Что такое электромагнитный клапан для ирригации? Как это работает, типы, руководство по установке и покупке

Как работает электромагнитный клапан для ирригации

Принцип работы электромагнитный. Внутри каждого электромагнитного клапана находится катушка с проволокой, намотанная на цилиндрический сердечник. Когда контроллер полива посылает низковольтный сигнал — обычно 24 В переменного тока в жилых и коммерческих системах — ток протекает через катушку и создает магнитное поле. Это поле тянет металлический плунжер вверх, преодолевая напряжение пружины, которая либо непосредственно поднимает резиновую диафрагму, либо открывает небольшой пилотный порт, который перенаправляет давление воды для подъема диафрагмы. Вода поступает через открытый корпус клапана в зону орошения.

Когда контроллер прерывает сигнал, магнитное поле разрушается, пружина толкает плунжер обратно вниз, диафрагма садится на место и поток прекращается. Весь цикл открытия-закрытия обычно занимает менее 1 секунды при нормальном рабочем давлении.

Большинство бытовых ирригационных электромагнитных клапанов нормально закрытый (НЗ) — они остаются закрытыми при отсутствии питания, что является безопасным значением по умолчанию. Нормально открытые (НО) варианты существуют для применений, где необходимо поддерживать непрерывный поток во время отключения электроэнергии, например, в некоторых сельскохозяйственных системах охлаждения или поения скота.

Основные типы электромагнитных клапанов для орошения

Мембранные клапаны (непрямого действия)

Самый распространенный тип орошения в жилых и легких коммерческих целях. Соленоид управляет небольшим пилотным портом; давление поступающей воды выполняет работу по подъему основной диафрагмы. Требуется минимальное рабочее давление 0,5–1,0 бар (7–15 фунтов на квадратный дюйм). функционировать правильно. Надежный, недорогой и доступный в размерах от ½ дюйма до 3 дюймов.

Клапаны прямого действия (плунжерные)

Плунжер соленоида напрямую открывает и закрывает путь потока, не полагаясь на давление в линии. Они работают на давление от нуля до низкого (0–0,5 бар) , что делает их пригодными для капельных систем с гравитационной подачей, резервуаров для сбора дождевой воды и сельскохозяйственных установок с низким напором, где мембранные клапаны не открываются.

Анti-Siphon Valves

Встроить в корпус клапана механизм предотвращения обратного потока (прерыватель атмосферного вакуума). Требуется сантехническими нормами во многих штатах и муниципалитетах США. при подключении оросительных систем к источникам питьевой воды. Они должны быть установлены как минимум на 6 дюймов выше самой высокой разбрызгивающей головки, расположенной ниже по потоку.

Запорные (импульсные) клапаны

Используйте бистабильный соленоидный механизм — один короткий электрический импульс открывает клапан; второй импульс обратной полярности замыкает его. Потребляет энергию только во время переключения, а не во время периодов удержания в открытом положении. , что делает их идеальными для контроллеров с батарейным питанием. Потребление энергии в состоянии удержания фактически равно нулю, что продлевает срок службы батареи до 1–3 сезонов в типичных условиях использования.

Нормально открытые (НО) клапаны

Оставайтесь открытыми без питания; подача питания на соленоид закрывает клапан. Используется в системах, где сбой в подаче электроэнергии не должен прерывать подачу воды — например, системы испарительного охлаждения для птичников или туманообразования в теплицах где тепловой стресс во время отключения электроэнергии может привести к немедленным потерям урожая или скота.

Типы электромагнитных клапанов для ирригации: краткий обзор

Основные характеристики, которые следует понять перед покупкой

Размер клапана и скорость потока

Размер порта клапана определяет максимальную пропускную способность. Типовое использование жилых зон Клапаны ¾ дюйма или 1 дюйм , которые обрабатывают 3–25 галлонов в минуту (галлонов в минуту) в зависимости от давления на входе. Сельскохозяйственные магистральные клапаны имеют диаметр от 1½ до 4 дюймов со скоростью потока, превышающей 200 галлонов в минуту. Занижение размера клапана приводит к потере давления из-за скорости и ускоряет износ диафрагмы; превышение размера приводит к ухудшению контроля потока при низком потреблении.

Диапазон рабочего давления

Каждый электромагнитный клапан имеет номинальное минимальное и максимальное рабочее давление. Большинство бытовых мембранных клапанов работают в диапазоне 0,5 бар и 10 бар (7–150 фунтов на квадратный дюйм) . Работа при давлении ниже минимального означает, что клапан может открыться не полностью; превышение максимального риска приводит к разрыву диафрагмы или растрескиванию корпуса. Всегда проверяйте статическое давление в линии перед выбором клапана — муниципальное водоснабжение в США обычно работает при 40–80 фунтов на квадратный дюйм (2,8–5,5 бар) .

