Статья размещена в рубрике|подрубрике

Сенсорные смесители для раковины и их особенности

В настоящее время электроника активно вторгается в бытовую сферу деятельности человека, ни для кого не новость умные дома, берущие на себя значительную часть функций для обеспечения комфортабельности проживания. Один из перспективных высокотехнологичных приборов, повышающих удобство и функциональность использования — сенсорный смеситель для раковины, находящий с каждым годом все большее применение в домашнем хозяйстве.

Наличие бесконтактного прибора в сравнении с традиционным смесителем имеет ряд особенностей при монтаже и эксплуатации. Выбирая сенсорный смеситель для рукомойника или кухонной раковины, обращают внимание на его стоимость, конструктивное исполнение, материал изготовления, принцип работы сенсорного датчика.

Рис. 1 Высокотехнологичные разновидности бесконтактных кранов

Принцип действия и устройство бесконтактного крана

В торговой сети реализуют несколько разновидностей смесителей с автоматическим управлением подачей воды, отличающихся друг от друга принципом действия, их можно разбить на следующие категории:

С инфракрасным датчиком. Инфракрасный сенсорный кран предназначен для автоматического включения воды при обнаружении теплового излучения в зоне действия его датчика, это могут быть руки или любой предмет, имеющий более высокую температуру по сравнению с комнатной. Обычно радиус действия, на котором датчик улавливает тепловое излучение, регулируется, его стандартное значение не превышает 30 см.

Типовой бесконтактный кран с сенсорным управлением имеет пироэлектрический элемент, размещенный в передней части корпуса под изливом. Инфракрасные лучи попадают на него через фокусирующую линзу. Электрический импульс от датчика, усиленный электронной схемой, поступает на катушку электромагнита с клапаном на якоре. Клапан открывает канал для прохождения воды и закрывает его через определенное время после отсутствия в зоне действия датчика рук — обычно этот интервал составляет около 0,5 с.

Для питания электронной схемы и электромагнитного клапана сенсорного смесителя используют пальчиковые батарейки или сетевой преобразователь переменного напряжения в постоянное. Регулировка температуры воды в смесителе осуществляется боковым краном на его корпусе, второй вариант – вентилями на трубах под мойкой.

С оптоэлектронным датчиком. Любой оптический датчик состоит из двух элементов — излучателя, формирующего световой луч, и приемника, улавливающего световой поток от исходящего излучения. Луч может проходить определенное расстояние от источника излучения к фотоприемнику, если они разнесены, или поступать на датчик после отражения от каких-либо предметов, когда приемник и излучатель находятся рядом в одном корпусе.

В оптоэлектронном смесителе реализован последний вариант размещения датчика, на фотоэлемент которого световой луч поступает после отражения от поверхности различных предметов. Световое излучение может находиться как в видимой части спектра, так и в невидимой инфракрасной области, последний вариант в оптоэлектронных системах используют чаще.

Стандартное расположение датчика — снизу под изливом во фронтальной части корпуса, в некоторых моделях его устанавливают отдельно от смесителя на специальной панели. Смесительная сантехника с оптоэлектроникой не так часто встречается в продаже, предположительно оптическими датчиками оснащены некоторые модели брендов Oras, Ksitex, имеющие два окошка на передней части корпуса.

Рис. 2 Контактные сенсорные смесители Grohe Minta Touch

С сенсорным датчиком. В смесителях данного типа на корпусе или изливе имеются площадки, при контакте с которыми (функция Touch) на металлической поверхности происходит смещение заряда. Изменение фиксируется электронной схемой и преобразуется в ток, поступающий на электромагнитную катушку клапана. При подаче напряжения на ее обмотку шток с эластичным запорным поршнем перемещается внутри катушки, и кран включает или отключает воду.

В некоторых сенсорных моделях имеется функция включения только холодной воды — они не рассчитаны на работу со смесителем. Сенсорные краны запитываются, как и другие модели, от преобразователя переменного тока в постоянный на 6 — 9 В или пальчиковых батареек суммарным напряжением 6 В.

