости. Используются для осушения помещений, контейнеров, колодцев и тому подобное. Они стоят дешевле. Например, цена известных моделей Unipump SUB начинается с 2 500 рублей. Они имеют небольшую производительность, поэтому более подходят для бытового применения.

Забирают жидкость из резервуара при помощи шланга, сами же не в нее не погружаются. Но их использование ограничено глубиной емкости – не более 9 м. Однако при помощи монтируемых эжекторов можно ее увеличить.

Электронасосы со встроенным датчиком уровня (поплавковым выключателем) этого типа значительно проще монтировать и обслуживать, так как они располагаются на поверхности. Плюс к этому, имеют небольшие размеры, поэтому их можно использовать для установки в любых местах. Вихревые чаще применяются для регулирования давления в системе, а центробежные целесообразно использовать для забора воды с глубины (из скважин, колодцев, шахт). Могут быть как горизонтального, так и вертикального исполнения.

Цена таких насосов начинается с 2 045 рублей.

Нужно знать, что один и тот же насос способен выполнять различные функции. Это нужно учитывать при выборе той или иной модели.

Обзор дренажных насосов со встроенным поплавком Какой выбрать дренажный бытовой насос со встроенным поплавком? Что могут посоветовать эксперты, важные критерии оценки, стоимость насосов.

Поплавки на монтажной штанге

В одном резервуаре может располагаться до нескольких выключателей, у каждого из которых своя функция: один управляет вспомогательным насосом, другой – основным, третий выступает в роли аварийного датчика уровня воды, четвертый следит за переливом. В любом случае количество поплавков определяется числом подключаемых насосов, а также потребностью системы в защитных устройствах. Крепеж нескольких поплавков производится на особой монтажной штанге. В её роли можно с успехом использовать трубу из пластика, надежно закрепленную в резервуаре. Поплавки-переключатели фиксируются на штанге поодаль друг от друга с таким расчетом, чтобы не мешать работе соседа. Крепление кабеля каждого выключателя выполняется креплением хомутами. Бывают ситуации, когда необходимостью диктуется применение сразу нескольких штанг для крепления поплавков. С учетом условий работы и особенностей проекта определяется количество поплавков- переключателей, нужное для организации работ той или иной системы.

Существует два типа поплавковых выключателей:

• Легкий – для системы, управляющей водоснабжением либо отведением воды;
• Тяжелый — предназначенный для управления дренажными либо фекальными насосами.

Поплавок

Дренажные насосы с поплавковыми выключателями функционируют в автоматическом режиме, благодаря чему предотвращается переполнение накопительной емкости и предотвращает работу двигателя, если нет воды. Поплавок – это специальный датчик, который встраивается в корпус или отдельно устанавливается, с его помощью пользоваться оборудованием легче. Автономные поплавковые выключатели делятся в зависимости от плотности сточной воды на легкие и тяжелые. Зависимо от модели насоса, поплавки оснащаются кабелями длиной 2–10 метров.

Если оборудование не работает или конкретные его детали вышли из строя, например, поплавок, его нужно разобрать. Отремонтировать его своими руками несложно. Чтобы устройство вовремя выключалось, необходимо выполнить регулировку. Минимальный уровень отключения лучше установить выше 0,5 см. Такой показатель предотвратит перегрев оборудования при непредвиденной ситуации.

От чего зависит количество?

На количество эксплуатируемых поплавков воздействует установленный пульт управления и модель насоса. Также в большой степени количество дополнительных деталей и число выключателей. Чтобы сделать работу оборудования более эффективной, специалисты советуют монтировать дополнительные штанги, от которых зависит работоспособность инструмента. Места их монтажа и количество фиксируются в проектном решении или же определяются по ходу установки.

Когда применяется?

