Что такое поплавковый клапан для емкости?

Поплавковый клапан для емкости обеспечивает регулирование уровня жидкости в различных резервуарах. Несложная конструкция устройства позволяет контролировать наполнение и опорожнение баков.

Принцип действия

При помощи поплавка поддерживается уровень жидкости в заданном интервале (верхняя-нижняя граница), либо постоянный объем воды.

Наполнение резервуара происходит до достижения максимальной отметки. Затем клапан перекрывает подачу жидкости. Расходование воды из емкости приводит к снижению уровня до минимально заданной границы. Поплавковый клапан для емкости.

После этого устройство автоматически открывает доступ жидкости в бак.

Разновидности клапанов

Различают электрические и механические модели. Механика чаще используется в бытовой сфере, простых устройствах. Электрический клапан применяется для подключения или отключения электронасосов при достижении критических уровней воды.

Здесь устройство выступает не только в качестве датчика, но и как элемент управления насосным оборудованием.

Часто используется комбинирование с электромагнитными приборами, что обеспечивает автоматическую работу насосного оборудования, защищает от выхода из строя на холостом ходу.

В отдельных модификациях предусмотрена гибкая настройка уровня. Выпускаются клапана для применения на пенных поверхностях, а также устройства для резервуаров, где производится перемешивание жидкости.

Поплавковый элемент чаще изготавливается из пластика. Он подходит для применения при невысоких параметрах давления подачи жидкости.

Стальные изделия используют при повышенных гигиенических требованиях, в условиях агрессивных сред.

Область применения

Использование поплавковых клапанов широко распространено в бытовой сфере и различных областях промышленности:

• Резервуары для полива и дачные души – устройство обеспечивает наполнение емкости водой из водопровода, либо отвод дождевой воды в дренажные канавы.
• Септики и дренажные колодцы – автоматизация процесса удаления отстоявшейся жидкости при заполнении резервуаров.
• Насосные станции.
• Системы водоснабжения, отопления и канализации.

Оборудование отличается надежностью, длительным сроком службы, бесшумностью при работе.

Устройства с клапанами поплавкового типа нельзя использовать при минусовой температуре. Замерзшая вода может повредить мембрану и пластиковые детали.

Поплавковые выключатели с контролем уровня воды

Для полива приусадебных участков или организации водопровода на даче в основном используются аккумулирующие резервуары, наполнение которых нуждается в посильной автоматизации. Это упрощает использование систем полива и водоснабжения и избавляет от необходимости визуального контроля заполнения и опорожнения гидроаккумулятора. Если учитывать, что ёмкость, как правило, находится достаточно высоко, приглядывать за состоянием жидкости в баке очень неудобно. С этой задачей отлично справятся специальные датчики контроля заполнения ёмкости.

Типы изделий контроля уровня заполнения

Приборы контроля уровня жидкости подразделяются на два основных вида: контактные и бесконтактные.

Бесконтактные датчики: описание

Используются преимущественно в промышленных процессах и делятся на ультразвуковые устройства, ёмкостные, электродные, работающие по гидростатическому принципу и так далее. Такие устройства применяются не только в воде, но и в других средах, в том числе и агрессивных. В схему входит, помимо самого датчика, погружаемого или устанавливаемого на стенки ёмкости, контроллер управления, который устанавливается в отдельном блоке управления вне резервуара. Такие системы являются сложными и дорогими, а, следовательно, нерентабельными для использования в бытовых условиях.

Для контроля уровня наполнения бака водой, необходимой для полива или водопровода, целесообразнее применять устройства боле простые и дешёвые.

Характеристика контактных приборов

Самые распространённым в этом виде приборов контроля заполнения резервуаров являются контактные датчики поплавкового типа, собранные на основе герконов. Устройства просты, надёжны и дёшевы. Разделяются по месту расположения в ёмкости с жидкостью:

1. Вертикальное расположение. Шток с поплавком и магнитом двигается вдоль вертикальной трубки, на которой расположены герконы включения и отключения насоса.
2. Горизонтальное размещение. Устанавливается в верхней или нижней части стенки ёмкости. По мере наполнения резервуара поплавок с закреплённым на нём магнитом поднимается на поперечной штанге к геркону, который коммутирует отключения питания насоса.

Поплавковые датчики контроля наполнения с различными конструктивными особенностями можно приобрести в магазинах. Выбор зависит от конкретного места установки прибора и условий эксплуатации.