С индукционным датчиком. Многие не только интернет-ресурсы, но и авторы заводских руководств и инструкций по эксплуатации, указывают на наличие индукционных датчиков в конструкции кранов, реагирующих на движение в радиусе их действия. Они предполагают, что присутствие в зоне силовых магнитных линий частей тела может повлиять на электромагнитное поле, изменение которого улавливает датчик.

Данные рассуждения противоречат физическим законам, утверждающим, что появление только металлического предмета в области силовых полей магнитопровода катушки индуктивности может повлиять на изменение магнитной проводимости. В этом случае уменьшение магнитного сопротивления сердечника и соответственно увеличение индуктивности катушки, включенной в электрическую цепь генератора, повлияет на его частоту. Далее новая частота генератора регистрируется и обрабатывается электронной схемой, создающей управляющие импульсы.

В бесконтактном смесителе теоретически может находиться не индуктивный (индукционный) датчик, реагирующий на приближающиеся металлы, а емкостной. В емкостных измерителях чувствительный элемент представляет собой одну из пластин пространственного конденсатора (к примеру, излив), второй может быть земля или корпус металлической мойки. Между двумя обкладками конденсатора в обычном состоянии находится воздух, диэлектрическая проницаемость которого следствие низкой плотности близка к единице (1 — показатель в вакууме), соответственно невелика и емкость пространственного конденсатора.

При появлении между обкладками любого предмета с диэлектрической проницаемостью, отличной (большей) от воздуха, электрические параметры (емкость) конденсатора изменяются (увеличиваются) в подключенном к нему генераторе, что влияет на его частоту. Изменения фиксируются электронной схемой, создающей управляющий электромеханическими приборами ток. Проблема емкостных датчиков в том, что после включения воды их вряд ли удастся отключить руками — диэлектрическая проницаемость воды примерно в 80 единиц сопоставима с проницаемостью человека в 40 — 60 единиц.

Рис. 3 Принцип работы и установка бесконтактного смесителя (с неверным указанием типа датчика)

Преимущества и недостатки

Хотя на рынке сантехнических приборов сенсорные смесители встречаются в широком ассортименте, их повсеместному распространению в бытовом хозяйстве препятствует ряд сдерживающих факторов. Сенсорные краны, в отличие от обычной сантехники, имеют следующие особенности:

