Elektrozawory napełniające zbiorniki sterowane czujnikiem poziomu

• 1. Kiedy stosuje się elektrozawory napełniające zbiorniki?
• 2. Zasada działania układu z elektrozaworem i czujnikiem poziomu
• 3. Dlaczego warto zastosować Danfoss EV220B?
• 4. Presostat Danfoss RT 112 i Danfoss RT 113 – dobór czujnika poziomu
• 5. Typowy schemat działania instalacji
• 6. Najważniejsze zalety rozwiązania
• 7. Na co zwrócić uwagę podczas doboru komponentów?
• 8. Podsumowanie

Automatyczne utrzymywanie poziomu cieczy w zbiornikach jest jednym z podstawowych zadań automatyki przemysłowej. W instalacjach wodociągowych, technologicznych, chłodniczych oraz systemach magazynowania mediów kluczowe znaczenie ma niezawodne sterowanie procesem napełniania. W praktyce bardzo często wykorzystuje się elektrozawory Danfoss współpracujące z czujnikiem poziomu lub presostatem Danfoss, które zapewniają prostą i niezawodną automatyzację procesu bez konieczności stosowania rozbudowanych sterowników PLC.

1. Kiedy stosuje się elektrozawory napełniające zbiorniki?

W wielu obiektach przemysłowych oraz komercyjnych wydajność przyłącza wodociągowego nie gwarantuje ciągłego pokrycia chwilowego zapotrzebowania na wodę. Rozwiązaniem jest zastosowanie zbiorników buforowych, które magazynują odpowiednią ilość medium i zapewniają stabilną pracę całej instalacji.

Aby zbiornik był automatycznie uzupełniany, stosuje się układ składający się z elektrozaworu Danfoss EV220B oraz czujnika poziomu. Taki zestaw umożliwia precyzyjne sterowanie dopływem cieczy oraz ogranicza ryzyko przepełnienia lub pracy instalacji przy zbyt niskim poziomie medium.

• zbiorniki buforowe instalacji wodociągowych,
• zbiorniki technologiczne,
• układy chłodzenia wodą,
• instalacje uzdatniania wody,
• systemy przeciwpożarowe,
• zbiorniki procesowe w przemyśle spożywczym oraz chemicznym.

2. Zasada działania układu z elektrozaworem i czujnikiem poziomu

Układ sterowania opiera się na współpracy dwóch podstawowych elementów:

• elektrozaworu Danfoss EV220B, który steruje przepływem cieczy,
• presostatu Danfoss pełniącego funkcję czujnika poziomu.

Gdy poziom cieczy spadnie poniżej ustawionej wartości, czujnik poziomu załącza styk elektryczny. Na cewkę elektrozaworu zostaje podane napięcie, powodując jego otwarcie i rozpoczęcie napełniania zbiornika.

Po osiągnięciu zadanego poziomu medium presostat rozłącza obwód elektryczny. Cewka zostaje odłączona od zasilania, a elektrozawór zamyka przepływ. Proces przebiega całkowicie automatycznie i nie wymaga ingerencji operatora.

Ważna uwaga: Zawór elektromagnetyczny odpowiada wyłącznie za otwieranie i zamykanie przepływu. Za decyzję o rozpoczęciu lub zakończeniu napełniania odpowiada czujnik poziomu wyposażony w odpowiedni styk sterujący.

3. Dlaczego warto zastosować Danfoss EV220B?

Danfoss EV220B to seria serwosterowanych zaworów elektromagnetycznych przeznaczonych do pracy z wodą, olejami oraz innymi mediami zgodnymi z materiałami wykonania zaworu. Rozwiązanie od wielu lat znajduje zastosowanie w automatyce przemysłowej dzięki wysokiej trwałości oraz stabilnym parametrom pracy.

• wysoka niezawodność podczas pracy ciągłej,
• duża trwałość mechaniczna,
• łatwa wymiana cewek bez demontażu korpusu zaworu,
• szeroki wybór średnic przyłączeniowych oraz napięć cewek,
• możliwość integracji z różnymi systemami sterowania.

W praktyce przemysłowej elektrozawory Danfoss bardzo często współpracują nie tylko z presostatami serii RT, ale również z przekaźnikowymi czujnikami poziomu, pływakami elektrycznymi czy sterownikami PLC wyposażonymi w wyjścia przekaźnikowe.

