Как самому сделать электромагнитный клапан для воды. Клапан электромагнитный для полива своими руками. Подробнее о конструкции и принципе действия разных видов клапанов

Без клапанов не обойдется ни один современный трубопровод, вне зависимости от того, что именно по нему транспортируется. Эти устройства выполняют сразу несколько функций среди которых отметить можно защиту от гидроударов чувствительного оборудования (насосов), регулировка давления в системе и т.д. В их пользу говорит и то, что установка такого устройства предельно проста.

Классификация клапанов

Подобные устройства на водопроводах (а также на газопроводах и т. д.) используются для нескольких целей:

защита оборудования от скачков давления – например, перед насосами обычно ставятся обратные клапаны для того, чтобы при гидроударе оборудование не повредилось. Установка выполняется с использованием разъемных соединений так что даже если опыта нет, работу можно выполнить своими руками;

регулировочная функция – в водопроводах допустимо только в одном направлении, так что он поможет и в этой ситуации. Как только вода попытается направиться в обратную сторону, лепесток перекроет проход в трубе;

также клапаны могут использоваться для регулировки давления в системе , подбирается граничное усилие, при котором транспортируемая среда открывает клапан, в результате, как только давление в трубопроводе превысит максимальное, он откроется и давление выровняется. Воздушный клапан на газопроводе – вещь незаменимая.

Этим функционал запорно-регулировочных устройств не исчерпывается, они могут применяться и с целью управления насосами, при очистке сточных вод, для минимизации утечек и т. д.

Подробнее о конструкции и принципе действия разных видов клапанов

В последнее время помимо обычных клапанов (которые действуют исключительно на основании приложения силы), появились еще и электромагнитные аналоги, управлять ими можно удаленно. Водопроводный электромагнитный клапан может использоваться, например, в системе «умный дом», с одного пульта можно управлять регулирующими устройствами по всему дому и на прилегающей территории.

Электромагнитные клапаны

Ключевое отличие от остальных аналогов заключается в том, что он пропускает воду не при росте давления, а исключительно по команде человека. В этом заключается их главное преимущество.

Что касается конструкции, то ключевым элементом можно считать катушку, которая при прохождении через нее электрического тока заставляет перемещаться сердечник, который и открывает/закрывает проходное отверстие. Работать такие устройства могут как от батареек (напряжение питания 24В), так и подключаться к сети (напряжение 110В или 220В).

Что касается классификации, то можно выделить:

нормально открытые/закрытые либо бистабильные;
также электромагнитный водопроводный клапан 220 В может выполнять: функцию переключения потока (2/3 ходовые), запорные (2/2), трехходовые (3/2).

Обратите внимание!
При выборе нужно учесть особенности работы каждой модели.
Например, если электромагнитное запорное устройство выпущено с сервоуправлением, то нужно знать, что оно просто не будет работать при нулевом перепаде давления, так что хотя бы минимальный перепад давления все-таки нужен.

Что касается области применения, то электромагнитные устройства отлично вписываются в концепцию «умного дома». Например, электрический водопроводный клапан, установленный в кессон сможет спустить автоматически, даже из дома не нужно будет выходить, и этот пример – простейший.

Простые и комбинированные модели

При эксплуатации водопровода приходится решать такие задачи как:

выпуск воздушных пробок из труб, которые образовались непосредственно в процессе эксплуатации;

Обратите внимание!
Такую проблему приходится особенно часто решать при эксплуатации системы отопления.
На всех радиаторах для выпуска лишнего воздуха предусматривается установка специального клапана.

при спускании воды (например, во время консервации трубы на зиму) нужно обеспечить приток воздуха, который замещает в трубе спущенную воду;
при заполнении трубы клапан должен обеспечить выпуск воздуха.

С выпуском воздушных пробок справится простой кран Маевского с ручным управлением, цена такого устройства не дотягивает даже до 200 рублей.

