Автоматика для циркуляционного насоса отопления, обзор

Циркуляционный насос для отопления, снабженный автоматическим реле отключения, контроллером скорости и другими полезными опциями станет отличным помощником занятым владельцам, которым некогда несколько раз в день проверять работу системы. Датчики температуры и скорости самостоятельно проконтролируют заданные параметры, а при возникновении аварийной ситуации плавно остановят работу схемы. Автоматика для циркуляционного насоса отопления обеспечит постоянную и безопасную функцию контура.

Схема и принцип работы циркуляционного насоса отопления

Принудительная циркуляция теплоносителя ускоряет поток жидкости в схеме, тем самым снижая тепловые потери и экономя расход топлива. Благодаря постоянной скорости потока, нагрев батарей происходит равномерно. Если нет завоздушенных участков в контуре, то самая последняя батарея, так же горяча, как и первая. Агрегат подает горячую воду к верхним этажам с постоянным напором.

Составляющие циркуляционного насоса:

• Прочный корпус, устойчивый к механическим воздействиям.
• Крыльчатка для обеспечения перекачки теплоносителя в системе.
• Электродвигатель для запуска контура в работу.
• Камера, обеспечивающая подачу и напор через патрубки, подключенные к магистрали.
• Коробка с клеммами для подсоединения автоматики управления циркуляционными насосами.

• Теплоноситель через впускной патрубок поступает в рабочую камеру.
• Запускается электродвигатель, включающий действие крыльчатки. Она захватывает струю, усиливая давление в схеме.
• Усиленный поток устремляется к патрубку, соединенному с магистралью и передает теплоноситель в трубу.

Никаких трудностей с функционированием системы не возникает. Необходимо только правильно подобрать агрегат, и комплект датчиков, призванных контролировать бесперебойное и безопасное функционирование контура.

Автоматизация циркуляционного насоса

Автоматика для циркуляционного насоса включает в себя несколько приборов:

• Источник бесперебойного питания с аккумуляторной батареей.
• Контроллеры температурного режима.
• Реле давления с выносным манометром.
• Реле сухого хода.

Названые приборы дают возможность функционировать системе отопления после настройки на заданные параметры. После этого не требуется постоянное присутствие человека в доме. Хозяин может уехать на целый день работать или взять несколько выходных. Автоматическое управление циркуляционным насосом проследит за уровнем давления или температуры в системе, аварийно отключив если показатели превысят допустимые.

Источник бесперебойного питания

Для подбора ИБП вначале подсчитывают суммарную мощность всех приборов отопительной системы, чтобы выбрать подходящую мощность питания.

Термостаты и автоматика для управления циркуляционным насосом отопления

Автономные системы отопления в частном доме могут быть открытыми и закрытыми, с гравитационной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Оптимальными и более практичными считаются схемы закрытого типа с принудительным движением воды. Энергозависимые тепловые магистрали обеспечивают равномерность подачи теплоносителя во все приборы без снижения температуры нагрева воды. А вот чтобы схема работала бесперебойно, нужна автоматика для циркуляционного насоса отопления – что это и зачем, следует разобраться подробнее.

Схема и принципы работы тепловых насосов

Конструктивно прибор представляет собой комплекс основных и вспомогательных элементов:

1. Рабочее колесо или крыльчатка. Детали с лопастями, которые захватывают жидкость, направляют ее в приборы отопительной системы.
2. Электрический двигатель. Элемент нужен для запуска оборудования в работу.
3. Камера перекачивания. Отсек оснащается патрубками подачи теплоносителя и напора, которые присоединены к трубопроводам системы.
4. Корпус. Служит для защиты прибора от порчи при механическом воздействии, может изготавливаться из чугуна или термостойкого пластика.
5. Клеммы. Коробка с клеммами нужна для подключения агрегата к электрической сети, для получения питания для всех элементов и регулирующих деталей.