Совместимость по напряжению и мощности

Подавляющее большинство ирригационных клапанов используют Соленоиды 24 В переменного тока совместим практически со всеми многозонными контроллерами орошения, представленными на рынке. Электромагнитные клапаны постоянного тока (6 В, 9 В, 12 В) используются с контроллерами с батарейным питанием и солнечными батареями. Использование соленоидов переменного и постоянного тока на одном контроллере приведет к повреждению катушки соленоида. Всегда проверяйте напряжение перед покупкой.

Управление потоком и ручное управление

Клапаны более высокого качества включают в себя ручной сливной винт или рычаг ручного открытия — необходим для проверки зон без запуска контроллера, а также для закрытия заклинившего в открытом положении клапана при неисправности. Регуляторы расхода (хомут на крышке клапана) позволяют регулировать максимальный расход на зону, что полезно при смешивании зон эмиттера с высоким и низким расходом в одной зоне давления.

Материал корпуса

Клапаны для жилых помещений преимущественно изготовлены из стеклонаполненного нейлона или армированного пластика — легкие и устойчивые к коррозии, рассчитанные на 10 лет эксплуатации под землей. Сельскохозяйственные и коммерческие установки с более высоким номинальным давлением, совместимостью с впрыском химикатов или воздействием экстремальных температур требуют корпуса из латуни или нержавеющей стали . Латунные клапаны выдерживают температуру воды до 90°C и совместимы с хлором, растворами удобрений и большинством сельскохозяйственных химикатов.

Как установить электромагнитный клапан для ирригации: шаг за шагом

Сложность установки зависит от типа системы, но стандартная установка заглубленной клапанной коробки выполняется в следующей последовательности:

1. Отключите подачу воды к оросительной магистрали. Сбросьте давление, открыв выходную головку или кран.
2. Определитесь с местом установки. Клапаны должны быть доступны (внутри клапанной коробки), после устройства предотвращения обратного потока и как можно ближе к зоне, в которой они служат, чтобы минимизировать потерю давления в регулирующем трубопроводе.
3. Соедините впускные и выпускные порты. Оберните соединения с наружной резьбой 2–3 слоями уплотнительной ленты из ПТФЭ. Затяните вручную, затем сделайте дополнительный оборот от ¾ до 1 полного оборота с помощью гаечного ключа — не перетягивайте пластиковые корпуса. Убедитесь, что направление потока соответствует стрелке, отлитой на корпусе клапана.
4. Проложите проводку управления. Используйте многожильный ирригационный провод диаметром 18 AWG, предназначенный для наружного и подземного использования. Проложите по одному проводу от каждого соленоида клапана обратно к контроллеру; все клапаны имеют общий нейтральный провод. Держите соединения проводов внутри водонепроницаемых соединителей проводов, заполненных диэлектрической смазкой. — соединения оголенного провода и гайки в клапанной коробке являются наиболее распространенной причиной выхода из строя соленоида.
5. Подключите провода к контроллеру. Каждый клапан имеет одну клемму на выходе зоны; все общие (белые) провода подключаются к разъему COM. Пометьте каждую зону на контроллере, прежде чем закапывать провода.
6. Восстановите давление воды и проверьте герметичность. на всех резьбовых соединениях. Активируйте каждый клапан с контроллера вручную и проверьте полный поток и чистоту перекрытия.
7. Установите коробку клапанов над клапанами, установите заподлицо с уровнем земли и засыпьте ящик по периметру.

Общее время установки одного клапана в существующей системе: 30–60 минут для опытного домашнего мастера. Сборка многоклапанного коллектора с 4–8 клапанами обычно занимает 2–4 часа.

Распространенные проблемы и способы их диагностики

Клапан не открывается

• Проверьте наличие 24 В переменного тока на клеммах соленоида с помощью мультиметра, пока контроллер активирует зону. Нет напряжения = неисправность проводки или контроллера, а не неисправность клапана.
• Если напряжение присутствует, но клапан не открывается, проверьте сопротивление катушки соленоида. Исправный соленоид 24 В переменного тока показывает 20–60 Ом . Показания ниже 10 Ом или выше 100 Ом указывают на неисправную катушку — замените только соленоид (обычно 5–12 долларов США), не заменяя весь корпус клапана.
• Убедитесь, что давление в линии превышает минимальное рабочее давление клапана.