4. Presostat Danfoss RT 112 i Danfoss RT 113 – dobór czujnika poziomu

Do sterowania poziomem cieczy bardzo często wykorzystywane są urządzenia z serii Presostat Danfoss RT, które dzięki swojej konstrukcji umożliwiają precyzyjną regulację poziomu cieczy bez konieczności montażu elementów elektrycznych wewnątrz zbiornika.

Model	Zakres regulacji poziomu	Typowe zastosowanie
Danfoss RT 113	0–3 m	Mniejsze zbiorniki oraz instalacje o niewielkiej wysokości słupa cieczy.
Danfoss RT 112	1–11 m	Większe zbiorniki oraz instalacje wymagające większego zakresu regulacji.

Dobór odpowiedniego modelu zależy przede wszystkim od wysokości zbiornika, wymaganej różnicy poziomów załączania i wyłączania oraz parametrów całej instalacji hydraulicznej.

5. Typowy schemat działania instalacji

• Poziom cieczy spada poniżej wartości minimalnej.
• Presostat Danfoss wykrywa zmianę ciśnienia hydrostatycznego.
• Styk roboczy podaje napięcie na cewkę elektrozaworu.
• Elektrozawór Danfoss EV220B otwiera dopływ medium.
• Zbiornik zostaje napełniony do ustawionego poziomu.
• Presostat odłącza napięcie od cewki.
• Elektrozawór zamyka przepływ.

6. Najważniejsze zalety rozwiązania

• Brak części ruchomych zanurzonych w medium odpowiedzialnych za pomiar poziomu.
• Element pomiarowy znajduje się poza zbiornikiem, co znacząco ułatwia diagnostykę oraz serwis.
• Brak konieczności stosowania dodatkowego sterownika przy prostych aplikacjach automatycznego napełniania.
• Wysoka niezawodność oraz niewielkie wymagania konserwacyjne.
• Łatwa integracja z istniejącą automatyką przemysłową.
• Zmniejszenie ryzyka przepełnienia zbiornika oraz pracy instalacji przy niedoborze medium.
• Ograniczenie przestojów wynikających z ręcznej obsługi procesu napełniania.

Ważna uwaga: W aplikacjach o podwyższonych wymaganiach bezpieczeństwa zaleca się stosowanie dodatkowych zabezpieczeń, takich jak niezależny czujnik poziomu maksymalnego, zawór odcinający lub układ alarmowy.

7. Na co zwrócić uwagę podczas doboru komponentów?

Prawidłowo dobrany układ powinien uwzględniać nie tylko wysokość zbiornika, ale również parametry hydrauliczne instalacji oraz wymagania procesu technologicznego.

• rodzaj medium i jego temperaturę,
• ciśnienie robocze instalacji oraz minimalną różnicę ciśnień wymaganą do prawidłowej pracy zaworu serwosterowanego,
• średnicę przyłącza i wymagany przepływ,
• napięcie zasilania cewki elektrozaworu,
• wymagany zakres regulacji poziomu,
• warunki środowiskowe oraz stopień ochrony elementów elektrycznych.

Odpowiedni dobór wszystkich elementów przekłada się bezpośrednio na niezawodność pracy instalacji, ograniczenie kosztów serwisowych oraz wydłużenie żywotności urządzeń.

8. Podsumowanie

Zestaw składający się z elektrozaworu Danfoss EV220B oraz presostatu Danfoss RT 112 lub Danfoss RT 113 stanowi sprawdzone rozwiązanie do automatycznego napełniania zbiorników w wielu gałęziach przemysłu. System zapewnia prostą architekturę sterowania, wysoką niezawodność oraz łatwy serwis dzięki umieszczeniu elementu pomiarowego poza zbiornikiem.

Rozwiązanie pozwala zautomatyzować proces uzupełniania medium, ograniczyć ryzyko przestojów oraz zmniejszyć koszty eksploatacyjne. Dodatkową zaletą jest możliwość współpracy zaworu EV220B z innymi urządzeniami wyposażonymi w wyjście przekaźnikowe, co ułatwia integrację z istniejącymi systemami automatyki.