Эффективный способ автоматизации обогрева: принцип действия и устройство циркуляционного насоса для отопления

Решить проблему замедленного прогрева и уменьшить сечение магистралей просто — достаточно поставить циркуляционный насос.

Это такое устройство, поддерживающее постоянное упорядоченное перемещение теплоносителя внутри труб и компенсирующее сопротивление потоку самой системы.

В результате котёл работает с меньшей нагрузкой, скорость прогрева увеличивается, магистрали становятся более компактными и незаметными. И эффективно обогреть уже можно больший объем. Плюс КПД вырастает минимум на треть.

Конструкция циркуляционных насосов в доме: как они устроены?

Конструкция циркуляционного насоса ничего сложного не представляет. Автомобильная помпа или дренажная система работают по тому же принципу.

Есть электродвигатель, использующийся в качестве привода, и турбина.

Точнее, центробежное крыльчатое колесо. Крыльчатка заключена в корпус-улитку от которого отходят два патрубка.

У одного из патрубков во время работы создаётся разрежение, у другого — компрессия.

Справка! Помимо этого, у каждого устройства есть ещё электрическая часть, отвечающая за коммутацию и изменение режимов работы.

Два основных вида устройства для системы отопления

Циркуляционные насосы различают по условиям работы. Если ротор соприкасается с рабочей средой, то он называется мокрым. Если ротор изолирован от перекачиваемой жидкости, то он называется сухим.

Принцип работы сухого ротора

Ротор устроен без активного возбуждения (постоянный магнит) и соприкасается с перекачиваемой жидкостью — так называемый мокрый. Находится в отдельном стакане, изолированном от электрического статора.

Внимание! Роль смазки и охлаждения играет транспортируемая среда.

• простота устройства;
• сравнительно низкая цена;
• долгий срок службы;
• бесшумность работы;
• компактность.

Фото 1. Циркуляционный насос с сухим ротором Wilo Crono Bloc-BL 50/220-3/4 с высоким уровнем КПД.

• низкий КПД;
• необходимость точного соблюдения правил монтажа — ротор располагается строго горизонтально;
• чувствительность к чистоте — абразивные примеси в теплоносители резко сокращают срок службы;
• повышенная шумность;
• необходимость регулярного техобслуживания и меньший срок службы.

В каком режиме работает мокрый ротор?

Чаще в частном доме устанавливают циркуляционные насосы с мокрым ротором. При этом их низкая эффективность не играет особой роли, поскольку итоговая затрачиваемая мощность невелика. Куда важнее бесшумный режим, долговечность, нетребовательность к ТО и компактность.

Фото 2. Циркуляционный насос с мокрым ротором Making Oasis Everywhere CN-22/2, компактный и долговечный.

Особенности подключения

При подключении прибора желательно учитывать ряд рекомендаций. Соблюдение несложных правил увеличит срок службы системы, она должна работать более эффективно.

Лучше, когда поток, создаваемый насосом, ориентирован горизонтально. При вертикальной направленности эффективность падает на 30%.

Как уже говорилось, ротор мотора располагается горизонтально.

В противном случае возможен перегрев и преждевременный выход из строя. Соблюдение этого условия обязательно!

Устройство лучше ставить на обратной магистрали — для снижения тепловой напряжённости.

Кроме того, перед ним стоит установить грязевой фильтр — ротор чувствителен к наличию примесей окалины, песка, накипи.

Важно! При монтаже предусматривают обводную магистраль — байпас с обязательным перекрывающим шаровым краном или автоматическим клапаном. Это позволит менять оборудование, не нарушая работы системы.

На входе и выходе устройства также ставят отсекающие шаровые краны на случай ремонта или профилактики. Их можно заменить на один кран или автоматический шаровой клапан.

Питающую магистраль лучше подключать до насоса — его место между нею и котлом.

Полезное видео

Видеообзор популярных циркуляционных насосов, их характеристика, и принцип работы.

Какая должна быть эффективность?

Расход электроэнергии таким устройством невелик, но за год накапливается солидный дебет. Поэтому большинство моделей оборудованы трехступенчатым регулятором, позволяющим оптимально настроить работу системы отопления.