Клапан не закрывается (плачет или работает после выключения контроллера)

• Мусор на седле диафрагмы является наиболее распространенной причиной — даже одна песчинка может удерживать клапан открытым. Разберите крышку, снимите диафрагму, промойте седло и осмотрите резиновую мембрану на наличие разрывов и трещин.
• Медленный плач после отключения (длительностью 2–5 минут) является нормальным явлением в системах с низким напором дренажа — вода стекает обратно из спринклерных головок, идущих вверх, через клапан. Установите обратные клапаны на головках или используйте клапан со встроенным запорным устройством при низком расходе.
• Убедитесь, что ручной прокачной винт полностью закрыт.

Клапан стучит или громко гудит

Звуковое жужжание низкой интенсивности является нормальным для соленоидов переменного тока. Громкий стук или вибрация указывают на давление в линии превышает максимальный номинал клапана или частично перекрыт пилотный порт. Если давление подачи превышает 80 фунтов на квадратный дюйм, установите регулятор давления на входе и очистите пилотное отверстие тонкой проволокой или иглой.

Руководство по покупке: что следует отдать приоритет вашему приложению

Используйте эту схему принятия решений, чтобы сузить свой выбор:

• Жилой газон и сад с муниципальным водоснабжением: Стандартный мембранный клапан ¾ дюйма или 1 дюйм, 24 В переменного тока. Такие бренды, как Rain Bird (серия DVF), Hunter (серия PGV) и Orbit (57280), охватывают подавляющее большинство жилых помещений по цене 10–25 долларов за клапан.
• Контроллер с батарейным питанием или солнечной батареей: Фиксирующий/импульсный клапан постоянного тока соответствует выходному напряжению вашего контроллера (обычно 9 В или 12 В постоянного тока). Убедитесь, что контроллер и клапан принадлежат совместимым экосистемам — запорные клапаны Rain Bird и Hunter, как правило, не взаимозаменяемы.
• Капельная система с гравитационной подачей или подачей из резервуара: Клапан прямого действия, рассчитанный на минимальное давление 0 бар. Ищите модели с явной маркировкой «нулевое давление» или «совместимые с гравитационной подачей».
• Сельскохозяйственные или коммерческие системы: Клапаны с латунным корпусом рассчитаны на работу в конкретной химической среде и под давлением. При определении размеров магистральных приложений с высоким расходом указывайте Kv (коэффициент расхода), а не размер порта. Kv 4,0–6,0 м³/ч типично для коммерческих ирригационных клапанов диаметром 1 дюйм.
• Подключение питьевой воды (США): Анti-siphon valve unless a separate approved backflow prevention device is already installed upstream. Check local code — some jurisdictions require the anti-siphon valve to be the point-of-connection device regardless of other system components.

Сколькими зонами может управлять один контроллер и комплект клапанов?

Один контроллер полива управляет одной зоной за раз — каждый электромагнитный клапан соответствует одной зоне. Домашние контроллеры обычно поддерживают от 4 до 12 зон ; коммерческие и сельскохозяйственные контроллеры масштабируются до 48 и более. Количество зон, которые ваше водоснабжение может поддерживать одновременно, определяется общей пропускной способностью вашей линии обслуживания в галлонах в минуту. Стандартная бытовая линия связи диаметром ¾ дюйма обеспечивает примерно 10–15 галлонов в минуту при 60 фунтах на квадратный дюйм — достаточно для одной активной зоны из 8–12 вращающихся головок или 3–4 одновременно работающих капельных зон, если ваш контроллер поддерживает одновременную активацию.

Для больших объектов с большим количеством зон, чем может обработать один контроллер, системы на основе декодера (двухпроводные системы от Rain Bird или Hunter) обращаются к каждому клапану индивидуально по одной паре проводов, поддерживая до 250 клапанов на контроллер, что полностью исключает необходимость использования многопроводной проводки для крупномасштабных сельскохозяйственных установок и поместий.

Ожидаемый срок службы и интервалы технического обслуживания

Качественный мембранный электромагнитный клапан, установленный в защищенной клапанной коробке с чистым городским водоснабжением, должен прослужить долго. 10–15 лет до того, как диафрагма потребует замены . Сама электромагнитная катушка может выйти из строя раньше — обычно при 7–10 лет — и его можно заменить самостоятельно за 5–15 долларов, не повреждая корпус клапана или сантехнику.

Анnual maintenance should include:

• Активация каждой зоны вручную и проверка чистоты открытия и отключения.
• Проверка разъемов проводов соленоида на наличие коррозии — единственная наиболее распространенная причина преждевременного отказа клапана в заглубленных системах.
• Промывка любого сетчатого фильтра на входе клапана, если он имеется.
• Подготовка к зиме путем слива или продувки системы в климатических условиях с устойчивыми температурами ниже нуля — пластиковые корпуса клапанов трескаются, когда захваченная вода замерзает при давлении, превышающем 400 фунтов на квадратный дюйм, создаваемое расширением льда .