Как работает насос: по патрубку подачи в перекачивающую камеру оборудования поступает теплоноситель, далее электромотор запускает работу крыльчатки, лопасти которой захватывают жидкость. После этого давление на теплоноситель повышается, он направляется в патрубок выпуска, который присоединен к трубопроводу магистрали.

Простая схема для насоса для отопления не требует особых умений при монтаже, также не будет проблем с выяснением причины остановки оборудования – нет питания, засорилась крыльчатка. Никаких дополнительных функциональных особенностей нагнетатель не несет, давление в системе не повышает, нужен только для обеспечения нормальной циркуляции жидкости в приборах.

Приборы автоматики для насосов

Комплекс включает несколько отдельных агрегатов – терморегулятор, реле, источник бесперебойного питания (ИБП). Оборудование требуется для поддержания бесперебойной работы тепловых насосов, а также определения режима нагрева теплоносителя, который транспортируется по магистрали.

Совет! Термостат для циркуляционного насоса отопления пригодится не только в автономной системе, но и централизованной (в квартирах). Устройство устанавливается на радиатор, служит для коррекции интенсивности транспортировки теплоносителя в радиаторе.

Особенности и назначение термостатов

Прибор предназначен для контроля нагрева теплоносителя и совмещает функции запорного вентиля и термоэлемента.

Принцип работы термодатчика:

• считывание информации с температурного датчика, который нужен для определения режима нагрева;
• сравнение показателей датчика с заранее установленными настройками нагрева, которые пользователь вводит в меню устройства, определяя температуру включения и отключения насоса;
• осуществление запуска оборудования в работу или отключение насоса.

Основной момент в определении режима – гистерезис. Это интервал запаздывания показателя температуры при запуске и остановке прибора. Как только начинается процесс нагрева теплоносителя, гистерезис плюсуется к показателям температуры, определяющим запуск насоса в работу, а при остывании жидкости установленный гистерезис отнимается.

Задается гистерезис в ручном режиме, хозяин сам может установить интервал в 5 и более градусов. Например, в настройках режима есть заданный уровень температуры +50 С, гистерезис в +7 С, то сначала теплоноситель прогревается до +57 С, затем блок автоматики, осуществляющий управление циркуляционным насосом, запускает агрегат в работу. А вот для отключения нагнетателя нужно остывание теплоносителя до +43 С (50-7).

Совет! Гистерезис следует устанавливать от +5 С, чтобы прибор не запускался и отключался поминутно, поддерживая точность нагрева в 1 градус. При подборе насоса нужно смотреть установки гистерезиса в прошивке, удобнее работать +/-1 градус минимум и +/-10 градусов максимум.

Термодатчик устанавливается рядом с котлом, а если термостат выставляется с учетом данных температуры в комнате, то приборы регулировки котла должны предусматривать внесение изменений в температуру нагрева теплоносителя.

Возможности и принцип работы бесперебойного блока питания

Циркуляционный насос – энергозависимое оборудование, поэтому при отключении электропитания прибор работать не будет. Чтобы не остаться без тепла, хозяину нужно позаботиться о дополнительном источнике питания, которым может стать бесперебойник (ИБП) или генератор. Но генератор работает шумно, а вот блок обеспечения гарантирует тишину, при этом не уступает генераторам по функциональным возможностям. Главное – правильно подобрать источник обеспечения постоянного тока с учетом индивидуальных особенностей системы.

Можно обойтись без дополнительного источника энергии, если сформировать схему отопления с уклоном трубопроводов в сторону котла – так теплоноситель будет циркулировать самотеком, то есть при отключении электроэнергии дом не останется без тепла. Однако самотечные схемы не подходят для строений более 1 этажа и площадью более 25 м2. На высоту самотеком вода не поднимется, а пока теплоноситель самотеком дойдет до крайнего радиатора, температура снизится, в комнатах будет холодно. Поэтому без насоса, а соответственно, источника дополнительного питания в таких тепловых магистралях не обойтись.

