Автоматика для циркуляционного насоса
Общее определение включает несколько видов элементов – терморегулятор, реле, блок бесперебойного питания. Все эти узлы необходимы для регулировки температуры теплоносителя, подаваемого в магистраль, а также обеспечения бесперебойной работы насоса.
Стоит знать, что термостат для циркуляционного насоса может пригодиться и для квартиры – прибор подключается к радиатору и применяется для регулировки циркуляции теплоносителя через батарею. В некоторых квартирах такой вариант управления считается единственно возможным.
Термостат
Соединяет в себе функции вентиля и термоэлемента, контролирует температуру теплоносителя.
Как работает насос циркуляционный с датчиком температуры:
- Сначала определяется информация с температурного датчика, на котором выстроен весь принцип работы.
- Показатели сравниваются с выставленными настройками. Их нужно вводить в побочном меню устройства. Здесь различается сама температура включения насоса и гистерезис – так называется интервал запаздывания температуры при запуске и отключении оборудования.
- Как только пошел процесс нагревания, гистерезис добавляется к показателям температуры запуска насоса в работу, а при остывании теплоносителя гистерезис отнимается.
Получается, что если хозяин задает показатель температуры в +50 С, гистерезис в +5 С, то вода должна сначала прогреться до отметки в +55 С, чтобы блок управления циркуляционным насосом отопления запустил прибор в работу. А для выключения оборудования теплоноситель должен остыть до +45 С.
Прибор, дополненный гистерезисом, считается удобным в работе. Получается, что оборудование не будет постоянно включаться и выключаться для поддержания точности прогрева до одного градуса. Выбирая термостат, лучше отдать предпочтение минимальному показателю гистерезиса в прошивке +/- 1 градус, а максимальному +/- 10 градусов.
Бесперебойный блок питания
Управление циркуляционным насосом без подачи электропитания невозможно, поэтому обеспечение поступления постоянного тока – основная задача хозяина. Самый простой способ – установить блок бесперебойного питания (ИБП) или озаботиться генератором.
Многие хозяева стараются обойтись без дополнительного оборудования, формируя теплосистему с возможностью самотечной циркуляции теплоносителя. Это хороший выход, но при малейшем нарушении технологии выкладки трубопровода, система встанет. К тому же при оборудовании тепломагистрали в 2-х и более этажном доме самотечная схема может дать сбой, поэтому без насоса тут не обойтись.
При установке блока питания можно не беспокоиться за работу системы – оборудование оснащается автоматическим управлением, аккумулятором для теплового насоса. Комплекс поддержки обеспечит работу как самого насоса, так и других энергозависимых компонентов системы.
Важно лишь подобрать ИБП с нужным объемом аккумулятора, для чего следует читать информацию в техпаспорте. Как правило, производители указывают объем накопителя и возможную продолжительность работы приборов
Для выяснения точной информации следует брать в расчет мощность насоса для теплосистемы.
Реле включения и выключения
Устанавливается реле включения насоса отопления для поддержания работы прибора в автоматическом режиме. Принцип простой – при снижении уровня давления в тепломагистрали реле запустит прибор в работу, а при повышении показателя давления – отключит. Получается, что как только потребитель перестает разбирать воду, то уровень давления в системе поднимается до верхнего предела и таймер для насоса отопления отключает агрегат. Как только разбор воды запускается, давление в магистрали снижается до нижнего предельного уровня, насос снова включается в работу.
Как правило, производители оборудования, на котором не установлена автоматика, дают рекомендации по выбору комплектующих, но есть вариант купить тепловой насос с наличием всех дополнительных приборов. Для облегчения регулировки поступления теплоносителя в батареи, специалисты рекомендуют установить терморегуляторы на все радиаторы. Кроме поддержания комфортной температуры в доме, своевременная регулировка поможет снизить расходы на энергоносители.
Для чего нужен насос в системе отопления
Циркуляционные насосы для отопления частных домов, предназначены для создания принудительного движения теплоносителя в водяном контуре. После установки оборудования, естественная циркуляция жидкости в системе становится невозможной, насосы будут работать в постоянном режиме. По этой причине, к циркуляционному оборудованию предъявляют высокие требования относительно:
- Производительности.
- Шумоизоляции.
- Надежности.
- Длительного срока эксплуатации.
Циркуляционный насос нужен для «водяных полов», а также двух- и однотрубных систем отопления. В больших зданиях используется для систем ГВС.
Как показывает практика, если установить станцию в любую систему с естественной циркуляцией теплоносителя, увеличивается эффективность обогрева и равномерное прогревание по всей длине водяного контура.