Но могут использоваться и другие виды запорно-регулировочной арматуры:

для автоматического стравливания избыточного давления применяются однофункциональные клапаны. Они применяются для сохранения работоспособности насосного оборудования и т. д., кроме выравнивания давления в системе ни для чего больше он не приспособлен;
комбинированные – позволяют решить все перечисленные задачи. В их устройстве используется подвижный поплавок, при заполненном водой трубопроводе он поднимается и перекрывает крупные отверстия, через которые поступает воздух, при спускании воды он также опускается, отверстия открываются и вакуум в трубе не создается.

Обратите внимание!
Также в комбинированных устройствах могут быть и небольшие отверстия для выравнивания давления.

Слив и дренаж

Сливной клапан может использоваться не только в доме для сброса воды из труб, но и как устройство для обеспечения сохранности водоснабжения из скважины. Такие устройства по принципу действия напоминают комбинированные воздушные и зимой при снижении давления в трубе сбрасывают воду в скважину.

Когда давление выше минимального, шар перекрывает выходное отверстие, и вода идет в дом. Если же давление падает ниже минимальной отметки, то шар открывает выходное отверстие, и вода идет обратно в скважину, это позволяет сохранить систему при замерзании воды в трубе.

Дренажный клапан пригодится для защиты шлангов и труб системы полива, особенно полезно такое устройство при прокладке отдельного водопровода для полива. Если труба уложена не очень глубоко и есть риск ее промерзания, то дренажные – сами будут сбрасывать остатки воды из системы.

Конечно, можно просто установить сливной кран и делать то же самое самостоятельно, но идеальной памятью похвастать не может никто. Клапан же точно не забудет спустить воду.

Что касается установки, то чаще всего используются резьбовое (то есть разъемное) соединение. Чаще всего вся инструкция заключается в том, чтобы закрутить накидную гайку руками, а потом подтянуть ее ключом. В промышленности могут использоваться сварное и фланцевое соединение.

Подведение итогов

Нормальное функционирование водопровода без клапанов просто невозможно. Именно это устройство позволит без проблем спустить воду из системы и вновь заполнить ее, проблем с воздушными пробками также не будет. Простота установки подобных устройств только добавляет им популярности.

На видео в этой статье показана установка обратного клапана в трубопровод для подачи горячей воды.

Для автоматического управления различными гидравлическими системами необходимы электрические клапаны. Готовые изделия достаточно дороги. Поищем решение подешевле.

Наиболее доступны клапаны от вышедших из строя стиральных машин.

Катушки таких устройств рассчитаны на напряжение 220 вольт переменного тока, что ограничивает их возможности. Иногда удобнее управлять клапаном низковольтным напряжением 12 вольт.

Мне такой прибор понадобился для регулирования режима отопителя салона автомобиля ВАЗ. Подходящие клапана от иномарок стоят возмутительно дорого, а с повышение курса валюты и вовсе становятся предметом роскоши. Попробуем переделать электроклапан от стиральной машины под бортовое напряжение автомобиля.

Сначала посмотрим, как всё устроено.

Снимаем катушку, засовывая тонкую отвёртку в щель между соленоидом и корпусом. При этом можно слегка сжимать лепестки, фиксирующие катушку соленоида плоскогубцами.

Для работы при напряжении 12 вольт необходимо заменить соленоид (катушку) клапана.

Наиболее подходящий соленоид был найден в воздушном клапане ЭППХХ ВАЗ 2105.

Поскольку в интернете не было найдено изображений внутренностей, приведу их для любознательных.

Приступим к разборке

Самое простое — срезать завальцовку на наждаке или спилить напильником по внешнему краю.
Крышка клапана (вид с внутренней стороны):

Шток, он же пробка. Запирание потока воздуха производится резиновой вставкой на торце. На противоположном торце – углубление под пружину:

Стальная шайба для замыкания магнитного потока и немагнитная направляющая, в которой шток перемещается:

Катушка:
1. В корпусе.

2. Вынута.