Рекомендации по правильному выбору

Подбор датчика контроля заполнения ёмкости зависит от большого количества факторов:

• Состав жидкости. Важно знать количество посторонних примесей в воде. Примеси могут менять плотность и электропроводность жидкости, что приведёт к неточности показаний обычного датчика.
• Ёмкость и материал изготовления резервуара.
• Функциональное предназначение сосуда для генерации жидкости.
• Вид контроля. Важно отслеживать максимальный и минимальный уровень заполнения ёмкости.
• Возможность подключения прибора в автоматизированную систему общего управления типа «Умный дом».
• Коммутационные характеристики прибора.

Существует ещё множество критериев для подбора этого датчика. Но для бытового использования они, скорее всего, не пригодятся. Параметры отбора можно существенно сократить, остановившись на следующих параметрах:

1. Ёмкость резервуара.
2. Способ срабатывания.
3. Схема управления.

Существенное уменьшение критериев отбора позволяет подобрать датчик в магазине по достаточно невысокой цене. А также делает возможным изготовить прибор своими руками без потерь в качестве срабатывания и безопасности использования.

Самостоятельное изготовление датчика

Предположим, стоит задача автоматизировать использование насоса типа «Малыш» для обеспечения водой дачи или загородного дома. Как правило, вода нагнетается в аккумулирующий резервуар, и нужно обеспечить своевременное, автоматическое отключение насоса при достаточном заполнении ёмкости. Для этого нет необходимости устанавливать сложные и дорогие датчики. Изготовление устройства на основе геркона, которое отлично выполнит поставленную задачу, можно осуществить своими руками. Назовём это устройство: электрический поплавковый клапан уровня воды в баке на базе герконового выключателя.

Герконовый выключатель

Геркон — это выключатель, который является главной исполняющей деталью в устройстве герконового датчика уровня воды для управления насосом. Он выглядит как маленькая герметичная стеклянная ёмкость с вакуумом внутри или инертным газом. Внутри находится замкнутая или разомкнутая контактная группа, проще говоря, два замкнутых или разомкнутых контакта из ферромагнитного материала с золотым или серебряным верхним покрытием. При попадании в магнитное поле контакты детали намагничиваются и отталкиваются друг от друга, размыкая цепь, в которую они включена, останавливая её работу, или, наоборот, замыкаются и включают цепь. Герконы разделяются на два вида:

• Геркон с нормально замкнутыми контактами.
• Геркон с нормально разомкнутыми контактами.

Среда внутри стеклянной колбы препятствует окислению контактов и образованию искр при замыкании.

Устройство датчика на основе геркона

Для изготовления устройства понадобится магнитный катушечный пускатель на 220 вольт и пара герконов, один из которых замкнут в нормальном состоянии, а второй — разомкнут. И также понадобится поплавок для бака с водой, который изготавливается из пенопласта, шток, трубки и трех проводов небольшого сечения и толщины.

Схема работы устройства проста и, главное, безопасна. Принцип работы следующий:

• В процессе набора жидкости поплавок с магнитом, достигнув геркона максимального уровня, находящегося в замкнутом состоянии, размыкается под действием магнитного поля, коммутируя силовую, пускающую катушку на отключение, которая выключает насос.
• По мере убывания воды из резервуара поплавок опускается и при достижении нижнего геркона, срабатывающего на замыкание под воздействием магнитного поля, пускающая катушка коммутируется на запуск насоса.
• Датчик, изготовленный по такому принципу, способен работать много лет без нареканий в отличие от электронных систем управления контролем заполнения ёмкостей. Изготовить поплавковый датчик уровня воды своими руками несложно, и это не требует особых специальных знаний в области электротехники.

Схема контроля откачки воды дренажным насосом

По принципу вертикальной работы поплавкового механизма можно предложить схему подключения датчика для коммутации реле запуска дренажного насоса с дополнительным питанием 12 вольт.