Монтаж ИБП не доставляет сложностей, оборудование оснащено автоматической системой управления, аккумулятором для нагнетателя – такой комплекс обеспечивает энергией блок управления циркуляционным насосом отопления и другие элементы системы, работающие от электричества.

На заметку! В техническом паспорте бесперебойника прописывается объем аккумулятора, стандартное время работы прибора. При выборе ИБП в расчет принимается мощность циркуляционного насоса. А чтобы обеспечить энергией все элементы схемы, источник питания нужно брать с запасом.

Характеристики реле включения и отключения насоса

Реле запуска и отключения необходимо для поддержания работы системы в автоматическом режиме. Если в схему встроен насос циркуляционный с датчиком температуры, то при понижении уровня давления в магистрали реле включает прибор в работу, а при увеличении давления отключает.

На заметку! Реле включения насоса отопления пригодится в однотрубных и двухтрубных системах с раздачей ГВС. При окончании разбора воды давление поднимается, прибор отключается. Как только потребление теплоносителя возобновляется, нагнетатель снова запускается в работу.

Установленный таймер для насоса отопления позволяет неплохо сэкономить на топливе, продлить срок эксплуатации оборудования. Отключение насоса – снижение затрат на обслуживание, оплату электроэнергии и износа деталей. Как правило, производители агрегатов выпускают оборудование сразу с полным оснащением или дают точные рекомендации по подбору типов комплекса автоматического управления.

Что касается терморегуляторов, то их следует установить на все батареи, в том числе в квартире. В этом случае хозяин получает возможность задавать режим прогрева в каждой комнате, а владельцы автономных систем снижают затраты на топливо, энергоносители. Например, можно задать минимальный прогрев теплоносителя в дневное время, пока все на работе, запускать оборудование на полный прогрев только в вечерние и утренние часы. При таком режиме экономия достигает 35-40%.

Совет! Для нормальной работы радиаторов нужны термодатчики с тонкой шкалой настройки. Это значит, что деления должны быть не более 1-5 градусов, чтобы выставление режима нагрева теплоносителя было как можно более точным.

Автоматическое включение циркуляционного насоса

Всем здравствуйте. Это схема предназначена для использования включения циркуляционного насоса теплого пола в доме с комбинированной системой отопления. Ее также можно использовать как простой термостат. Принципиальная схема показана на рисунке.

В то время как горячая вода прогоняется через радиаторы отопления циркуляционным насосом газового котла, контур теплого пола имеет свой собственный насос. Исходная ситуация заключалась в том, что этот насос был постоянно включен, что значительно увеличивало потребление электроэнергии. Поскольку между котлом и распределительной системой теплого пола не протягивался кабель, необходимо было создать способ включения насоса только тогда, когда котел нагревается.

Решение, было относительно простым просто контролировать температуру воды в подаче горячей воды перед смесительным клапаном. Когда котел не нагревается, температура воды, к примеру составляет около 22C. Когда котел начинает нагреваться, температура воды повышается до 37C примерно через 5 минут, после выключения котла температура снижается примерно через 16 минут.

Температура измеряется термистором NTC с номинальным сопротивлением 100 кОм, подключенным к клемме К3. Падение напряжения на термисторе сравнивается с падением напряжения на последовательной комбинации резисторов P1, R5. Если напряжение на термисторе ниже, компаратор на операционном усилителе IC1 переходит в другое состояние, можно назвать опрокидыванием, на выходе практически полное напряжение питания, загорается светодиод LED1, что приводит к открытию оптопару и включается силовой симистор T1, через который питается помпа или двигатель насоса.