Кроме того, в современных конструкциях предусмотрена электронная регулировка мощности, меняющая скорость вращения крыльчатки в зависимости от температуры теплоносителя. Это делает работу отопления более эффективной.

Монтаж циркуляционного насоса в систему отопления

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.

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.

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.

Зачем нужен насос в отоплении

Даже при правильном монтаже отопления в частном доме многие владельцы сталкиваются с проблемой неравномерного прогрева жилых комнат. Если в первом помещении, поближе к котлу будет жарко, то наиболее отдалённом от котла батареи могут быть еле тёплыми даже при закипании котла. В данном случае приходится искать разные способы для решения проблемы. Рассмотрим существующие варианты и цены:

1. Увеличить диаметр трубопроводов. В этом случае необходимо обратится за помощью к мастеру сантехнику. Цена такой работы достаточно высока, ведь специалисту придётся переделывать весь контур.
2. Лучшим выходом из сложившейся ситуации станет правильный монтаж циркуляционного насоса в систему отопления. Здесь нет необходимости менять весь контур, достаточно купить подходящее оборудование, например, насос Grundfos и установить его в однотрубную систему отопления с принудительной циркуляцией.

Важно! После монтажа устройства во всех комнатах жилого дома выровняются температурные показатели. Кроме этого циркуляционный насос Wilo будет постоянно перекачивать теплоноситель по контуру, что предотвратит возникновение воздушных пробок. Следует заметить, что стоимость подобного оборудования значительно дешевле, чем замена всех труб.

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.

Принцип функционирования накладного термостата насоса отопления

Накладной термостат для включения насоса, купить который предлагает интернет магазин СантехМарка, снабжён чувствительным элементом. В качестве элемента используют газообразное или жидкое вещество, помещенное в специальный жаропрочный сосуд. Чувствительный элемент косвенно контактирует с теплоносителем системы отопления. В случае изменения температуры в системе, возникает тепловое расширение вещества. За счёт этого обеспечивается точное реагирование устройства на изменение температуры теплоносителя. Расширение чувствительного элемента передаётся на переключатель, который замыкает или размыкает электрические контакты.

Некоторые производители изготавливают приборы с термочувствительным элементом в виде биметаллической пластины. В данном случае принцип функционирования основан на прогибе пластины относительно изменения температуры. Чем выше температурный показатель, тем больше будет прогиб пластины. Во время изгиба один из концов металлической пластины воздействует на контактную группу, что вызывает ее замыкание или размыкание.

Резервуар с термочувствительным элементом устанавливается на трубопровод или закрепляется в гильзе бойлера посредством монтажной ленты. Большинство термостатов оснащено диском-регулятором со шкалой на лицевой поверхности устройства. Благодаря этому пользователь может устанавливать нужный температурный показатель. Термостат с погружным датчиком регулирует изменения температуры в системе . Чаще всего диапазон регулирования составляет от 30 до 90 градусов Цельсия. От термостата подаются команды по включению или выключению обогрева.

Работа термостата гарантирует поддержание постоянной комфортной температуры и контроль оптимального температурного показателя горячей воды. Термостат накладной, цена которого в интернет-магазине СантехМарка доступна каждому покупателю, отвечает за эффективный расход энергии за счёт периодического включения и выключения насоса. Накладной термостат отличается простотой конструкции, легкостью установки, наличием минимального количества настроек и полной независимостью от электросети.

Благодаря простоте конструкции увеличивается надежность и срок службы прибора. Также простота устройства обуславливает доступную стоимость термостата. Термостат накладной с гильзой обеспечивает высокую точность контроля температуры в системе отопления и водоснабжения.

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:

1. В перекачивающую камеру поступает теплоноситель. Для этого есть впускной патрубок.
2. Поток захватывается крыльчаткой, которая приводится в действие при запуске электродвигателя.
3. 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.

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.

Соединяет в себе функции вентиля и термоэлемента, контролирует температуру теплоносителя.

Как работает насос циркуляционный с датчиком температуры:

1. Сначала определяется информация с температурного датчика, на котором выстроен весь принцип работы.
2. 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.
3. Как только пошел процесс нагревания, гистерезис добавляется к показателям температуры запуска насоса в работу, а при остывании теплоносителя гистерезис отнимается.

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.