Овальные уплотнительные колечки герметизируют вывода изнутри корпуса. Одно из них нам понадобится в дальнейшем, поэтому сохраните их.

И наконец, корпус с внутренней стороны. Виден торец неподвижного магнитопровода с выступом под пружину:

Далее — дорабатываем корпус. На наждаке стачиваем трубочку с расклёпкой с тыльной стороны, и положив корпус донышком вверх, бородком аккуратно выбиваем остатки внутреннего магнитопровода. Если корпус промялся вовнутрь, устраняем деформацию. Далее центральное рассверливаем отверстие до диаметра 9мм.

Для создания магнитной системы, аналогичной системе клапана от стиральной машины, необходимо из жести от консервной банки отрезать две полоски – одну шириной 15 мм, другую – 10 мм. Длина полосок должна быть такой, чтобы на корпусе штока клапана от стиральной машины наматывалось колечко примерно 1,5 витка.

При разработке своей системы отопления наряду с естественной циркуляцией я запланировал себе сделать и принудительную, чтобы можно было привязать к ней автоматический регулятор. Ведь что значит естественная: это открываешь вручную нужный кран (или краны), и нагретая вода сама по себе поднимается к батареям, отдавая там тепло и опускаясь затем вниз, к нагревателю (или к накопителю, термоаккумулятору). Таким образом, необходимо постоянно следить за температурой в доме, чтобы вовремя отключить циркуляцию, а затем, когда потребуется, вновь открыть.

Ну, неудобно же! Не открыл вовремя - в доме похолодало. Не закрыл - слишком тепло, а то и жарко. Мало того, что неуютно, так ведь еще и перерасход, когда жарко. И перерасход не только в том, что сохраненное тепло излишне расходуется в дом, но ведь еще и увеличиваются теплопотери дома, поскольку с увеличением температуры в доме возрастают и теплопотери через ограждающие конструкции (стены, потолок...).

Значит, нужна автоматика. Сложностей на первый вузгляд никаких нет. Датчик температуры управляет, скажем, электромагнитным клапаном. Понизилась температура в доме - датчик открыл клапан. Повысилась - клапан закрывается.

С датчиком температуры у меня проблем, как бы, нет. Имеется такой. А вот электромагнитный клапан... Порыскал в интернете, пошукал по прайсам интернет- и не интернет-магазинов - дорого, блин! И чему там стоить-то такие деньги? Поехал на металлорынок, поговорил с людьми, посоветовался. Дешевку брать за 2-3 тысячи рублей - значит, брать одноразовое. Но у меня ведь не система водоснабжения, у меня отопление! Если на воде что-то поломалось, отключил воду да и подлатал, а в отоплении зимой в случае чего возни не оберешься - и воду сливать надо, и делать быстро, чтобы не застыть... Вобщем, дешевка меня не устраивает, а дорогой клапан, за 6-7 тысяч рублей... Да и супруга, мягко-мягко говоря, настойчиво возражает против такого приобретения.

Но автоматику все же хочется. На Руси говорят: голь на выдумки хитра. И я тоже решил извернуться и таки сделать автоматику, но при этом не огорчить свою любимую и обойтись без дорогого клапана. Вместо него поставил, ты не поверишь, обратный клапан. Стоит он в сущности копейки, и при этом прекрасно исполняет функции автоматического электромагнитного клапана, правда, только в паре с циркуляционным насосом. Ты ведь уже догадался, в чем дело? Да-да, дело именно в этом: в обратном клапане имеется пружинка, которая прижимает резиновую прокладку к седлу. Эта пружинка не позволяет двигаться воде в прямом направлении при естественной циркуляции, поскольку давление не столь велико, чтобы отжать резинку от седла. А вот когда включился и заработал насос - тут все нормально, тут давление возрастает, пружинка сжимается, и вода беспрепятственно течет через клапан и насос.

