" title="Написать письмо">Написать письмо

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 1667
Просмотры материалов : 6414266
 
Впускной клапан для унитаза (08.10.2022). Печать E-mail
2022 - Октябрь
08.10.2022 17:11
Save & Share
Демонтаж старого унитаза, монтаж нового и настройка его арматуры - подошли к концу. Но арматура была установлена только выпускная. Впускная была отложена в сторону: нет доверия (плохое качество). Когда надоело наливать бачок душем - было принято решение установить что-то более надежное. Это привело к изменению концепции залива воды в унитаз с «вода заливается и ждет неизвестно сколько» на «вода заливается непосредственно когда надо».

Традиционная концепция использования арматуры с игольчатым клапаном предполагает следующие проблемы:
- гниение воды в бачке при долгом неиспользовании;
- расход воды в случае неисправности игольчатого клапана стандартной впускной арматуры (в т.ч. тихий скрытный). Несмотря на то, что был изобретен способ продлевать ей жизнь, - сама конструкция арматуры ненадежна. Полностью механическая - и минеральные соли в воде ей, определенно, периодически мешают работать;
- вероятность затопления из-за критической неисправности впускной арматуры (вплоть до прорыва), разгерметизации прокладок бачка, повреждении бачка. При этом, если произойдет разгерметизация бачка, - соседи будут подтоплены, даже если защита от протечек перекроет входные краны;
- при отключении воды управляющей компанией, спуске унитаза и включении воды обратно - унитаз автоматически забирает в себя всю ржавчину и мусор, забивая сетчатый фильтр, - вдобавок на время портя из-за этого вкусовые качества воды;
- шум заливающейся воды высок.

Использование нормально закрытого электромагнитного клапана избавляет от таких проблем. Вполне вероятно, что именно электромагнитные клапаны стоят внутри бачков, скрываемых внутри стены (забыл, как называется этот тип не_унитаза). Иначе как объяснить их полную бесшумность.

Был куплен на алиэкспрессе, номинальное давление 8атм, 1/2", 150руб (сейчас уже стоит 240руб). Измеренный ток при 12В соответствует стандартному для клапанов такого типа: 0.5А. Был использован повышающий преобразователь напряжения для питания клапана от адаптера 5В/1.2А (много 5В в запасе - и ни одного 12В: редки и дороги).

На входе клапана стоит пластиковый сетчатый фильтр. Легко удаляется пассатижами, уменьшая шум его работы, - если есть доверие установленному сетчатому клапану водопровода. После подсоединения клапана к гибкой подводке, нужно перенаправить тугую струю воды от стены бачка ко дну бачка: струя может легко через соседнее отверстие вылететь. Подойдет любая резиновая трубка 1/2″ (или большего диаметра, надетая на синюю изоленту и аккуратно прижатая автомобильным хомутом или толстой стяжкой). В данном случае использовалась труба ПНД 25мм - идеально сама себя защелкивает на выход клапана.

Прикручивался к бачку унитаза через прокладки 3/4": отверстие как раз 1/2". Закручивающая его гайка была на выбор: лишняя латунная муфта после сборки водопровода, гайка из силумина от старого кухонного смесителя, гайка от старой впускной арматуры. Но все нужно протестировать: он был закручен не с той стороны - гибкая подводка сама его прижимает к бачку через 2 прокладки с одной стороны и 1 прокладку с другой. Защита от протечек всегда спасет меня (впрочем, так думал и Дятлов про АЗ-5 на чернобыльской АЭС).



Предметы на рисунке с черновым монтажом:
- белая труба ПНД как водонепроницаемый кожух для гибкой подводки: если она будет повреждена - вода потечет либо в техническую зону санузла, либо закапает вниз. И там, и там - датчики защиты от протечек (на фото еще не примотан к подводке - внизу валяется);
- белая капроновая веревка: негниющая нить для удобного протягивания подводки в трубку ПНД (в т.ч. в случае ее замены);
- электромагнитный клапан прикручен двигателем вверх. Его контакты заподлицо положены на ободок бачка, что говорит о продуманности конструкции (похоже, даже крышка закроется);
- на выходе клапана - трубка ПНД 25мм;
- впаянный выключатель - из БП ПК вытащен;
- выпускной коллектор с вертикально расположенными вентилями. Коллектор был куплен именно с вентилями, а не с шаровыми кранами: вентили могут быть полуоткрыты - что влияет на скорость подачи и шум воды. Шаровые краны же не могут быть в полуоткрытом состоянии: минералы и твердые частицы в воде повреждают их - кран запсивит так, что бабочка сломается при физическом воздействии, или скрытно потечет.