Стоит отметить, что герконовые переключатели не способны работать с большими токами и не могут включать или отключать насос напрямую. Поэтому они используются в низковольтных схемах для коммутации мощных реле для запуска или отключения насоса. При высоком уровне начинается откачка жидкости до достижения минимального установленного уровня. Принцип работы следующий:

• При подъёме жидкости в ёмкости до верхнего уровня поплавок с магнитом замыкает верхний геркон SV 1, и на катушку реле P1 начинает поступать ток. Происходит замыкание контактов параллельно с подключённым герконом, что приводит реле в состояние самозахвата. Такая функция не позволяет отключиться напряжению питания катушки при размыкании геркона SV 1. Это достигается подключением нагрузки реле и его катушки в одну цепь.
• Происходит включение силовой катушки реле P2 в цепи питания электронасоса и начинается откачка жидкости.
• При уменьшении уровня жидкости поплавок с магнитом достигает нижнего геркона SV 2, замыкая его контакты. Положительный потенциал напряжения начинает подаваться на катушку реле P1 также и с другой стороны. Это приводит к снятию функции самозахвата и отключению реле, что коммутирует отключение силовой катушки P2, обеспечивающей питание электронасоса.
• Поменяв герконы SV 1 и SV 2 местами, датчик будет отключать насос при наполнении ёмкости до установленного уровня и включать при падении уровня жидкости.

Недорогие приборы промышленного производства

Существуют также недорогие модели датчиков контроля уровня жидкости, которые возможно приобрести в магазинах по цене около 2 тыс. рублей

Различные модификации АРС

Такие поплавковые датчики применяются, как правило, в водоёмах. Измерительная головка в приборах этого типа небольшая, что делает прибор компактным. Нагрузочная возможность применения, согласно инструкции по эксплуатации, может достигать 1 ампера. Ввод провода в устройства герметичный. Корпус сделан из пластика. Рабочий дифференциал срабатывания равен 45 градусам. Максимальное давление для корректной работы приборов — 3 бара. Стоимость около 2 тыс. рублей в зависимости от модификации.

Устройства контроля заполнения ёмкости «Кристалл»

Эти датчики поплавкового типа можно применять в агрессивных средах. Очень компактны. Измерительная головка 2.3 сантиметра в диаметре. Максимальное давление корректной работы достигает 3.3 бара. Проводной вход выполнен в виде пластикового уплотнителя. Приборы оснащены барьером искрозащиты. Могут работать в горячей среде. Цена чуть выше 2 тыс. рублей, в зависимости от модификации.

Приборы Burkle

Эти устройства предназначены для загрязнённых сред, но также могут быть использованы и в чистых водоёмах, и резервуарах с чистой водой. Максимальное давление корректной работы составляет 4.1 бара. Максимально возможная нагрузка равна 1А. Возможна работа в средах, нагретых до 170 градусов, в жидкостях плотностью до 3 кг на кв. см. Средняя цена прибора составляет 2200 рублей и зависит от незначительных модификаций, вносимых производителем.

Датчики Fine Tek и Wilo

Эти устройства поплавкового типа можно использовать в агрессивных средах. Применяются для дренажных целей, также могут быть установлены в колодцах. Датчики выдерживают нагрузку до 2 ампер. Измерительные головки компактны и составляют 2.5 см. Проводные входы выполнены в специализированном уплотнителе. Корпуса сделаны из термостойкого пластика. Устройства оснащены топливными зондами, что позволяет их использование в горючих средах. Цена колеблется от 2 тыс. до 2500 рублей и также зависит от модификации.

Приборы Wilo поплавкового типа наиболее дёшевы, но функционально не предназначены для агрессивных сред применения и могут быть использованы только в чистой воде. Датчики обладают небольшими измерительными головками и имеют компактный вид. Максимальная температура использования равна 140 градусам. Рабочий дифференциал равен всего 30 градусам. Максимальное рабочее давление не превышает 2 бара. Цена таких датчиков колеблется в районе 1900 рублей.

Описание поплавковых клапанов для баков и их разновидности

Сегодня никого не удивляют системы автономной подачи воды. Подобные устройства характеризуются простотой и комфортом, только для их создания необходимо вспомогательное оснащение. Например, при осуществлении полива садового участка подогретой водой, находящейся в отдельной емкости, можно создать условия для надлежащего роста и созревания садовой растительности. Чтобы не отслеживать уровень жидкости, сберечь силы и время, практикуются специализированные устройства. В частности, поплавковые клапаны (регуляторы уровня) для баков, которые дают возможность мониторить уровень жидкости в емкости автоматически.

Что это такое

Поплавковые клапаны позволяют решать такие задачи:

• поддержание установленного нижнего и верхнего уровня жидкости;
• предотвращение недостаточного объема либо перелива воды.

Может использоваться в открытых емкостях либо закрытых баках. Для определенного места надо выбирать поплавковый клапан, исходя из конструкционных признаков и материала, из которого он выполнен.