Ура-ура, и в воздух чепчики бросаем. Но есть и одно но, которое следует учитывать. Сила этой пружинки не рассчитывалась инженерами под такое применение, да еще именно в моей системе отопления. Вся беда в том, что давление на нее при естественной циркуляции напрямую зависит от высоты водяного столба, то бишь, от расстояния, на каком находится верхняя точка самой верхней батареи по отношению к сей пружинке. Справедливости ради стоит упомянуть и зависимость от разницы температур сверху и снизу.

Так вот, в моей системе эта пружинка все же чуть-чуть, но пропускает. То есть, полного закрытия при выключенном насосе нет. Поэтому пришлось попросту, не мудрствуя лукаво, разобрать клапан и растянуть пружинку. На видео эта варварская операция показана в подробностях. И вот только после этой "модернизации" удалось добиться нормальной работы автоматики. То есть, включаю насос - вода идет, выключаю - вода не циркулирует. Вот теперича и чепчики можно кидать с полным на то основанием.

Отвечу сразу на возможные вопросы по фотографии. Обратный клапан последовательно с верхним насосом - это и есть тот клапан, о котором речь. Нижний насос - это другая ветка в отоплении, которая еще ждет своей модернизации. А вот верхний насос с клапаном, как видно на фото, зашунтирован прямым отрезком трубы с краном. Для чего это?

Современная промышленность выпускает много разнообразных кранов и вентилей для регулирования потока жидкости. Для любой сферы применения можно найти подходящий. Однако пытливые умы домашних мастеров не оставляют попыток разработать и воплотить в жизнь собственные конструкции. Иногда это вызвано желанием сэкономить, но чаще- стремлением проверить собственные силы как конструктора, машиностроителя, слесаря и электротехника.

Виды кранов

Пытаться повторить конструкцию обычного запорного вентиля не имеет практического и экономического смысла, если домашняя мастерская не оборудована высокоточными фрезеровальными, токарными и сверлильными станками. Цена промышленных образцов при массовом производстве доступна даже самому скромному бюджету. Другое дело- технически сложная запорная арматура для специальных применений, такие, как:

шаровый с электроприводом;
игольчатый;
незамерзающий;
с проточным водонагревателем;

Варианты их реализации своими руками будут рассмотрены ниже.

Шаровый с электроприводом,

Моторизованный вентиль может найти свое применение в современных «умных» системах водоснабжения, отопления и кондиционирования воздуха, создаваемых домашними мастерами с минимальным использованием покупных компонентов. Кроме проверки своих сил, тут будет и существенная денежная выгода- покупное устройство с электроприводом стоит от 2 до 10 тыс. руб.

Для шарового крана с установленным электроприводом, сделанного своими руками, понадобятся следующие материалы и комплектующие:

шаровой вентиль 3/4″;

Рисунок 1: Вентиль 3/4

привод стеклоподъемника для Лада 1117, 2123 левый LSA;

Рисунок 2: Электропривод стеклоподъемника

реле автомобильные пятиконтактные – 2 шт.;
концевые микровыключатели- 2 шт.;
жесть листовая толщиной 1 мм (для станины и хомутов);
трубка стальная 10 мм- обрезки (для втулок);
профиль квадратный 10*10 мм- 10 см;
полоса металлическая 4 мм толщиной- 10*1 см;
пружина диаметром 12 мм;
болт М8*45 с гайкой и шайбами- 2 шт.

Все электрооборудование на 12 вольт. Из инструментов нужны:

дрель;
ножницы по металлу;
верстак с тисками;
сварочный аппарат;
ручной слесарный инструмент (молоток, отвертка, гаечные ключи, пассатижи и т.п.)