Напряжение термистора больше, чем заданное подстроечным резистором P1, компаратор переключается назад, LED1 гаснет, и симистор выключается. Резистор R6 вызывает небольшой гистерезис компаратора (около 0,3C) r, который способствует стабильности устройства. Подстроечным резистором P1 можно устанавливать температуру от 27 до 45 градусов по цельсию (можно выставить, изменяя сопротивление P1 и R5)

В устройстве используется современный операционный усилитель MCP6L01 производства Microchip в корпусе SOT23-5, имеющий напряжение питания от 1,8 до 6В, входы и выходы типа rail-to-rail и полосу пропускания 1 МГц при потреблении всего 85 мкА. Печатная плата также может быть оснащена классическим корпусом (например, TLC271, внимание, вывод 8 — выбор смещения — необходимо подключить к клемме 4). Возможный вариант печатной платы показан на рисунке.

Автоматика для циркуляционного насоса отопления

Выбор варианта системы отопления для частного или загородного дома – это довольно серьезный и ответственный момент. Если вы выбрали отопительную систему с естественной циркуляцией, то нужно знать, что потребуется установить котел, зависимый от электроэнергии. Однако для их работы совсем не обязательна бесперебойная подача электричества, которую сможет обеспечить бесперебойник для насоса отопления. В наших условиях внезапное отключение электричества может происходить не так уж и редко, и энергозависимость отопительной системы может быть довольно существенным и важным аргументом. Именно поэтому важным становится такой вопрос, как автоматика для циркуляционного насоса отопления и специальные приспособления для обеспечения его энергией.

Источник бесперебойного питания

Бесперебойное питание для насоса отопления – конечно, важный момент. Однако не стоит спешить с выбором отопительной системы, пока не будут изучены все их преимущества и недостатки. Если ваш выбор остановился на системе отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, то необходимо учесть, что у нее тоже есть некоторые минусы. Самый главный недостаток состоит в том, что если будет отсутствовать автоматика или насос, то система может выйти из строя или, по крайней мере, не будет обладать должной эффективностью. Также отсутствие данных компонентов негативно скажется на объеме потребляемого топлива, а значит, такая система принесет вам немалые финансовые потери.

Установка ИБП для насоса отопления будет отличным решением для предотвращения подобных проблем.

Установив ИБП для циркуляционного насоса отопления, можно не волноваться, если вдруг отключится электричество, так как такое оборудование оснащено автоматикой. Такое оборудование имеет аккумулятор для насоса отопления, который обеспечит бесперебойную работу насосов и других энергозависимых компонентов системы отопления, если вдруг отключится электричество.

Есть еще один способ, который создаст все условия для того чтобы компоненты отопительной системы не теряли свою работоспособность. Речь идет о дизельном или бензиновом генераторе. Данный способ более надежный, но в то же время, более дорогостоящий. Тем не менее, даже у генераторов есть свои недостатки: некоторые подобные устройства могут давать на вывод кратковременные броски напряжения. Это может спровоцировать неисправность некоторых автоматических компонентов котла или отопительной системы.

Комплектующие для циркуляционных насосов

Кроме ИПБ для насоса отопления, отметим также другие комплектующие. А именно — реле давления, это своего рода таймер для насоса отопления.

Такой компонент необходим для того чтобы насос в отопительной системе работал автоматическим образом. Реле будет включать насос, если в отопительной системе давление упадет ниже установленной отметки, а если давление достигнет самой верхней отметки, то реле автоматическим образом отключит насос. Так, реле осуществляет управление насосом отопления. Принцип работы такого компонента состоит в следующем. После того, как потребитель перестанет разбирать воду, давление в системе поднимется в один момент до верхней отметки. В этот момент благодаря такому реле насос отключится на время.

Если потребитель включит подачу воды, то она начнет поступать под давлением, тем самым, уровень давления в системе начнет понижаться. Он будет понижаться до тех пор, пока не достигнет до самой нижней отметки. В этот момент реле давления включит циркуляционный насос.

Управление циркуляционным насосом отопления также производит терморегулятор. Это – вентиль и термоэлемент. Терморегулятор для насоса отопления контролирует его температуру. Помимо этого, существуют и такие комплектующие для отопительной системы, как насос рециркуляции воды для автономного отопления.