Монтаж клапана был веселым:
- во время выкручивания вентиля на выпускном коллекторе, произошел выброс воздуха из клапана. Воздух захватил с собой немного воды перед тем, как клапан закрылся (возможно, мембране нужна именно вода для того, чтобы закрыться). А выброшенная вода была грязной: данный вентиль и гибкая подводка впервые начали пропускать через себя воду. И все это - в лицо;
- во время первого кратковременного открытия клапана, без трубки на выходе, - получил сцену автомойки из Бриллиантовой руки (в лице Анатолия Папанова и Андрея Миронова вместе взятых). Забрызгано чистой водой было все. Попало и на датчики - защита от протечек перекрыла воду и послала в пешее эротическое на пару часов;
- после подсоединения трубки ПНД, был оценен шум воды. Клапан - шумит. Вода в трубе ПНД - шумит. Оказалось, сетчатый фильтр из клапана забыл-таки вытащить. Без сетчатого фильтра - шум воды только в одном месте: в гибкой подводке. То есть, клапан - полностью бесшумный, трубка ПНД - бесшумна после первой секунды, когда из нее воздух выйдет. В сетчатом фильтре ни одной крупной частицы не было.



Почти переполнение бачка на фото - обязательная имитация поломки мембраны клапана и 100%-ной струи воды из него. На фото показан слив воды через отверстие сливной арматуры при 2.5атм (редуктор давления работает). Отверстие справляется (хоть и вода уже на границе отверстия бачка), но отверстию тяжело. А из этого следует ошеломляющий вывод: отверстие экстренного слива при стандартном давлении водопровода 6атм - не спасет ни при электромагнитном клапане, ни при игольчатом. Это либо дефект конструкции встроенной в бачок сливной системы, либо всех сливных систем - нужно бегать с линейкой и измерять диаметр разных продаваемых систем и искать диаметр побольше.

Теперь, когда клапан работает исправно, - нужно сделать заливание воды не по кнопке, а по времени и уровню:
- включение клапана: по кнопке, замыкающей тиристор;
- задание временного интервала: резистор, конденсатор и полевой транзистор. Как только тиристор открылся, конденсатор начнет заряжаться через резистор по формуле 3RC или 5RC. Как только конденсатор зарядится, сработает полевой транзистор и включит нормально замкнутое реле между тиристором и клапаном. Реле разрывает цепь, тиристор закрывается и ждет нажатия кнопки, реле замыкается обратно;
- контроль уровня воды, если временной интервал не справился. С учетом прошлого опыта разработки системы защиты от протечек - в ход идет любой высокоомный резистор в несколько мегаом, закрепленный на стенке бачка на нужном уровне. Если давление в системе будет настолько выше нормального, что вода доберется до резистора, - вода станет параллельным резистором 70-300кОм - уменьшенное сопротивление потеряет на себе напряжение, увеличенное на последовательном шунте напряжение замкнет тот же полевой транзистор - транзистор разомкнет нормально замкнутое реле;
- если есть сомнения в надежности резистора - можно сделать 2 и более - на разной высоте.

Контроль уровня воды опционален: можно позволить себе слить лишние 100мл через перелив сливной арматуры - зато бачок будет полным до предела. Да и если давление в системе будет настолько выше нормального - тут уже не о клапане надо думать, а об управляющей компании. В этом случае, клапан будет представлять прекрасную индикацию повышения давления в системе: если транзистор еще и светодиод-индикатор светиться заставит.

Но это будет разрабатываться позже. И тогда данная статья, со схемой и описанием элементов, - перейдет в раздел "приборы".

Недостатки электромагнитного клапана и новой концепции:
- мгновенное открывание воды - гидроудар. Но он не больше по силе, чем у стиральной машины. Использование редуктора давления и вентильного коллектора делает эти гидроудары слабыми;
- требует электричества для открытия. 12В - и плюс, и минус: не очень распространенный номинал, но АКБ ИБП имеют именно такой (если нужно организовать в ванной комнате бесперебойное питание). Электромагнитных клапанов 5В не нашел - да и не нужно: покупные тиристоры не работают от 5В;
- если отключили воду - нет резерва для смыва. Но никто не мешает и с клапаном использовать старую парадигму хранения воды в бачке.