Поплавковый выключатель предназначен для следующих целей:

• поплавок, присоединенный к насосу для заполнения резервуара, отключает при всплытии и подключает при достижении нижней границы оборудование;
• для автоматической станции – включение при достижении верхней границы уровня воды и отключение на нижней;
• клапаны с сервоприводом – выключатель сигнализирует о закрытии, когда емкость полностью наполнена и открытии, когда резервуар практически пустой;
• диспетчерский пункт – контроль превышения и недостатка воды.

Калькулятор расчета необходимого напора для дренажного насоса

Любой насос имеет ограничения по глубине, из которой он может закачать жидкость. Другой важный показатель – производительность. Она показывает объем жидкости, который способен перекачать агрегат. Самые слабые аппараты имеют производительность, не превышающую 100 л/мин. Выбор по этому параметру зависит от условий, в которых предстоит работать оборудованию.

Если перекачивают большие объемы, производительность выбирают по возможности большую. Для откачивания прибывающей понемногу воды хватает малопроизводительного оборудования. Главное, чтобы в накопительном резервуаре собиралось жидкости меньше, чем может откачать насос.

При расчете необходимого напора учитывают:

• разницу в высоте между уровнем забора воды и высшей точкой магистрали;
• горизонтальное расстояние от нижней точки приемного шланга до окончания трубопровода;
• диаметр труб, шлангов.

В предлагаемом калькуляторе необходимо указать все параметры и получить результат.

Критерии выбора

Чтобы выбрать качественный дренажный насос, который будет соответствовать вашим требованиям и сможет эффективно выполнять свою работу, надо внимательно отнестись к выбору оборудования.

Учитывайте следующие нюансы:

Не стоит гнаться за слишком высокой мощностью, она отражается на параметрах инструмента, потреблении электроэнергии и на быстром нагреве оборудования. Как правило, насосы такого класса предназначены для обычной сети 220 вольт, а мощность стартует от 350 до 400 Вт

Трехфазные модели частными лицами эксплуатируются очень редко.
Особенно важно учитывать коэффициент создаваемого на выходе напора жидкости. Он измеряется в метрах водяного столба, в технических атмосферах или барах

Давления должно быть достаточно не только для поднятия воды, но и для преодоления гидравлического сопротивления горизонтальных элементов трубы.
Не забудьте узнать максимальную глубину, на которую может опускаться оборудование.
Чем выше производительность, тем будет выше скорость перекачки жидкости.
Учтите, что некоторые насосы не способны перерабатывать твердые большие отложения. Лучше выбирайте нож, чем режущую кромку.
Напор и глубина погружения – от этих показателей зависит высота поднятия перекаченной жидкости.
Стоит изучить внимательно особенности эксплуатации – как ухаживать за оборудованием, как менять его элементы и ремонтировать.

Как правило, для производства современных дренажных насосов применяется чугун и нержавеющая сталь совместно с другими материалами, которые понадобятся для сборки корпуса оборудования и других комплектующих:

• нержавеющая сталь – качественный прочный материал, который прослужит много лет;
• чугун – отличается высокой прочностью, но весит много и стоит дорого;
• пластик – бюджетный вариант, который прослужит сравнительно недолго.

Популярно оборудование, корпус которого пластиковый, а колесо стальное. Такая модель идеально сочетает в себе доступную цену и высокое качество. Не так давно на рынке появились такие модели с полимерными рабочими лопастями, они дешевле своих технологичных аналогов. Отличаются длительным сроком эксплуатации, прочностью и надежностью.

1 Описание поплавкового выключателя

Погружные и насосы дренажные работают в условиях, когда жидкость может неожиданно закончиться или загрязниться. В таком случае дальнейшее выкачивание воды уже смешанной с большим количеством грязи может серьёзно навредить системе. Поэтому обязательно наличие поплавкового выключателя для насосов, чтобы предотвращать поломку из-за сухого хода. Некоторые поплавки требуется устанавливать самостоятельно, тогда как другие насосы производятся с внутренним поплавком.