  • Их стоимость значительно выше и лежит в диапазоне от нескольких до десятков тысяч рублей.
  • Производители бесконтактных кранов указывают, что их водосберегающие приборы позволяют сэкономить около 33% воды.
  • Бесконтактный смеситель для кухни имеет преимущество при готовке пищи с пачкающимися продуктами — поднеся слишком грязные руки к датчику, их можно вымыть, не касаясь рычагов или ручек вентилей.
  • Сенсорный бесконтактный смеситель для раковины выигрывает у своих конкурентов в гигиеничности — для его включения и выключения не требуется контакт с руками.
  • Сенсорный кран для раковины из-за отсутствия контакта с пользователем нуждается в меньшем уходе, чем стандартный однорычажный или двухвентильный смеситель.
  • Многие дорогие высокотехнологичные модели бесконтактных кранов оснащены электронными термостатическими регуляторами — это позволяет с помощью дистанционного пульта задавать температурные режимы их работы.
  • В отличие от традиционных бытовых смесителей, для работы бесконтактных приборов требуется электроэнергия, которая подается двумя способами — через преобразователь переменного напряжения 220 В в постоянное, или с помощью 4 пальчиковых батареек АА общим напряжением 6 В.
Рис. 4 Смесители со встроенным пультом управления
  • Для запитывания смесителя от сети переменного тока необходимо проводить отдельную электрическую линию, устанавливать под мойку розетку для подключения шнура питания, а это дополнительные расходы.
  • При обычном использовании сенсорного крана батареек хватает приблизительно на 1 — 2 месяца, после чего нужно покупать новые элементы — это приводит к дополнительной трате финансовых средств.
  • Если батарейки разрядились, сенсорный кран запирается и пользоваться им невозможно.
  • Время непрерывной работы большинства кранов для ванн ограничено заводскими настройками и не превышает 1 минуты.
  • В отличие от картриджных, сенсорные смесители строго подразделяют на кухонные и для рукомойника, с помощью последних вряд ли удастся помыть посуду на кухне.
  • Достоинство современных бесконтактных кранов — эстетичный внешний вид, многие модели отлично сочетаются со стилем хай-тек в кухне.
  • Если использовать сенсорный кран с инфракрасным датчиком на мойке в ванной для мытья рук, то с ним неудобно чистить зубы или ополаскивать лицо – вода будет постоянно отключаться. Также невозможно наполнение рукомойника без присутствия рук в зоне датчика. Чтобы использовать смеситель в мойке некоторое время без поднесенных ладоней, можно установить задержку отключения не 0,5 с, а больше, но при этом не придется говорить о какой–либо экономии воды.
  • В некоторых простых моделях смесителей не предусмотрена регулировка потока, ведь электромагнитный клапан только полностью открывает и перекрывает канал.
  • При использовании бесконтактных моделей многие пользователи жалуются на ощутимые гидравлические удары в магистрали – вода резко включается с максимальным напором. Во многих случаях хозяева вынуждены ставить понижающий давление редуктор.
  • Бесконтактные модели более чувствительны к грязи в воде, чем картриджные, и требуют обязательной установки водяного фильтра грубой очистки.
Рис. 5 Комплектация типового смесителя
  • Малоизвестный недостаток конструкций с электромагнитными запорными клапанами – смешивание в магистрали горячей и холодной воды. Дело в том, что в отличие от картриджа, где соединение водных потоков происходит в его корпусе после подъема рычага, магнитный клапан пропускает уже смешанную воду, которая долгое время находилась в трубах. Для борьбы с этим недостатком в трубопровод до крана устанавливают обратные клапаны, а это дополнительные расходы.
  • Бесконтактные краны устанавливаются на определенную температуру, и когда в дешевой модели отсутствует автоматический термостат, вода в начале использования всегда будет более холодной и для комфорта ее некоторое время придется сливать – так пропадает вся экономия.
  • Наименьший расход воды в сочетании с удобством пользования возможен при использовании контактной сенсорной модели с моментальным отключением водоподачи по усмотрению пользователя, но она в цене значительно превосходит стандартный картриджный кран.
  • При использовании бесконтактных инфракрасных смесителей возникают проблемы с наполнением водой больших объемов — необходимо постоянно держать руки около датчика. Сложно представить, как с помощью бесконтактного сенсорного смесителя наполнить водой ванну.
  • Любой сенсорный смеситель без наружного регулятора неудобен в использовании, когда необходимо постоянно менять температуру воды. Если в картридже это можно сделать одним рычагом, то в сенсорной модели для регулировки температуры используют дополнительный кран, устанавливаемый сбоку корпуса или под раковиной.
  • Лучшая сфера применения бесконтактных смесителей — умывальники в общественных санитарных узлах, где посетители моют только руки. Помимо гигиеничности, краны позволяет существенно экономить воду при большом числе людей, когда многие забывают ее отключить.
Рис. 6 Конструкция электромагнитного клапана

Элементы конструкции

Практически все контактные и бесконтактные сенсорные смесители имеют одинаковое конструктивное устройство, включающее в себя следующие узлы:

  • Корпус. Изготавливается из бронзы, латуни, реже нержавейки, на нем помещен излив и встроены вспомогательные узлы – сенсорный, оптоэлектронный или инфракрасный датчик, электромагнитный клапан (в некоторых моделях).
  • Электронный блок управления — плата с электронными элементами, может размещаться как в корпусе смесителя, так и в отдельно вынесенном блоке.
  • Электромагнитный клапан. Все смесители можно разбить на две группы — в первый клапан помещается в корпусе прибора и непосредственно в нем перекрывает воду, к нему подводятся два шланга с горячей и холодной водой. В других конструкциях клапан вынесен в отдельный смесительный блок, на который подается горячая и холодная вода, а к крану подходит один шланг гибкой подводки.

В некоторых моделях сенсорных смесителей к корпусу подводятся три гибких шланга: один со смешанной водой и два для подачи только холодной или горячей воды.