Единственный минус такого решения, это зависимость работы насосного оборудования от электричества, но проблема, как правило, решается подключением источника бесперебойного питания.
Установка насоса в систему отопления частного дома оправдана как при создании новой, так и при модификации уже существующей системы отопления.
Принцип действия циркуляционного насоса
Работа циркуляционных насосов увеличивает энергоэффективность системы отопления на 40-50%. Принцип действия устройств, независимо от типа и конструкции, заключается в следующем:
- Жидкость поступает в полость, выполненную в виде ракушки.
- Внутри корпуса расположено рабочее колесо, маховик, создающий давление.
- Увеличивается скорость теплоносителя и посредством центробежной силы, жидкость отводится в спиральный канал, подключенный к водяному контуру.
- Теплоноситель поступает в водяной отопительный контур с заданной скоростью. Благодаря закручиванию водяных потоков, снижается гидравлическое сопротивление при циркуляции жидкости.
Принцип работы системы отопления с циркуляционным насосом отличается от контуров с естественной циркуляцией, тем, что движение жидкости осуществляется принудительно. На эффективность обогрева не влияет соблюдение уклонов, количество установленных радиаторов, а также диаметр труб.
Работа циркуляционных насосов может несколько отличаться, в зависимости от типа конструкции, но принцип действия остается неизменным. Производители предлагают более сотни моделей оборудования, с различными параметрами производительности и управления. По характеристикам насосов можно разделить станции на несколько групп:
- По типу ротора – для усиления циркуляции теплоносителя, можно применять модели с сухим и мокрым ротором. Конструкции отличаются по расположению рабочего колеса и движущихся механизмов в корпусе.Так, в моделях с сухим ротором, с жидкостью теплоносителя соприкасается исключительно маховик, создающий давление. «Сухие» модели имеют высокую производительность, но имеют несколько недостатков: создается высокий уровень шумов от работы насоса, требуется регулярное обслуживание.Для бытового применения лучше использовать модули с мокрым ротором. Все движущиеся части, включая подшипники, полностью помещены в среду теплоносителя, служащего смазкой для деталей, на которые приходится наибольшая нагрузка. Срок службы водяного насоса «мокрого» типа в системе отопления, составляет не менее 7 лет. Необходимость в обслуживании отсутствует.
- По типу управления – традиционная модель насосного оборудования, чаще всего устанавливаемая в бытовых помещениях небольшой площади, имеет механический регулятор с тремя фиксированными скоростями. Регулировать температуру в доме с помощью циркуляционного насоса механического типа, достаточно неудобно. Модули отличает большой расход электроэнергии.Оптимальный насос имеет электронный блок управления. В корпус встроен комнатный термостат. Автоматика самостоятельно анализирует температурные показатели в помещении, автоматически изменяя выбранный режим. Расход электроэнергии при этом сокращается в 2-3 раза.
Существуют и другие параметры, отличающие циркуляционное оборудование. Но для выбора подходящей модели, достаточно будет знать о перечисленных выше нюансах.
Принцип работы термостата
Термостат – это полностью автоматический прибор, позволяющий свести к минимуму вмешательство человека в работу отопительной системы. На таких автоматических программаторах выставляется определенное значение температуры, которое должно поддерживаться в помещении. При отклонениях от заданного значения термостат дает котлу соответствующие команды.
Котел, получив команду на запуск, начинает работать и прогревать теплоноситель, в результате чего помещение нагревается. Как только температура достигает верхнего установленного значения, газовый котел отключается – и такой цикл повторяется все время. Особенностью этого рабочего цикла при подключенном термостате является тот факт, что вместе с котлом отключается и циркуляционный насос – а это в конечном итоге положительно отражается на стоимости отопления.
В отличие от ручной настройки котла, программатор оценивает не температуру теплоносителя, а температуру в помещении. Эта особенность позволяет на порядок снизить количество включений котла для очередного подогрева – даже если батареи полностью остыли, но температура воздуха все еще достаточно высока, отопительное оборудование будет находиться в режиме ожидания.
Регулярность включения котла в наибольшей степени снижается из-за следующих факторов:
- Обогрев помещения солнечными лучами;
- Повышение температуры воздуха на улице и, как следствие, снижение разницы температур;
- Увеличение количества людей в помещении;
- Получение тепла через ограждающие конструкции.
Схема и принцип работы циркуляционного насоса отопления
Тепловой насос – прибор, в котором есть основные узлы и вспомогательные элементы:
- рабочее колесо (крыльчатка) обеспечивает транспортировку, перекачку жидкого носителя по трубам;
- электрический двигатель запускает работу оборудования;
- перекачивающая камера с патрубками подачи и напора, которые подключаются к магистральным трубопроводам;
- корпус, защищающий прибор от механического воздействия;
- клеммная коробка для подключений электрических органов и регулирующих приборов.