Они размещаются в разнообразных резервуарах – от ёмкостей в системах откачивания сточной воды до колодцев с питьевой водой. И задачи, которые выполняют поплавки, в зависимости от места использования, могут разниться. Также в один резервуар есть возможность поставить больше одного поплавка, каждый из них выполняет разные задания:

• контроль за работой главной помпы;
• контроль за работой дополнительной (вспомогательной) помпы, а также улучшение её эффективности;
• датчик уровня;
• датчик перелива.

Датчик уровня необходим, чтобы погружной насос не работал на сухом ходу и тем самым не засасывал сильно загрязнённую воду, что приводит поломке всей станции. Датчик перелива требуется, чтобы водяной резервуар не переполнялся. В зависимости от типа ёмкости, это может привести к серьёзным проблемам, вплоть до короткого замыкания.

1.1 Разновидности поплавков для насосов

Поплавковые выключатели подсоединяются к различным типам помп, а также могут быть встроенными. Чтобы установить отдельно купленный поплавок на насос не потребуется больших усилий и обширных знаний. Насос со встроенным поплавком куда проще, пусть и дороже, если необходимо максимально быстро обеспечить систему поплавковым контролем.

Существует лёгкий дренажный насос со встроенным поплавковым выключателем и тяжёлый. Первый тип подходит для помпы с поплавком, использующимся в водоснабжении – колодцы, скважины. А также в системах водоотведения. Вторые дренажные насосы со встроенным поплавком, тяжёлые, предполагают, во-первых загрязнённую среду, а во-вторых сложные условия эксплуатации. Дренажный насос с поплавком второго типа применяется в стоках: канализационных, дождевых, дренажных.

Начать свой выбор датчика уровня воды следует с определения целей – для водоснабжения дачи, фермы, дома, полива участка лучше подойдёт лёгкий. Для организации канализационной системы, дренажной либо сточной, рекомендуется покупка тяжёлого агрегата.

1.2 Технические характеристики поплавкового выключателя

Корпус устройства выполняется из пластиковых материалов разнообразных форм. Он требует абсолютной герметичности и водонепроницаемости. Поплавок состоит из следующих элементов:

• плавающий корпус из пластика;
• электрический переключатель;
• рычаг для контактов переключателя;
• стальной шарик;
• три провода в кабеле.

Провода подключаются: один к закрытому контакту, другой к открытому, третий же является общим. Существуют поплавки с двумя проводами. Они разрывают электрическую цепь, если необходимо выключить погружной насос и соединяют цепь, если требуется его снова включить. Трёхпроводные переключатели универсальны, они подходят для слежения не только за сухим ходом, но и за переливом. Имеется один общий и два провода, между которыми и производится переключение режимов.

Провода у них различаются по цвету. Общим, как правило, является чёрный провод. Синий провод отключает систему, когда насос для откачки начинает «садиться на мель» и в резервуаре (например, в колодце) слишком мало воды. Коричневым проводком регулируется помпа, когда резервуар заполнен.

В зависимости от длины провода от груза до поплавка, значения, при которых помпа включается, либо отключается, будут меняться. Таким образом, их вручную легко отрегулировать, чтобы не допустить перелива или сухого хода. Учитывать стоит и то, что поплавок должен отключат работу в то время, когда насос ещё находится под водой с небольшим запасом.

Стальной шарик регулирует положение рычага в зависимости от положения самого поплавка. Рычаг же в свою очередь переключает контакты, чтобы производить включение или отключения насоса с поплавком. Для фиксирования шарика в необходимых положениях используются магниты. Наклон, при котором шарик перемещается из одного положения в другое, чаще всего составляет 70 градусов, однако следует при покупке устройства уточнить.

Характеристики поплавкового выключателя для контроля за уровнем воды:

• степень защиты от проникновения IP – 68;
• напряжение сети 220 вольт плюс-минус 10 процентов;
• диапазон рабочей температуры от 0 до +60°C ;
• 8 ампер – максимально коммутируемый ток для реактивной нагрузки;

1.3 Как работает автоматический поплавковый переключатель? (видео)