Устройство

Его структура довольно бесхитростная, что дает возможность производить установку своими силами, без вмешательства специалистов.

Поплавковый клапан для емкости состоит из следующих компонентов:

• поплавок – плавающая часть, реагирующая на изменение объема воды;
• движущийся рычаг;
• пропускное устройство, в структуру которого входят впускные и выпускные патрубки разного диаметра.

Поплавковые клапаны для воды различных изготовителей могут иметь разное конструктивное решение. Приспособление производится из надежных, крепких и устойчивых к образованию ржавчины материалов.

Если установка будет осуществляться в резервуар с чистой водой, пригодной к употреблению внутрь, то необходимо подбирать изделие из разрешенных для контакта с продуктами питания материалов. В специальных торговых точках можно купить пластиковый, латунный, из нержавейки, а также бронзовый поплавковый клапан.

Поплавки отличаются по конфигурации. Они бывают шарообразными, трубчатыми либо плоскими. Изготавливаются из таких материалов, как пластмасса и нержавейка.

Особенно часто встречаются пластмассовые модели. Отдельные компании поставляют поплавковые клапаны без него, предлагая купить его дополнительно, подобрав самый подходящий по габаритам и материалу образец.

Клапаны для водяных баков имеют разную степень открытия и закрытия, что противодействует открытию клапана при небольшом снижении уровня жидкости в резервуаре, эту функцию называют «режим звонка».

Устройства для монтажа в емкость могут укомплектовываться переходным штуцером, который применяется для подключения на выход резинового шланга. Клапаны поставляются в комплекте с резиновыми прокладками и прижимной гайкой для фиксации снаружи емкости. Кроме того, может присутствовать сменный сетчатый фильтр, поставленный во входном отверстии. Он противодействует проникновению посторонних частиц.

Сетка может быть мелкой либо крупной. Фильтр без особых усилий извлекается и очищается. Не следует использовать изделие без фильтрующей сетки, в противном случае во внутреннее устройство могут проникнуть крупные частички и испортить его. Имеются регуляторы уровня, в которых 2 способа монтажа поплавка – вертикальный и горизонтальный.

Обзор видов

Существует 2 разновидности клапанов.

1. Механические. Абсолютно бесхитростная конструкция, надежность и стабильность к агрессивным средам, продолжительный срок эксплуатации.
2. Электрические. Обеспечивают автоматизацию процессов (нет потребности в контроле человеком над рабочим процессом). Устройство обладает более сложной структурой, по сравнению с механическим клапаном.

Еще один положительный момент – клапаны такого вида не создают дополнительного шума в ходе работы.

Рассмотрим более подробно каждый из них в отдельности.

Механические

К регуляторам механического типа относятся самые разные устройства контроля уровня воды в баках. Посредством их проще всего производить контроль предельного и минимального уровня жидкости в емкости, если давление в магистральном водопроводе менее 5 бар, а напряжение отсутствует.

Принцип их работы заключается в том, что поплавок сопряжен с рычажком, при изменениях уровня жидкости поплавок двигает кверху либо книзу этот рычаг, а он, в ответ, оказывает воздействие на клапан, который и открывает (закрывает) подачу жидкости. Данные устройства можно видеть в роли сливного механизма бачка унитазов. Их довольно практично применять там, где требуется систематически доливать воду из централизованной водопроводной системы.

Механические устройства имеют ряд положительных качеств:

• несложность конструкции;
• малогабаритность;
• безопасность;
• автономность – не нуждаются в каких-либо источниках электрической энергии;
• надежность;
• невысокая стоимость;
• простота монтажа и регулировки.

Однако у этих клапанов имеется один серьезный минус – они способны держать под контролем лишь один (верхний) уровень, который находится в зависимости от места установки, и настроить его, если и возможно, то в довольно маленьких границах. В магазинах данный клапан может носить название «кран поплавковый для емкостей».

Электрические

Прежде чем приобретать подобное оснащение, необходимо принять в расчет некоторые моменты. Следует учитывать продуктивность, с которой будет совершаться забор жидкости из бака, и вместимость самого резервуара для воды.

Если продуктивность незначительная, а вода используется быстро, идеальным решением будет клапан электрического типа. Он монтируется на бак совместно с клапаном с электромагнитным приводом и фильтром для очистки воды от механических примесей. Это даст возможность быстро заполнять емкость и прогревать в ней воду, вследствие чего существенно сократится промежуток времени между поливами.