Принцип работы прост:
- В перекачивающую камеру поступает теплоноситель. Для этого есть впускной патрубок.
- Поток захватывается крыльчаткой, которая приводится в действие при запуске электродвигателя.
- За счет повышения давления теплоноситель отправляется в патрубок выпуска теплоносителя, присоединенный к магистрали.
Таким образом, схема для насоса для отопления становится предельно понятной, никаких сложностей с функционалом нет
Важно лишь выбрать вид оборудования, предназначенный для типа системы, установленной дома
Функциональное назначение термостатов
В большинстве случаев при работе теплоснабжения наблюдается неравномерное распределение тепла в радиаторах и тубах. Это связано с его остыванием во время продвижения по транспортным магистралям. Для стабилизации и своевременной регулировки устанавливают комнатные термостаты для отопления.
Контроль степени нагрева радиатора. Регулируя приток горячей воды, изменяется температура на поверхности отопительного прибора;
Оптимизация затрат на нагрев теплоносителя. Накладной термостат для отопления снижает расходы на нагрев горячей воды, уменьшая разницу температуры теплоносителя между подающей и обратной трубами;
Автоматизация работы отопления. Практически все модели терморегулирующих устройств работают в автономном режиме
Важно изначально правильно установить исходные параметры функционирования.
Чем отличается термостат для котла отопления от аналогичной модели для радиатора или циркуляционного насоса? Прежде всего – скоростью срабатывания управляющего элемента и температурным режимом работы. Поэтому рекомендуется подбирать оптимальную модель для каждого компонента отопления. А для этого следует рассмотреть их типы и особенности конструкции.
Любой термостат для отопления дома имеет индивидуальные эксплуатационные параметры – особенность установки, степень регулирования температуры и т.д. Они должны соответствовать характеристикам отопительного элемента, на который будет установлен прибор.
Что такое циркуляционный насос
Это не больших размеров агрегат, который устанавливается в систему трубопровода отопления и перегоняет теплоноситель по всем ветвям системы отопления, то есть обеспечивает циркуляцию горячей воды. Существует большое разнообразие циркуляционных насосов для систем отопления. но для частных домов обычно используются агрегаты с так называемым «мокрым ротором». В чем конструктивная особенность этой модели?
Все дело в том, что подвижные детали насоса, а это в основном ротор и крыльчатка, охлаждаются и одновременно смазываются протекающей внутри насоса жидкостью, то есть теплоносителем. Отсюда и бесшумность работы, и высокий показатель надежности, и небольшие габариты самого агрегата. Приплюсуем сюда долговечность, эффективность и экономичность.
Двухходовые терморегуляторы
Принцип работы этих устройств значительно отличается от вышеописанных. Они представляют собой тот же вентиль, только с двумя патрубками — для соединения с радиатором и трубой подачи теплоносителя. В этом случае никакого смешивания теплоносителей не происходит. Снижение температуры производится за счет перекрытия подачи горячей воды в контуре.
Но можно ли подобные приборы отнести к категории термостатов? Скорее всего, можно. Давайте рассмотрим конструкцию простого механического устройства.
Она напоминает механический термостат, но жидкий наполнитель здесь можно заменить на газовый или пружинный. В обоих случаях эффективность реагирования на изменения температуры резко снижается. Но все же это реагирование без присутствия человека. В этой конструкции главный ход — это перекрытие основного контура подачи теплоносителя и уменьшение скорости его движения. Именно на этом построена работа такого механизма.
Насколько необходим термостат для отопления
Научно-технический прогресс позволяет нам воспользоваться новинками, которые улучшают нашу жизнь. Около 30 лет назад в системе отопления начали использоваться специальные приборы, с помощью которых можно контролировать температурный режим внутри помещений. Термостаты для отопления — так эти приборы называются — стали неотъемлемой частью любой отопительной системы независимо от назначения помещения, где она применяется.
Новинка пришлась по душе и специалистам, и простым обывателям. С помощью термостатов можно не только регулировать поток и температуру теплоносителя в радиаторах отопления, но и при необходимости полностью перекрыть подачу последнего. Это облегчает ремонт или замену прибора, поскольку не нужно останавливать весь процесс отопления и полностью сливать теплоноситель. Так что это во всех отношениях незаменимый прибор. Поэтому установка термостата — очень выгодное вложение.
Как подключить накладной термостат к циркуляционному насосу
Накладной термостат можно подключить для работы циркуляционного насоса или бойлера. Если нужно чтобы насос включался и отключался при заданной температуре теплоносителя в системе, то подключать термостат нужно следующим образом.