Соленоидный электромагнитный клапан (рис. 6) работает по следующему принципу — при подаче на обмотку катушки электрического тока, находящийся внутри нее металлический сердечник втягивается внутрь, и подсоединенный к нему мембранный клапан открывает проходное отверстие в посадочном седле — вода поступает по каналу смесителя в отлив. При отсутствии напряжения канал перекрывается клапаном за счет пружины, прижимающей сердечник к проходному отверстию.

  • Блок питания. Обычный смеситель запитывается от 4-х стандартных пальчиковых батареек АА или блока питания, представляющего собой преобразователь сетевого напряжения 220 В в постоянное (6 или 9 В), часто приборы комплектуются двумя видами питания.
  • Водный фильтр. Чтобы увеличить срок службы смесителя, многие приборы оснащают дополнительными фильтрами грубой очистки от песка и крупных фракций, которые размещают под раковиной.
  • Гибкая подводка. Подводящие воду шланги идут в комплекте, с одной стороны они имеют наружную резьбу с резиновыми кольцами для подключения к смесителю, вторая оснащена резьбовыми фитингами типа американка.
Рис. 7 Конструкция крана Roca со встроенным электромагнитным клапаном

Как выбрать сенсорный смеситель

Выбирая сенсорный или бесконтактный кран, следует обратить внимание на следующие факторы:

  • Лучше приобретать приборы, в которых настраиваются радиус срабатывания (обычно это диапазон от 5 до 30 см) и время задержки перед включением и отключения после срабатывания датчика.
  • Стандартный инфракрасный кран подойдет только для мытья рук, его целесообразно устанавливать в рукомойнике в ванной, где ладони постоянно находятся в зоне действия датчика. Чтобы чистить зубы, придется постоянно держать одну руку в зоне действия датчика или многократно его включать поднесением пальцев ладони. Также можно задать задержку отключения крана вместо 0,5 в несколько секунд, но в этом случае расход воды будет слишком велик. Более практичный вариант — настройка электроники или приобретение модели с возможностью работы в режиме управляемого включения — выключения. То есть радиус действия датчика выставляется на минимальное расстояние около 5 см, при первом поднесении рук (тепловом воздействии на датчик) кран включают, а после принятия водных процедур руки снова близко подносят к датчику и кран отключают. Расход воды в таком режиме ничем не отличается от параметров обычного смесительного прибора.
  • Удобнее приобретать модели с регулировкой температуры и напора установленным на корпусе однорычажным краном.
  • Для мытья посуды нередко устанавливают сенсорный смеситель для кухни серии Touch — им можно пользоваться длительное время без ненужных движений руками и моментально отключать простым прикосновением к изливу.
  • При покупке многих сенсорных моделей следует быть внимательным — многие из них рассчитаны на подачу только холодной воды и имеют один входной патрубок для подключения гибкой подводки.
Рис. 8 Основные узлы и схема монтажа крана с внешним клапаном
  • На кухню теоретически можно установить и бесконтактный инфракрасный смеситель для рукомойника, однако его работа должна происходить описанным выше методом. Датчик настраивают на минимальное расстояние улавливания теплового излучения не более 5 см, для включения к нему подносят руку, а повторным приближением руки через любое время его отключают.
  • Контактные и бесконтактные смесители подключают различными способами, в некоторых устройствах смешивание воды происходит в отдельном блоке, а к корпусу подходит только один подводящий шланг подачи теплой воды. В других более компактных моделях соединение потоков происходит в корпусе смесителя — к нему подключают две подводки горячей и холодной воды, а к дорогим сенсорным разновидностям (Grohe) подводят три шланга. Модели с наружным смешиванием монтируют при наличии удобного доступа и свободного пространства под мойкой.
  • Лучше покупать бесконтактный или сенсорный смеситель для умывальника с комбинированным блоком питания, включающим в себя преобразователь переменного напряжения 220 В в постоянное 6 — 9 В и батарейный отсек для установки 4-х пальчиковых батареек номиналом 1,5 В. Это позволит всегда поддерживать бесконтактный кран в рабочем состоянии.
Рис. 9 Прайс-лист на популярные модели Kopfgescheit, Lemark, Frap

Популярные бренды

При выборе понравившейся модели обращают внимание на отзывы, производителя. На рынке неплохо зарекомендовали себя такие бренды, как:

Kopfgescheit — австрийские смесители с инфракрасными сенсорами из бронзы с возможностью настройки зоны срабатывания датчика и его отключения с помощью пульта. Рабочая температура смесителя составляет 1 — 45 °С, задержка времени срабатывания 0,5 с, зона действия датчика 25 см (заводские настройки), рабочее давление от 0,5 до 7 бар. Гарантийный срок на продукцию Kopfgescheit (Умная голова) составляет 5 лет.