Создаваемый механизм должен позволять управлять электрическим краном как с помощью привода, так и вручную. Последовательность изготовления следующая:

Выгнуть П-образную раму из листа металла.
Из отрезков трубки сделать втулки для крапления привода стеклоподъемника к станине.
Закрепить привод.
Станину закрепить на патрубках, выходящих из шарового крана, с помощью хомутов.
Из квадратного профиля вырезать насадку на ось редуктора.
Приварить к ней полосу.
Из полосы и рукоятки собрать рычажный механизм привода, подпружинив его. Пружина прижимает рычаги друг к другу, при необходимости их можно быстро разъединить без использования инструментов и управлять краном вручную.
Полосу шарнирно закрепить к рукоятке с помощью болта и гайки. Гайку законтрить.
Квадратный профиль закрепить на валу редуктора стеклоподъемника.

Далее следует опробовать кинематику, подавая напряжение на электродвигатель. Можно использовать автомобильный аккумулятор или блок питания мощностью не менее 50 вт. Рычажная передача должна двигаться плавно, без рывков и перекосов. При необходимости подправить задевающие друг друга детали напильником.

Теперь наступает очередь электрической части привода.

В крайних положениях рукоятки смонтировать концевые микровыключатели.
Подключать их следует таким образом, чтобы они размыкали цепь управления реле, через которое включен двигатель, по достижении крайнего положения «Открыто» или «Закрыто».

Такой привод можно подключать к цепям управления системы «умного дома». Электрокран для воды, сделанный своими руками будет экономически эффективен, если привод стеклоподъемника достанется недорого. Новый стоит до 1 тыс. руб., и может съесть половину экономии.

Вместо привода стеклоподъемника можно использовать и любой другой электропривод,

Рисунок 3: Моторизованный кран

близкий по мощности и крутящему моменту.

Игольчатый

Игольчатый клапан с большим диапазоном регулировки можно собрать из подручных материалов с малыми затратами. Для его изготовления потребуется:

Шприц пластиковый одноразовый 2 мл.
Шприц инсулиновый 1 мл.
Шарик от подшипника – 2 шт.
Пружины- 2 шт.
Гайка и регулировочный винт.
Эпоксидный клей.
Крепеж.
Пластиковые стяжки-2 шт.

Рисунок 4: Схема клапана

На схеме обозначены:

Шприцы- черным.
Шарики- синим.
Пружины- зеленым.
Шток- красным.
Направление движения жидкости- зелеными стрелками.

Чтобы сделать кран, следует:

Подобрать шарики по диаметру. Большой должен быть чуть меньше внутреннего размера 2-мл шприца, маленький- в 2 раза меньше.
Подобрать пружины по усилию. Усилие сжатия большой пружины примерно вдвое больше, чем малой.
Просверлить в большом шприце возле носика отверстие, равное внутреннему диаметру инсулинового. Притянуть инсулиновый шприц за ушки стяжками, обмотать синтетическими нитками и проклеить.
Вставить в большой шприц малый шарик и меньшую пружину.
Отрезать шток поршня.
Вставить большую пружину и второй шарик.
Вставить регулировочный винт.
Притянуть гайку винтами к ушкам.

Рисунок 5: Готовая конструкция

Поступающая жидкость будет стремиться отжать шарик от входного отверстия, пружина будет поджимать его обратно тем сильнее, чем сильнее будет завернуть регулировочный винт. Если винт будет полностью вывернут- поток будет проходить свободно, если полностью закручен- поток будет перекрыт.

Незамерзающий кран

Тем, у кого есть необходимость пользоваться водопроводом на участке в зимнее время, сталкиваются с проблемой замерзания уличного крана. При больших перепадах температуры вода внутри арматуры и труб превращается в лед и может разорвать их.

Есть несколько способов организации такого водоснабжения:

Установка покупного незамерзающего крана. В нем тарелка клапана находится внутри теплого контура стен. Устанавливают его всегда с уклоном в сторону улицы. Тогда после закрывания клапана оставшаяся в патрубке вода вытекает вниз и не замерзает в трубе. Устройства выпускаются разной длины, что позволяет установить из в различные по толщине стены.