(добавлено 09.12.2022) Еще плюс клапана: миниатюрность конечной впускной системы - подходит для бачков любого размера.

Но и ошибки монтажа подошли:
- выключатель расположен между клапаном и повышающим преобразователем - последний всегда под напряжением и ест единицы миллиампер (хотя на ощупь холодный). С учетом КПД адаптера питания (а он самый низкий при малой нагрузке) - расход составит 0.5-1кВт/год;
- трубка ПНД 25мм - длинная. Вместо создания опускающегося ко дну бачка разворота струи на 180 градусов, можно попробовать сделать вертикальный поворот на 90 - закрепив капроновой веревкой конец трубки к неснимаемой части выпускной арматуры;
- вместо плавного поворота трубки на 90 градусов, можно сделать резкий, используя угольник ВР-НР 1/2" (параллельно используя его как гайку, если клапан будет крепиться электрической частью вне бачка). Можно и уголок ВР-ВР - диаметр трубки ПНД при этом придется взять побольше: 32мм. Габариты впускной системы при этом сократятся до смешного размера;
- вместо трубки ПНД можно использовать отрезанный кусок старой гибкой подводки или шланга для душа, с соответствующей гайкой 1/2". Но проблема в том, что отверстие для струи там маленькое, - по идее, будет сильно брызгаться.

(добавлено 13.12.2022) Неожиданный плюс клапана: уменьшение количества и силы гидроударов от воздуха в воде (недостаток гидроудара при включении-выключении превратился в плюс).

Гидроудар возникает при резком увеличении или уменьшении скорости воды. В случае с включением или выключением клапана - механизм понятен сразу (и похоже, в клапане стоит компенсатор гидроудара, т.к. он полностью закрывается не сразу после отключения питания, а спустя 0.3с). В случае воздуха - воздух выступает в роли тормоза скорости воды - воздушная пробка. Ее следствием, к примеру, является повреждение системы охлаждения двигателя (тосол в трубках идет медленно или не идет вообще) или смерть человека от недостатка кислорода. И если в описанных случаях системы двигателя и человека могут встать - давление в системе водопроводной продолжает толкать воздух вперед. Сжимая воздух еще вдобавок: вода первее пузыря воздуха сопротивляется своему движению, например, из-за не до конца открытого крана смесителя или силы тяжести (см. видео на ютубе "продувка газопровода").

Пусть вода подается нормально. Но по трубе стояка, предательски, уже плывет к входному крану пузырь с воздухом. Проскакивает через счетчик воды, несильно увеличивая его скорость вращения, - для гидроудара силы не хватает. Но добравшись до смесителя, сопротивление воды перед воздушным пузырем уходит, - и ее остатки выплевываются из крана резко возросшей скоростью воды (да еще и с разжиманием воздуха). Такой гидроудар долбит и по гусаку (заставляя его рвануть вверх), и по счетчику, - и по всей системе в целом. Гибкие подводки такой гидроудар немного сглаживают, за счет растяжения резины.

В случае с клапаном на унитазе ситуация получается иная. Скорость воды - максимальная, тракт ее передачи - короткий, отверстие клапана - больше отверстия подводки. Воде ничто не мешает перемещаться до бачка с максимальной скоростью (в отличие от игольчатого клапана стандартной впускной системы). И если пузырь воздуха попадает во входной кран - он пролетает счетчик с абсолютно такой же скоростью - и с такой же скоростью он будет выплюнут из трубы - гидроудар полностью отсутствует. Если же вентиль коллектора неполностью открыт - непонятно, почему гидроудара нет и в этом случае.

Таким образом, сегодня совпало так, что клапан начал наполнять бачок водой с воздухом в большом количестве. Думалось о подсасывании воздуха клапаном или трубкой ПНД - но спустя половину бачка воздух закончился. Тут пришло понимание: воздуха было накачано - в огромном количестве (чуть ли не больше, чем воды), а гидроударов - не было ни одного.
Обновлено ( 13.10.2022 16:37 )
 
 

Последние новости


©2008-2023. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).

Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год. Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Открыта карта ВТБ для материальной поддержки сайта: 5368 2902 0040 0838.

Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
Top.Mail.Ru