Lemark — смесители чешского бренда российского производства, изготавливаются из нержавеющей стали и латуни, оснащены керамическими запорными картриджами, способны выдерживать давление до 9 атмосфер. О высоком качестве продукции говорит гарантийный срок, составляющий 4 года от дня приобретения.

Frap — сантехника российского бренда с производством в Китае, отличается оптимальным соотношением цены и качества, о чем свидетельствуют две основные линейки изделий — Стандарт и Люкс. Продукт выпускается по итальянским технологиям, в результате чего наружная поверхность кранов идеально гладкая. На рынке представлены смесители разнообразных цветов.

В сенсорных моделях Frap присутствуют таймеры отключения и электронные терморегуляторы, их стандартный рабочий температурный порог 38 °С . У бюджетных смесителей гарантийный срок на картриджи и запорные элементы составляет 1 год, на корпус дается гарантия в 5 лет.

Gappo — китайские смесители, производимые по немецкой технологии, на российском рынке известны с 2002 года. Бренд принадлежит крупнейшему производителю сантехнического оборудования — концерну Haiba. Продукция отличается идеально гладкими керамическими картриджами и специальной конструкцией аэраторов, придающих потоку легкость и воздушность, а применение высококачественных испанских картриджей Hens и Sedal существенно увеличивает ресурс работы оборудования. Бюджетные смесители выпускают в широком ассортименте стилистических решений, различных форм, цветов и моделей, гарантийный срок, установленный производителем, составляет 5 лет.

Рис. 10 Стоимость брендов Grohe, Gappo

Grohe — продукция от всемирно известной немецкой компании реализуется более чем в 130 странах. Ее отличительные особенности — немецкое качество и соответственно срок службы, доходящий до 30 лет, стильный дизайн, техническое совершенство с использованием ультрасовременных технологий. Смесители легко и надежно монтируются, удобны в эксплуатации, на продукцию Grohe установлен гарантийный срок в 5 лет. Как и всю европейскую сантехнику, краны Grohe нельзя отнести к бюджетным изделиям, их стоимость по сравнению с аналогами намного выше, что окупается приведенными выше достоинствами.

Среди немецких компаний, поставляющих свою сантехническую продукцию на отечественный рынок, менее известны такие бренды, как Himark, Hansgrohe, Axor, Kludi, Blanco.

Oras — бренд концерна Oras Group из Финляндии, история которого началась в 1945 году. Его дочерней компанией является немецкая фирма Hansa, помимо Финляндии, заводы расположены в Чехии, Польше и Германии. Бесконтактные смесители Oras оснащены уникальной разработкой фирмы — высокочувствительным датчиком Oras Autofocus.

Смесители Oras производятся из хромированного латунного сплава методом бесшовного литья, выдерживает высокие нагрузки давлением, особенностью их гибких шлангов является левая резьба. При аэрации в воду добавляются пузырьки воздуха, что делает поток более мягким и сокращает расход воды. В отличие от европейских аналогов, стоимость Oras более демократична, на всю продукцию установлен гарантийный срок в 5 лет.

Рис. 11 Цена и внешний вид смесителей Oras, Ksitex, VitrA, Varion Armaturen

Ksitex — отечественный производитель различного оборудования и техники для туалетных и ванных комнат. Выпускает около десятка бесконтактных моделей автоматических смесителей стоимостью от 6000 до 9000 руб. Приборы выдерживают давление до 7 атмосфер, работают в температурном диапазоне от 1 до 60 °С при расходе воды около 10 л в минуту. Заводскую настройку сенсора в 16 см можно менять автоматически, в зависимости от модели электромагнитный клапан располагается снаружи в отдельном блоке или внутри корпуса прибора.

