Jste zde

TEST - Automatické i dálkové ovládání kulových ventilů

Antonín Vojáček, 5. Březen 2025 - 20:01

V tomto článku se podíváme na některé praktické postřehy ze zkoušení automatického či dálkového uzavírání / otevírání kulových ventilů (např. rozvodu vody) pomocí elektronického servomechanismu Aqua-Scope BVSDRY01.

Kvalitní moderní automatická ochrana proti úniku vody je v provozu 24 hodin denně, aby chránila váš domov před únikem vody. Vysoce citlivý plošný senzor detekce vody a automatické servo ovládající kulový ventil přívodu vody může neustále analyzovat situaci okolo potrubí či spotřebičů a zjistit netěsnosti dříve, než způsobí jakékoli poškození. Pokud se tedy něco stane a dojde k úniku i jen malého množství vody, ventilové servo automaticky uzavře přívod vody. Ale nejlepší je, že to vše lze nainstalovat během několika minut, aniž by se musely řezat trubky.

Automatické uzavření kulových ventilů

Pečlivé a spolehlivé snímání průsaků vody s případnou indikací je sice pěkná věc, ale stále jde jen o indikaci vyžadující následně realizaci nějakého extrémně rychlého zásahu spočívajícího alespoň v co nejrychlejším uzavření přívodu vody do dané oblasti či spotřebiče a tím získání času na zorientování se v nastalé situaci a provedení opravy místa úniku vody. A právě onu prvotní rychlou reakci může dobře zajistit dovybavení přívodních kulových ventilů rozvodů vody (dnes všude běžně namontovány v domácnostech i ve firmách) dodatečnou servo-jednotkou, která po obdržení signálu ze snímače / detektoru průsaku vody či zaplavení automaticky příslušný kulový ventil uzavře.

Tyto funkce poskytuje suchým kontaktem řízený retrofit servomotor s označením BVSDRY01 estonské společnosti Aqua-Scope a přeměňuje stávající již instalované běžné jednoduché mechanické kulové ventily s rukojetí na inteligentní zařízení pro řízení přívodu vody. Díky inovativnímu upínacímu mechanismu jej lze nainstalovat na uzavírací ventily s průměrem potrubí mezi 0,5 a 1,5 palce během několika minut bez potřeby dalších nástrojů a lze jej stejně snadno odstranit. Servomotor je vodotěsný a lze jej použít ve vlhkém, špinavém a venkovním prostředí. V otevřené poloze motor automaticky jednou týdně provádí školení ventilů (zavření/otevření o 1/8 otáčky pro odstranění nečistot a vodního kamene). Zařízení je také schopno měřit úhel natočení a detekovat koncové polohy páky. Ke koncovým polohám se přibližuje pomalu, aby nedocházelo ke tření a zbytečnému mechanickému namáhání. Je napájen externím 12 V zdrojem přes vodotěsnou spojku. Zařízení se ovládá buď pomocí lokálního tlačítka nebo přes suchý (beznapěťový) reléový spínací výstup detektoru vody.

Co je potřeba k realizaci automatického uzavírání vody?

Senzor / detektor zaplavení či úniku vody HWgroup WLD Relay obsahuje:
- Citlivý snímací nasákavý snímač plošného zaplavení vodou WLD Sensing cable
- Vyhodnocovací a spínací jednotku WLD Relay (se spínaným výstupem pro přímé ovládání servomotoru ventilu a současně s 1-Wire rozhraním pro napojení na cloudové jednotky HWgroup ARES, STE nebo Poseidon)
- Napájecí zdroj +12 V DC (ale lze použít libovolný jiný spínaný napájecí zdroj 12 V DC o výkonu min. 6 W)
Univerzální ovládací servo na běžné kulové ventily Aqua-Scope BVSDRY01 obsahuje:
- Servomotor se speciálním upínacích mechanismem vhodný pro stávající instalace s rozvody s trubkami o průměru 1/2" až 1 1/4"
- Napájecí zdroj 12 V DC / 1 A (ale lze použít libovolný jiný spínaný napájecí zdroj 12 V DC o výkonu min. 10 W)
- Předpřipravený 100 cm kabel pro napojení zdroje s NO/NC spínanými vývody pro ovládání / aktivování polohy ventilu zavřený / otevřený

Praktické postřehy z instalace a testovacího provozu

Výhodou výše uvedené kombinace HWgroup WLD Relay detektoru s plošným snímačem vody a servomotoru pro kulové ventily Aqua-Scope BVSDRY01 je poměrně jednoduchá instalace bez potřeby jakékoliv demontáže strhávajícího ventilu a s ním spojených rozvodů trubek. Prostě na místo nainstalovaného uzavíracího ventilu a jeho napojených trubek se nasadí a upne mechanismus servomotoru, přičemž stále zůstává přístupná i samotná mechanická páčka, která se stává součástí celého mechanismu. Nicméně je pro montáž nutné mít okolo ventilu alespoň minimální dostatek místa.

Například přívodní a odchozí trubky před a za ventilem musí být v ose ventilu alespoň v délce cca 5 cm - tedy případné trubkové kolínko může být neblíže 5 cm před ventilem a podobně 5 cm za ventilem, aby bylo možné mechanicky celý systém serva na ně pohodlně upevnit. Také na výšku, tedy mezi ventilem a případným krytem v ose kolmé na páku ventilu, je nutné mít alespoň cca 15 cm, aby se tam řídicí hlavice na výšku vešla. Takže snadná montáž obecně odpadá v případě malých "kamrlíků" rozvodů vody, které se někdy vyskytují zejména v nově postavených či rekonstruovaných malých bytech, kde se maximálně šetří místem ve prospěch obytné plochy.