Данная модификация поплавкового клапана для баков имеет следующие свойства:

• поплавковый механизм предохранен от влажности непроницаемым кожухом;
• длина проводки представлена в 2 вариациях – 3 и 6 метров.

Данное изделие зачастую практикуют для пуска/отключения автоматики насоса при отсутствии воды при работе насоса и в трубопроводе водоснабжения. При этом сам поплавок должен быть смонтирован в нижней точке уровня жидкости.

Чтобы подстраховаться от перелива, необходимо организовать последовательный монтаж поплавковых клапанов 2-х видов. Уровень жидкости отслеживается электрическим устройством, а механический клапан служит в качестве дополнительного инструмента. Когда появляются неисправности в работе электрического клапана, приток жидкости в бак будет заблокирован механическим устройством. Цена поплавковых клапанов для емкостей небольшая, в то же время они делают процедуру заполнения баков автоматической и довольно комфортной.

Нюансы выбора

При выборе поплавкового клапана уровня жидкости следует уделить пристальное внимание как его конструкции, так и другим особенностям. Это запорное устройство характеризуется следующими параметрами:

• конфигурацией;
• габаритом поплавка;
• материалом производства;
• вариантом монтажа;
• резьбовым штуцером подключения;
• типом конструкции.

В большинстве случаев применяются поплавковые клапаны механического типа, которые преимущественно подходят для бытовых условий. К примеру, они функционируют в качестве сливного механизма бачков унитазов. Однако в определенных ситуациях практикуется электрический поплавковый клапан, где огромное значение имеет скорость забора жидкости из бака.

Когда разговор идет про полив в саду либо в огороде, следует для большого бака приобрести не один поплавковый клапан, а два. Один в обязательном порядке должен быть электрическим, а второй – механическим. Это в особенности важно, если вдруг случается неисправность в электромагнитном клапане. В такой ситуации механический поплавковый пластиковый клапан перекроет поступление воды.

Кстати, пластмассовые клапаны более удобные и характеризуются долговечностью. Иной раз в продаже можно увидеть и резиновый поплавок. Только данный материал не в такой мере долговечный, как пластмасса.

На заметку! Любой пластмассовый поплавковый клапан способен функционировать с холодной и горячей водой с температурой от +1 до +70 градусов. Подобные приспособления, исходя из конструктивных особенностей и типа, имеют свойства выдерживать давление до 6 бар.

Кроме того, они различаются и своей продуктивностью – 1/2 и 3/4 дюйма – 4,7 м3/час, 2 дюйма – 64 м3/час. Этот параметр необходимо принимать в расчет при подборе данного запорного механизма.

Особенности применения

Регуляторы уровня воды для внутреннего монтажа в бак используются:

• в открытых емкостях, которые предназначены, в частности, для полива;
• в закрытых баках, например, в бачках для унитазов;
• в накопительных баках для водоснабжения;
• в коммерческом и промышленном оснащении.

Широкое распространение имеет регулятор уровня воды в резервуаре для поливных работ либо летнего душа на дачном участке. Простенькая конструкция связывается с бочкой для сбора дождевой воды и подсоединяется шлангом, отводящим лишнюю воду в дренажную канаву. При наполнении емкости, с целью предотвращения перелива, поплавок закрывает доступ в бак, и излишки отводятся от строения.

В фекально-грязевых насосах присутствие поплавка дает возможность освободить владельцев от стабильного наблюдения за уровнем стоков в дренажных колодцах и септиках. При достижении конкретного объема отходов регулятор уровня запускает помпу, и жидкость удаляется для последующего очищения естественным способом.

В этом варианте пристальное внимание нужно уделить правильному монтажу насоса. Поскольку поплавок располагается снаружи устройства, при погружении в септик либо дренажный колодец следует внимательно проследить, чтобы рычаг не зацепился за стенки резервуара и был способен беспрепятственно передвигаться. Иначе поплавковый клапан в баке не будет иметь возможности регулировать уровень стоков, что повлечет быстрый выход из строя элементов насоса либо приведет к его сгоранию.

Не стоит использовать оборудование с поплавковыми клапанами при минусовых температурах, так как замерзшая жидкость инициирует выход из строя всего устройства. Чтобы это исключить, необходимо или поставить подогрев в строении, где располагается бак, или осушить регулятор уровня и бак для того, чтобы не испортить пластмассовые элементы и диафрагму.