- К контакту «1» или «С» подключается фазовый провод;
- С контакта «3» он выходит и идёт к насосу (подключается к клемме L уже на насосе). Нулевой провод подключается к клемме циркуляционного насоса напрямую, без захода в термостат. Здесь все просто и термостат работает в роли обычного выключателя, разрывая тем самым фазу.
Таким образом, когда температура воды в системе достигнет 40 градусов, термостат включит насос. Когда температура воды упадёт ниже заданного значения, циркуляционный насос автоматически выключится.
Точно также подключается термостат и для работы бойлера, только вместо 3 контакта, в нем используется 2 контакт. То есть, насос не будет выключаться до тех пор, пока вода в ГВС не нагреется до достаточной температуры. Очевидно, что работа термостата в данном плане осуществляется наоборот, хотя и принцип остаётся неизменным.
Особенности установки накладного термостата
В установке накладного термостата нет ничего сложного. Термостат нужно устанавливать на той трубе, где он будет снимать температуру воды или антифриза. Также, между трубой и термостатом не должно находиться ничего лишнего, что ухудшало бы теплообмен, например, толстого слоя краски.
Для крепления накладного термостата к трубе, в комплекте с ним идёт пружина, которой термостат крепко удерживается за специальные крепления по бокам. Чтобы улучшить теплообмен между трубой и термостатом, нередко производители добавляют в комплект специальную пасту.
Поэтому если у вас с накладным термостатом в комплекте шёл пакетик с пастой, то перед установкой термостата на трубу необходимо использовать пасту, которая наносится на рабочую поверхность, снизу термостата.
Для чего нужен циркуляционный насос в ГВС
Для начала нужно понять для чего необходим циркуляционный насос на контуре горячего водоснабжения в частном доме. Каждый, кто сталкивался с длительным ожиданием теплой воды из крана уже понимает в чем дело. Чаще всего такое положение возникает когда бойлер стоит далеко от крана, куда необходимо подать горячую воду. Дело в том, что со временем вода остывает в трубах при отсутствии разбора. Когда кран открыт, сначала сливается вся остывшая вода, а через некоторый промежуток времени начинает идти горячая. Это время определяется длинной трубы от источника ГВС до точки разбора и достигает 20-60 секунд.
Проблема решается еще на стадии проектирования системы водоснабжения. В расчет берется две трубы для горячей воды соединенные в самой дальней точке. Одна из них прямая, другая обратная. Таким образом, получается кольцо, по которому циркулирует горячая вода, и остывает лишь в коротких ответвлениях к каждому крану, из которых сливается мгновенно, не доставляя неудобства потребителям.
Сама по себе вода циркулировать не будет, для этого нужен насос. Современные насосы с мокрым ротором неприхотливы и бесшумны. Цены на них варьируются в несколько раз от недорогих насосов без автоматики до специально спроектированных для управления ГВС со встроенным температурным датчиком и таймером.
Я поставил самый простой насос.
Разновидности
В зависимости от конструкции, термостаты бывают со встроенным и выносным датчиком. Последние удобны тем, что позволяют размещать термоэлемент и регулирующую ручку на значительном удалении друг от друга.
Классификация по количеству труб
По количеству присоединяемых труб радиатора они подразделяются на двухходовые, трехходовые и четырехходовые. Двухходовые термостаты также называются проходными. Они имеют два выхода и крепятся только к одной трубе. Двухходовой регулятор имеет механический или электрический клапан, который частично или полностью перекрывает путь потоку теплоносителя.
Большими возможностями обладают системы отопления, укомплектованные трехходовыми термостатами. Последние не просто перекрывают доступ горячей воде, но и подают в контур радиатора холодную воду. В результате смешивания потоков температура нагрева отопительных приборов снижается.
Важно правильно установить трехходовой терморегулятор. Схему монтажа производитель обычно изображает на корпусе устройства
Синим цветом обозначается место для подключения подающей трубы с охлажденным теплоносителем, красным – с нагретым, а место отвода помечено стрелкой. То же касается четырехходовых моделей. Правда, в отличие от трехходовых регуляторов, они способны поддерживать рециркуляцию охлажденного и нагретого теплоносителей без смешивания.
Классификация по типу приведения в действие
В зависимости от способа приведения в действие, термостаты подразделяются на две категории – ручные и автоматические. С первыми все просто: чтобы уменьшить силу потока нагретой воды или перекрыть ему путь в контур радиатора, нужно повернуть ручку.