Pro potřebu automatické detekce úniku vody pak již v podstatě stačí jen snímací nasákavý kabel připojený na jednotku se spínaným reléovým výstupem (v mém případě tedy HWgroup WLD Relay) a kabel rozprostřít po hlídaném prostředí, tj. okolo trubek, okolo spotřebiče nebo například okolo rohů místnosti. Na šroubovací svorky výstupů HWgroup WLD Relay krabičky pak stačí napojit dva vodiče ovládání servomotoru a do servomotoru i WLD Relay krabičky připojit +12 V DC napájení. A je to.

Pokud je jednotka HWgroup WLD Relay navíc napojena přes komunikační 1-Wire sběrnice do některé z univerzálních HWgroup cloudových jednotek ARES, Poseidon či STE, lze s jejich pomocí přenášet informaci o detekci vody či zaplavení do cloudového HW portálu. V něm lze, například z chytrého telefonu, sledovat stav a i případně přímo ventil ovládat (otvírat či zavírat) a tak jej využít i pro realizaci tzv. chytré domácnosti.

Jinak z pohledu pohledu otevírání a zavírání je celý proces poměrně pomalý a trvá cca 11 sekund. To je z důvodu velmi vysokého zpřevodování motoru na otáčecí mechanismus upevněný na páku, aby měl mechanismus vysoký točivý moment až 8 Nm. Například není možné ho "přetlačit" obyčejnou rukou. Avšak proti poškození jak serva nebo samotného ventilu či přívodních trubek je v řídicí hlavě implementována elektronická vypínací ochrana. Servo tak snadno dokáže otočit i velmi obtížně pohyblivými ventily, resp. výrobce uvádí, že díky i chytrému řízenému výkonu serva by měl umět "odtrhnout" a uzavřít i dlouho nehýbané či zarezlé ventily. Současně řídicí elektronika serva zajišťuje i vhodný rozběh a závěrečný doběh otočení ventilu. Toto parametry jsem neměl jak přesně změřit, nicméně v průběhu procesu zavírání či následného otevírání ventilu jsou patrné výrazné změny rychlosti otáčení.

V oblasti automatické detekce vlhkosti / zatopení je aktivace ventilu pro uzavření definována jen stavem sepnutí či rozepnutí řídicího relé beznapěťového vstupu serva. V případě použití HWgroup WLD Relay detektoru s plošným nasákavým kabelem snímače vody je ventil uzavřen a držen uzavřený jen pokud je kabel dostatečně vlhký. Pokud kabel vyschne a řídicí relé se rozepne, tak se následně aktivuje i otevření ventilu. Nicméně zatímco reakce nasákavého kabelu a WLD Relay jednotky na nenadálý výskyt vody je velmi rychlá (řádově v jednotkách a desítkách sekund), vyschnutí kabelu je pak obvykle velmi pomalé (v řádu desítek minut až jednotek hodin v závislosti na okolní vlhkosti prostředí), a tedy poměrně dlouho trvá, než se ventil opět otevře. Ale tuto "samootvírací funkci" lze snadno vyřešit použitím již zmíněných cloudových jednotek HWgroup Poseidon či STE či případně i pomocí jednoduchého "hloupého" externího přídržného relé s tlačítkem, které nedovolí rozepnout relé a tak otevřít ventil bez stisku tlačítka, resp. v případě jednotek Poseidon či STE bez stisku "elektronického tlačítka" v HW portálu.

Samotný ventil lze případně manuálně snadno otevřít či zavřít (tedy přesněji aktivovat ručně pohyb serva) stiskem dotykového prosvětleného tlačítka umístěného přímo na horní straně hlavy řídicího serva. Takže v žádném případě nepřicházíte o možnost ručního ovládání dle libosti.

Základní data o senzoru plošného zaplavení:

Model: Sensor WLD Relay 1W-UNI + snímač WLD Sensing cable
Použití pro plošnou detekci kapaliny v délce 2 až 185 m.
Připojovací rozhraní:
- Vstup pro snímač detekce vody - WLD Sensing cable
- Výstup pro napojení na servo
- Indikační LED - rozsvícení indikuje detekci
- 1-Wire komunikační konektory
- Napájecí vstup pro +12 V DC
Napájecí adaptér: 230 V AC / +12V DC
Provozní teplotní rozsah: -20 °C až +60 °C
Krytí krabičky jednotky: IP33
Rozměry krabičky: 79 x 68 x 34 mm

Základní data servojednotky ovládání kulového ventilu:

Model: BVSLWE01 (EU)
Použití pro ovládání kulových ventilů s rukojetí s trubkami o průměru 1/2" až 1 1/4"
Výkon motoru: adaptivní točivý moment 0 až 8 Nm (automatické řízení momentu / kontrola stavu ventilu a polohy)
Ovládací rozhraní:
- Ovládací / aktivační tlačítko pro ruční ovládaní ventilu (otevřít/zavřít)
- 3-barevná indikační LED (indikace stavu otevřeno/zavřeno, ventil zablokován)
- Zvuková signalizace aktivity (max. 85dB)
Napájení:
- Zdroj AC/DC: 230 V, 50Hz / 12V, 1A
- Spotřeba v režimu Standby: ~10mA @ 12VDC = 0,12 W
- Spotřeba při plné aktivitě: max. ~700mA @ 12VDC = 8,4 W
Provozní teplota: -20 až +60 °C
Krytí: IP66 (možno použít i ve venkovním prostředí bez přídavného krytu)
Celkové rozměry: cca 150 x 100 x 140 cm
Hmotnost: cca 603 g