Wasserstromrelais: Aufbau, Funktionsprinzip + Anleitungen zum Anschluss

Ein schonender Umgang mit der Technik, die die Wasserversorgung gewährleistet, verlängert deren Lebensdauer erheblich und garantiert einen störungsfreien Betrieb des Systems. Dafür sind nicht nur rechtzeitige Inspektionen und angemessene Pflege erforderlich, sondern auch die Ausstattung der Pumpen mit einem vollständigen Satz von Schutzvorrichtungen. Die Wahrscheinlichkeit eines schwerwiegenden Schadens zu verhindern, ist deutlich günstiger, als das Aggregat zu reparieren oder ein neues zu kaufen. Sind Sie einverstanden?

Der Einbau eines Wasserstromrelais schützt den Motor von sowohl oberflächlichen als auch tiefen Pumpenanlagen. Denn meistens ist es bei einem Motordurchbrennen einfacher, eine neue Pumpe zu kaufen, als sie zu reparieren. Wir erklären Ihnen, wie dieses wichtige Schutzgerät funktioniert, wie man es auswählt und in eine autonome Wasserversorgung integriert.

In dem Artikel werden wertvolle Empfehlungen zur Installation von Schutzvorrichtungen für Pumpen gegen Trockenlauf gegeben. Die Technologie der Einstellung auf individuelle Anforderungen wird erläutert. Zur besseren Verständlichkeit der umfangreichen Informationen sind Fotos, Schemata, Videobesprechungen und Anleitungen beigefügt.

Funktionszweck des Strömungsrelais

In häuslichen Wasserversorgungssystemen kommt es nicht selten zu einem unfallgefährdenden Betrieb der Pumpenanlage ohne Wasser. Dieses Problem wird als „Trockenlauf“ bezeichnet.

In der Regel kühlt und schmiert die Flüssigkeit die Elemente des Systems und gewährleistet so deren normale Funktionsfähigkeit. Selbst ein kurzer Trockenlauf führt zur Verformung einzelner Teile, Überhitzung und Ausfall des Motors der Anlage. Die negativen Folgen betreffen sowohl oberflächliche als auch tiefe Pumpenmodelle.

Trockenlauf tritt aus verschiedenen Gründen auf:

• falsche Wahl der Pumpenleistung;
• fehlerhafte Montage;
• Verletzung der Integrität der Wasserleitung;
• niedriger Flüssigkeitsdruck und fehlende Kontrolle über dessen Niveau, wofür ein Druckrelais verwendet wird;
• angesammelter Schmutz in der Förderleitung.

Ein automatischer Sensor ist erforderlich, um das Gerät vollständig vor den durch Wassermangel verursachten Gefahren zu schützen. Er misst, überwacht und erhält die Konstanz der Parameter des Wasserstroms aufrecht.

Pumpenausrüstung, die mit einem Sensor ausgestattet ist, bietet viele Vorteile. Sie hält länger, fällt seltener aus und verbraucht Strom sparsamer. Es gibt auch Relaismodelle für Heizkessel.

Der Hauptzweck des Relais besteht darin, die Pumpstation bei unzureichender Durchflussleistung selbstständig abzuschalten und nach Normalisierung der Werte wieder einzuschalten.

Aufbau und Funktionsprinzip

Der Sensor verfügt über eine einzigartige Konstruktion, mit der er seine unmittelbaren Funktionen erfüllt. Die häufigste Ausführung ist das Flügelrelais.

In das klassische Aufbauschema sind folgende wichtige Elemente integriert:

• ein Einlassstutzen, der das Wasser durch das Gerät leitet;
• ein Ventil (Flügel), das an der Wand der Innenkammer angeordnet ist;
• ein isolierter Reedschalter, der den Stromversorgungskreis schließt und öffnet;
• Federn mit bestimmtem Durchmesser und unterschiedlichem Kompressionsgrad.

Während die Kammer mit Flüssigkeit gefüllt wird, beginnt die Strömungskraft auf das Ventil einzuwirken und es um seine Achse zu verschieben.

Der auf der Rückseite des Flügels eingebaute Magnet nähert sich dem Reedschalter. Dadurch schließen die Kontakte und die Pumpe wird eingeschaltet.

Unter Wasserströmung versteht man die Geschwindigkeit ihrer physikalischen Bewegung, die ausreicht, um das Relais zu aktivieren. Ein Sinken der Geschwindigkeit auf Null, was zu einem vollständigen Stillstand führt, bringt den Schalter in seine Ausgangsposition zurück. Beim Einstellen des Ansprechschwellenwerts wird dieser Parameter unter Berücksichtigung der Einsatzbedingungen des Geräts festgelegt.