VitrA — турецкий бренд, принадлежащий фирме, входящей в состав крупнейшего холдинга Турции Eczacibasia. Под его патронажем находится еще около 40 компаний. На предприятиях холдинга с годовым товарооборотом 3,2 миллиарда долларов работают свыше 10000 сотрудников. В собственности Eczacibasia находятся немецкие фирмы: Engers (производитель керамической плитки) и Burgbad — европейский лидер по выпуску мебели для санитарных узлов и ванных комнат.

Линейка бесконтактных смесителей VitrA носит название AquaSee, краны подключаются к холодной и горячей воде двумя подводками, электромагнитный клапан расположен внутри хромированных латунных корпусов. Линейка бесконтактных смесителей VitrA насчитывает немного моделей, не назовешь их и бюджетными — стоимость обычного крана с инфракрасным датчиком составляет около 17000 руб.

Varion Armaturen — несмотря на грозное немецкое название, смесители под данным торговым брендом выпускает производственно-торговое объединение из Санкт-петербурга. В сотрудничестве с финской компанией Variosan OY предприятием разработаны и производятся передовые сантехнические приборы с использованием комплектующих от их всемирно известных фирм: DiLorenzo (Италия), Fluhs (Германия), Valfsel (Турция), Neoperl (Германия), Aere Plast (Италия), Vernet (Франция), KCG (Тайвань). Модельный ряд сенсорных смесителей Варион не слишком широк, средняя стоимость типовой модели около 11000 руб.

Рис. 12 Основные операции при монтаже крана с внутренним смешиванием

Установка

Сенсорный кран для раковины может устанавливаться как обычный смеситель, с подачей холодной и горячей воды в его корпус, так и в виде устройства из отдельных узлов. В последнем варианте магнитный клапан находится в отдельном смесительном узле под раковиной, а к корпусу крана вода подводится единственным шлангом.

При приобретении любой модели порядок ее монтажа указан в руководстве по эксплуатации, для подсоединения типовой модификации с двумя подводящими шлангами и крепежной шпилькой поступают следующим образом (рис. 13):

  • Прикручивают снизу к корпусу смесителя два шланга гибкой подводки. Откручивают гайку со шпильки и снимают пластиковое кольцо, оставляя на месте резиновую прокладку, смеситель вставляют в отверстие раковины.
  • Надевают пластиковое кольцо на шпильку, затягивают крепежную гайку, используя торцевой ключ.
  • Прикручивают гибкую подводку к патрубкам водопроводных труб, предварительно поставив на них фильтры грубой очистки воды.
  • Перфоратором в стене под раковиной делают отверстие, вбивают дюбель и вкручивают винт. Вставляют в коробку отсека питания четыре батарейки АА, вешают блок на вкрученный винт и соединяет кабель со шнуром, идущим от смесителя.
  • Аналогичным образом поступают и с электрическим блоком питания, преобразующим переменное напряжение 220 В в 6 или 9 В — его вешают на винт и включают вилку в розетку.
  • Дальнейшую настройку датчиков проводят в соответствии с инструкцией — обычно руки держат на нужном расстоянии, дожидаясь автоматической фиксации и запоминания положения в течение нескольких десятков секунд.
Рис. 13 Монтаж бесконтактного смесителя

Смесители с бесконтактным управлением являются техникой будущего, современные высокотехнологичные приборы с дистанционным пультом способны значительно облегчить комфорт и гигиеничность их применения. Препятствием к широкому использованию в быту является довольно высокая стоимость и непрактичность некоторых моделей для применения в ванной и на кухне. Бесконтактные приборы имеют неоспоримые преимущества перед традиционными кранами в санитарных узлах общего пользования, обеспечивая гигиеничность и значительную экономию водных ресурсов.

Александр Черняхин
Автор
Александр Черняхин

монтажник сантехнического оборудования

ПОДЕЛИТЕСЬ СВОИМ ОПЫТОМ

Please enter your comment!
Please enter your name here