Рисунок 6: Незамерзающий клапан

Самодельная версия такого устройства представляет собой обычный тарельчатый кран, смонтированный на подводе внутри теплого контура стен. Его шток удлинен прутком, проходящим сквозь стену в трубке. Снаружи на прутке закреплена рукоятка. Патрубок также должен быть установлен с уклоном в сторону улицы. Этот способ требует лишнего отверстия в стене, но обходится в несколько раз дешевле. Разумеется, придется периодически скалывать наледь, образующуюся под изливом.

Рисунок 7: Самодельный незамерзающий клапан

Кран, установленный на подземном утепленном водопроводе. В этом случае обязательно наличие дренажа, в который будет сливаться вода, остающаяся после закрытия крана в вертикальном патрубке. В конструкции применяется трехходовой клапан, установленный в утепленном приямке.

Рисунок 8: Трехходовой клапан

Управляется клапан с улицы через удлинитель штока. В рабочем положении он включает подачу воды в вертикальный патрубок, на конце которого смонтирован излив. Как только вода набрана, кран закрывают, подача прекращается, а оставшаяся в патрубке вода через третье отверстие крана сливается в дренаж.

Сенсорный

Полноценный сенсорный кран домашнему мастеру изготовить вряд ли будет под силу. Главная проблема будет в размещении и гидроизоляции инфракрасного датчика приближения. Достаточно интересную конструкцию, позволяющую включать и выключать воду с занятыми руками, можно собрать, используя

Электромагнитный клапан от стиральной машины на 220 v — 2 шт.
Штуцер 10мм*1/2 наружная резьба -2 шт.
Фитинги с ¾ на ½ внутр. резьба- 2 шт.
Кнопка звонка для открытого монтажа.
Провода.

Порядок установки и настройки следующий:

Клапана монтируются в разрыве линии горячей и холодной воды, непосредственно перед смесителем.
Привод их подключается через ножной выключатель.
Во время предварительной настройки при открытых электромагнитных клапанах нужно выставить требуемую температуру и интенсивность потока воды и оставить кран смесителя в этом положении.
При необходимости включить воду достаточно нажать на клавишу звонка- клапана сработают, и вода польется из крана.

Когда вода больше не нужна, достаточно отпустить клавишу, и пружины вернут клапана в закрытое состояние. Особое внимание следует уделить гидроизоляции проводов и соединений.

Проточный водонагреватель на кран

Покупные проточные электроводонагреватели имеют компактный дизайн и оснащены системой регулировки температуры, изливом и аэратором. Такую насадку на кран сделать своими руками в условиях домашней мастерской вряд ли удастся. Главная проблема заключается в точности обработки деталей и обеспечении электробезопасности прибора. Однако самоделкины разработали простую и вполне эффективную конструкцию, позволяющую обойтись без сложных и дорогостоящих комплектующих. Она работает за счет нагрева теплообменника- змеевика на газовой или электрической конфорке. Для изготовления достаточно средних слесарных навыков.

Из материалов и инструментов потребуется:

Медная трубка диаметром 10-12 мм- 1 метр
Шланги резиновые или пластиковые, термостойкие – 2 расстояния от конфорки до раковины +1 м
2 штуцера с внутреннего диаметра шлангов на ½
Переходник с крана для еврокуба
4 хомута
Дужки с нарезанной резьбой и гайки к ним- 2 шт.
Строительный нож, отвертка, газовый ключ

Работа проводится в следующей последовательности:

Навить из трубки спираль по форме конфорки. Спираль свести на конус, чтобы максимально использовать тепло от конфорки. Прямые участки входного и выходного патрубка должны выходить за пределы панели плиты на 20-30 см.
Закрепить спираль к решетке плиты. Надеть шланги на патрубки и закрепить их хомутами.
Один штуцер присоединить к подаче холодной воды (патрубок или кран канистры), другой- к смесителю.
Надеть свободные концы шлангов на штуцера и также закрепить хомутами. Холодная вода должна поступать к нижнему патрубку спирали.

Рисунок 9: Самодельный проточный водонагреватель

При работе такого нагревателя его ни на минуту нельзя оставлять без присмотра.