Wenn die Flüssigkeitszufuhr stoppt und der Druck im System unter den Normalwert fällt, lässt die Spannung der Feder nach, wodurch das Ventil in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Durch das Entfernen wirkt das Magnetelement nicht mehr, die Kontakte öffnen sich und die Pumpstation stoppt.

Einige Modifikationen sind anstelle von Federn mit einem Rückholmagneten ausgestattet. Laut Benutzerbewertungen sind sie weniger anfällig für kleine Druckschwankungen im System.

Das Flügelrelais zeichnet sich durch eine Vielzahl von Vorteilen aus. Dazu gehören eine einfache und robuste Konstruktion, sofortiges Ansprechen, keine Verzögerungen zwischen aufeinanderfolgenden Reaktionen und die Verwendung eines präzisen Triggers zum Starten der Ausrüstung.

Je nach konstruktiver Lösung werden noch einige weitere Relaisarten unterschieden. Dazu gehören Rotationsgeräte, die mit einem Flügelrad ausgestattet sind, das im Wasserstrom rotiert. Die Drehzahl des Flügels wird durch Sensoren überwacht. Bei Vorhandensein von Flüssigkeit im Rohr weicht der Mechanismus aus und schließt die Kontakte.

Es gibt auch ein Thermorelais, das nach thermodynamischen Prinzipien funktioniert. Das Gerät vergleicht die an den Sensoren eingestellte Temperatur mit der Temperatur des Arbeitsmediums im System.

Bei Vorhandensein eines Flusses wird eine thermische Veränderung erfasst, woraufhin die Stromnetzkontakte mit der Pumpe verbunden werden. Bei fehlender Wasserbewegung trennt der Mikroschalter die Kontakte. Modelle von Thermorelais zeichnen sich durch eine hohe Empfindlichkeit aus, sind jedoch recht teuer.

Kriterien für die Auswahl des Geräts

Bei der Auswahl von Geräten, die die Wasserströmungsstärke überwachen, sollten Sie die technischen Daten sorgfältig prüfen.

Besondere Aufmerksamkeit sollten Sie auf den zulässigen Arbeitsbereich für Temperatur und Druck, den Gewinde- und Befestigungslochdurchmesser, die Schutzklasse sowie die Anwendungsdetails richten. Außerdem ist es wichtig zu erfahren, aus welchen Materialien das Produkt gefertigt ist.

Als am zuverlässigsten und langlebigsten gelten Geräte aus Messing, Edelstahl und Aluminium. Diese Materialien schützen die Konstruktion vor den kritischen Folgen eines in Wasserversorgungssystemen häufigen Phänomens – Druckstöße.

Wenn Sie verschiedene Relaismodelle in Betracht ziehen, ist es sinnvoll, eine Ausführung aus Metall zu erwerben. Gehäuse und Arbeitsteile solcher Geräte zeichnen sich durch eine erhöhte Festigkeit aus.

Diese Tatsache ermöglicht es der Ausrüstung, über längere Zeit ernsthafte Belastungen auszuhalten, die durch den erheblichen Wasserdruck in der Leitung von der durch den Sensor strömenden Flüssigkeit entstehen.

Der Druckwert, bei dem das Relais arbeitet, sollte der Leistung der installierten Pumpe entsprechen. Von dieser Eigenschaft hängen die Parameter des durch die Rohrleitung zirkulierenden Wasserstroms ab.

Es ist ratsam, ein Gerät mit zwei Federn zu wählen, das den Betrieb der Pumpstation entsprechend bestimmten unteren und oberen Druckmarkierungen steuert.

Der Betriebstemperaturbereich des Sensors gibt direkt den möglichen Anwendungsbereich an. Zum Beispiel sind für Warmwasserversorgungs- und Heizungskreisläufe Modelle mit einer hohen Grenztemperatur vorgesehen. Für Rohrleitungen mit kaltem Wasser ist ein Bereich bis 60 Grad völlig ausreichend.

Ein weiteres wichtiges Kriterium, das eine gesonderte Erwähnung verdient, sind die für den Betrieb des Produkts erforderlichen klimatischen Bedingungen. Es geht um die empfohlene Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, die dem Gerät zur Verfügung gestellt werden müssen, damit es mit bester Leistung arbeiten kann.

Die maximal zulässigen Belastungen für ein bestimmtes Gerät werden durch die in den technischen Daten angegebene Schutzklasse bestimmt.

Beim Kauf eines Durchflusssensors sollten Sie den Gewindedurchmesser und die Maße der Montagelöcher im Gerät überprüfen: Diese müssen exakt mit den Rohrleitungselementen zusammenpassen. Davon hängen die Richtigkeit und Genauigkeit der weiteren Montage sowie die Wirksamkeit des Relais nach der Installation ab.