Вторые имеют более сложную конструкцию. Они состоят из датчика и термостатического элемента, встроенных в пластиковый корпус. Датчик заполнен газовым конденсатом, водой или воском, которые при нагреве до определенной температуры изменяют объем среды. После этого в движение приходит шток прибора, частично или полностью перекрывающий механический клапан.
Также можно установить электронный терморегулятор. Он оборудован клапаном с электрическим приводом. В зависимости от принципа работы, электронные устройства бывают:
- автоматизированными, которые срабатывают при изменении зафиксированных датчиком показателей температуры;
- программируемыми, срабатывающими в указанный пользователем период времени;
- радиоуправляемыми, когда температура радиатора отопления регулируется с помощью пульта дистанционного управления.
Как устроен терморегулятор
Терморегулятор включает в себя две основные части: термоклапан и термостатическую головку. Размеры устройства подходят под разные диаметры труб и типы отопительных систем. Термостатический элемент съёмный. На один и тот же термоклапан можно поставить регулятор разных типов.
Принцип работы терморегулятора для батарей отопления понять не сложно, если разобраться в его конструкции. Термоклапан напоминает с виду простой вентиль. Состоит из седла и запорного конуса, открывающего и закрывающего канал для теплоносителя. Температуру регулируют с помощью изменения количества теплоносителя, который проходит через отопительный прибор.
Для однотрубной и двухтрубной систем клапана различаются. Это связано с тем, что гидравлическая нагрузка на вентиль в однотрубной системе ниже в два раза. Вентили для однотрубных систем можно ставить в водяные контуры с естественной циркуляцией.
Сфера использования термостата комнатного накладного
Термостат накладной с датчиком используется при организации системы отопления в квартирах, домах и коттеджах. Устройствам данного типа широко востребованы в общественных зданиях, офисах, магазинах, торговых центрах и ресторанах. Термостат накладной на трубу отопления служит для эффективного регулирования температурного показателя в системах горячего водоснабжения и отопления. Термостат контактный накладной применяют для контроля работы циркуляционных насосов, функционирующих совместно с твердотопливными котлами. Термостат способен также регулировать работу насоса для бойлера.
Накладной термостат для включения насоса отличается простой и надежной конструкцией. Он снабжён корпусом из ударопрочного пластика, устойчивого к деформациям. Термостат имеет механические элементы управления. Отдельные производители снабжают погружной термостат выносным или капиллярным датчиком для измерения температуры. Он служит для установки в гильзу бойлера подачи горячей воды либо через гильзу в трубопровод для определения температурного показателя.
Монтаж терморегулятора
Перед установкой терморегулятора нужно убедиться, что он совместим с системой отопления. Каждое устройство имеет свои коэффициенты пропускной способности клапана, обозначаемые Kv и Kvs.
Однотрубные системы рекомендуется оборудовать термостатами со значением Kv больше 1, а еще лучше – больше 1,5. Для двухтрубных больше подойдут регуляторы с Kv в диапазоне от 0,5 до 0,9%.
Последовательность работ
Последовательность монтажных работ выглядит следующим образом:
- после перекрытия подающего стояка из системы отопления сливают воду;
- на небольшом расстоянии от батареи отрезают горизонтальные трубные подводки;
- отсоединяют отрезанный участок трубопровода вместе с клапанами;
- если система однотрубная – приваривают байпас. Это перемычка, которая позволит циркулировать теплоносителю по контуру, когда клапаны перекрыты и доступа в батарею нет. В двухтрубных системах отопления термостат монтируют на подводящей верхней трубе, а вентиль – на нижней;
- с запорного крана и терморегулятора снимают хвостовики с гайками, после чего заворачивают их в пробки радиатора;
- трубную обвязку монтируют и устанавливают, а затем соединяют с горизонтальными подводящими трубами.
Нюансы расположения
Ось термоголовки всегда должна располагаться в горизонтальном положении, чтобы точность измерения температуры прибором была высокой.
В вертикальном положении датчик будет находиться в зоне действия восходящих и нисходящих тепловых потоков, из-за чего температурные показатели будут неверными.
Если ось штока монтирована вертикально, лучше использовать выносной электронный датчик с электрическим приводом или с радиопередачей сигнала.
Терморегуляторы, имеющие встроенный датчик, располагать нужно так, чтобы они находились на виду, но не попадали в область действия тепловых приборов. Также учтите, что тепло экранируется плотными занавесями. Оптимальная высота размещения термостата – не меньше 80 см от поверхности пола.
Разрешается монтаж терморегуляторов на биметаллические, стальные и алюминиевые батареи. Если корпус радиатора отлит из чугуна, из-за высокой инертности этого сплава устанавливать термостат не рекомендуется.