Vertrauenswürdige Geräte

Unter der gesamten Produktpalette an Relais sind zwei Modelle am gefragtesten, die sich in etwa in derselben Preisklasse befinden – etwa 30 Dollar. Betrachten wir ihre Eigenschaften genauer.

Genyo Lowara Genyo 8A

Entwicklung eines polnischen Unternehmens, das elektronische Geräte für Steuerungssysteme herstellt. Es ist für den Einsatz in Hauswasserleitungen vorgesehen.

Genyo ermöglicht die automatische Steuerung der Pumpe: Start und Stopp basierend auf dem tatsächlichen Wasserverbrauch, wodurch Druckschwankungen während des Betriebs vermieden werden. Außerdem wird die Elektropumpe vor Trockenlauf geschützt.

Das Hauptziel ist die Steuerung der Pumpe und die Überwachung des Drucks in den Rohren während des Betriebs. Dieser Sensor startet die Pumpe, wenn der Wasserdurchfluss 1,6 Liter pro Minute überschreitet. Er verbraucht 2,4 kW Strom. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen 5 und 60 Grad.

Grundfos UPA 120

Wird in Fabriken in Rumänien und China hergestellt. Es sorgt für eine stabile Wasserversorgung in Räumen, die mit individuellen Wasserversorgungssystemen ausgestattet sind. Verhindert den Leerlauf von Pumpenanlagen.

Das Relais der Marke Grundfos ist mit einer hohen Schutzklasse ausgestattet, die es ihm ermöglicht, nahezu jede Belastung standzuhalten. Der Stromverbrauch liegt bei etwa 2,2 kW.

Die Automatik des Geräts wird bei einem Flüssigkeitsdurchfluss von 1,5 Litern pro Minute ausgelöst. Der Grenzwert des Temperaturbereichs beträgt 60 Grad. Das Gerät wird in kompakten Abmessungen hergestellt, was die Installation erheblich erleichtert.

Empfehlungen zur Montage und Einstellung

Strömungswächter werden für Geräte installiert, die eine ständige Überwachung und Einhaltung eines bestimmten Betriebsmodus erfordern. Oft werden sie bereits während der Produktion in die Geräte integriert. Es gibt jedoch auch Situationen, in denen eine separate Montage des Sensors erforderlich ist.

Regeln für den Einbau des Relais in das System

Die Installation einer Sicherheitsvorrichtung, die das Vorhandensein oder Fehlen eines Wasserflusses im System erkennt, ist ein sinnvoller Schritt in Fällen, in denen es nicht möglich ist, während des Betriebs der Pumpanlagen ständig anwesend zu sein.

Sie ist nur in zwei Fällen nicht erforderlich:

1. Das Wasser wird aus einem großen Brunnen mit unbegrenzten Ressourcen von einer Pumpe mit geringer Leistung gefördert.
2. Es ist möglich, die Anlage selbst auszuschalten, wenn der Wasserstand unter die festgelegte Norm fällt.

Das Gerät wird an horizontalen Rohrabschnitten installiert. Dabei ist darauf zu achten, dass die Membran eine stabile vertikale Position einnimmt.

Die Vorrichtung wird mit einer Gewindemuffe an der Abflussleitung montiert. Normalerweise ist dafür eine spezielle Aufnahme vorgesehen.

Wenn im Pumpenaggregat keine Öffnung für die Montage des Sensors vorhanden ist, kann diese durch ein Messing-T-Stück ersetzt werden. Neben dem Relais wird daran ein Manometer angeschlossen, das den aktuellen Druck im Netz anzeigt.

Bevor Sie mit dem direkten Anschrauben des Geräts beginnen, ist es ratsam, das Gewinde gut mit Flachs oder einem in Fachabteilungen erhältlichen Faden abzudichten.

Es ist besser, sie im Uhrzeigersinn zum Ende hin zu wickeln. Diese Befestigungsmethode erhöht die Zuverlässigkeit der Fixierung.

Um das Relais nicht zu beschädigen, sollte es sehr vorsichtig angeschraubt werden, indem Sie es leicht mit einem Schraubenschlüssel anziehen. Der optimale Abstand zwischen dem Gerät und der Rohrleitung beträgt mindestens 55 mm.

Bei der Installation des werkseitigen Sensors muss der auf dem Gehäuse abgebildete Pfeil beachtet werden. Die darauf angegebene Richtung muss mit der Strömungsrichtung der durch das Gerät fließenden Flüssigkeit übereinstimmen.

Wenn durch die Rohrleitung verschmutztes Wasser transportiert wird, wird empfohlen, Reinigungsfilter zu montieren und diese in der Nähe des Sensors zu platzieren. Ein solcher Schritt gewährleistet die korrekte Funktion des Geräts.

In der Endphase der Montagearbeiten wird das Trockenlaufrelais an das Stromnetz angeschlossen:

• An die freien Enden der beiden Kontaktgruppen wird die Ader des Kabels angeschraubt;
• An die Schraube des Sensors wird die Erdung befestigt;
• Das Gerät wird mit der Pumpe verbunden, indem die beiden Geräte mit einem normalen Kabel unter Beachtung der Übereinstimmung der Aderfarben verbunden werden.

Nach dem Anschluss an das Netz bleibt nur noch eine Kleinigkeit – die Funktionsfähigkeit des Systems zu überprüfen. Dass die Vorrichtung für den vollen Betrieb bereit ist, zeigt der Anstieg der Druckanzeigen am Manometer und die automatische Abschaltung der Pumpe in dem Moment, in dem der Grenzwert überschritten wird.

Vorgehensweise bei der eigenständigen Einstellung

Zur Einstellung befinden sich im Sensor spezielle Schrauben. Durch Lösen oder Anziehen dieser Schrauben kann die Federkraft verringert oder erhöht werden.

Auf diese Weise wird der Druckpegel eingestellt, bei dem das Gerät auslöst.

Fast immer liefern die Hersteller die Geräte mit eingestellten Parametern aus. Trotzdem ist manchmal eine zusätzliche selbstständige Einstellung erforderlich.

In den meisten Fällen bereitet die Einstellung der automatischen Ausrüstung keine Schwierigkeiten.

Es ist ratsam, sich an folgendes Verfahren zu halten:

• Lassen Sie die Flüssigkeit aus dem System ab, bis der Druckwert den Nullpunkt erreicht;
• Schalten Sie die Pumpenanlage ein und lassen Sie das Wasser langsam wieder zurückfließen;
• Notieren Sie den Druckwert des Durchflusses, wenn die Pumpe durch den Sensor abgeschaltet wird;
• Beginnen Sie erneut mit dem Ablassen und merken Sie sich die Werte, bei denen die Pumpenanlage zu arbeiten beginnt;
• Öffnen Sie das Relais und stellen Sie mit der Einstellschraube die minimale Kompression der größeren Feder ein, die zum Auslösen des Geräts und zum Starten der Pumpe erforderlich ist (stärkere Kompression erhöht den Druck, geringere verringert ihn);
• Auf ähnliche Weise stellen Sie die Kompressionskraft des kleineren Federmechanismus ein, indem Sie die Grenzen des maximalen Drucks festlegen, bei deren Erreichen das den Wasserfluss messende Relais die Pumpe abschaltet.

Nach Abschluss aller beschriebenen Manipulationen sollten Sie sich von der Richtigkeit der durchgeführten Einstellungen überzeugen. Füllen Sie dazu die Rohrleitung mit Flüssigkeit und lassen Sie sie dann ab, wobei Sie die Reaktion des Sensors beim Erreichen der eingestellten Werte beurteilen.

Bei unbefriedigendem Prüfergebnis wird der Vorgang wiederholt.

Wenn Sie nicht über ausreichende Erfahrung und Qualifikation verfügen, ist es besser, für die Einstellung einen Fachmann um Hilfe zu bitten. Dieser wird die konkrete Situation analysieren, die technischen Eigenschaften der Geräte berücksichtigen und die am besten geeigneten Druckwerte auswählen.

Damit die Rohrleitung, durch die die Flüssigkeit fließt, einwandfrei und stabil funktioniert, wird eine regelmäßige jährliche Überprüfung der Durchflusssensoren durchgeführt. Bei Bedarf wird die Einstellung der Arbeitsparameter korrigiert.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Aufbau, Komponenten und Funktionsprinzipien:

Anschlussprozess des Geräts Schritt für Schritt:

Weitere Informationen zur Einstellung des Auslöseniveaus im Relais:

Ein Relais, das den Wasserfluss in der Rohrleitung überwacht, erhöht den Bedienkomfort der Pumpen erheblich und verlängert ihre Lebensdauer. Es ist äußerst unerwünscht, auf die Installation einer Schutzeinrichtung zu verzichten, da sie nicht nur den Betrieb der Geräte automatisiert, sondern sie auch maximal vor möglichen Störungen schützt, die durch Leerlauf verursacht werden.

Möchten Sie das Durchflussrelais selbst installieren, sind aber etwas verwirrt in der Anleitung? Stellen Sie bitte Ihre Fragen, und wir sowie die Besucher unserer Website werden versuchen, Ihnen zu helfen.

Oder haben Sie die Installation und Einstellung des Geräts erfolgreich abgeschlossen und möchten anderen Anfängern nützliche Tipps geben? Schreiben Sie Ihre Kommentare in das Feld unten, fügen Sie Fotos des Montage- oder Einstellvorgangs hinzu – Ihr Erfahrung wird für viele Heimwerker nützlich sein.